Gianfranco RIZZO | Progetti

SVILUPPO E IMPLEMENTAZIONE DI STRATEGIE DI ENERGY MANAGEMENT E CONTROLLO PER UN PROTOTIPO DI VEICOLO IBRIDIZZATO MEDIANTE UN KIT SOLARE

Il progetto riguarda lo sviluppo di un sistema di apparecchiature, e delle relative tecniche e metodologie, finalizzate a trasformare autovetture tradizionali in veicoli ibridi solari (TTR Mild-Solar-Hybrid). Il gruppo di ricerca ha avviato lo sviluppo di un prototipo di kit di ibridizzazione solare, installato su una FIAT Punto Diesel. Il prototipo prevede l'inserimento di ruote motorizzate elettricamente sull'assale posteriore e l'integrazione di pannelli fotovoltaici su tetto-cofano, un pacco batterie addizionale a ioni di Litio ed un sistema di controllo, che preleva i dati attraverso la porta OBD. Il kit di trasformazione consentirebbe di ottenere su un veicolo tradizionale una buona parte dei benefici conseguibili con un veicolo ibrido nativo, quali la possibilità di recuperare l'energia della frenata (frenata rigenerativa) e di ottimizzare l'uso dei due propulsori (termico ed elettrico), consentendo di limitare il funzionamento del motore tradizionale nelle zone di basso rendimento. Il kit permetterebbe inoltre di utilizzare l'apporto gratuito dell'energia solare, consentendo una ricarica gratuita della batteria sia durante la guida che nelle fasi di parcheggio.Il lavoro finora svolto ha consentito di verificare il funzionamento dei componenti e del prototipo, evidenziando nel contempo i punti aperti e le aree di ricerca. In particolare, sono previste le seguenti attività:1) Caratterizzazione sperimentale delle ruote motorizzate da montare sull'assale posteriore, in modalità motore e generatore. Determinazione dei piani quotati del rendimento elettrico e del rumore acustico, e loro modellazione ai fini del controllo del veicolo. 2) Determinazione delle strategie di gestione energetica tramite Dynamic Programming (scenari di benchmark sulla base della conoscenza preventiva del ciclo di guida, strategie Rule-Based implementabili a bordo, esame delle limitazioni imposte sul Power Shift Ratio). L’3) Implementazione e sperimentazione di modelli matematici per il rilievo dei dati di funzionamento del veicolo dalla porta OBD e per l'identificazione della “Driver Intention”, tramite logica Fuzzy. Analisi off-line e on-board di set di dati rilevati su vettura, e successiva sperimentazione on-board in tempo reale tramite ambiente LabView/Matlab e/o centralina National Instrument cRio.4) Progettazione ed implementazione delle strategie di controllo del veicolo in modalità ibrida ed in modalità puro elettrico.5) Analisi delle problematiche relative al pilotaggio delle ruote motorizzate in curva, e sviluppo delle relative metodologie di controllo.6) Sperimentazione su strada delle prestazioni del prototipo di veicolo con ibridizzazione solare. Validazione sperimentale del modello matematico del veicolo ed identificazione dei parametri liberi e dei loro intervalli di confidenza.7) Analisi di scenario tesa a valutare le prospettive del sistema di ibridizzazione in funzione di possibili evoluzioni dei componenti in termini di prestazioni, pesi e costi.8) Valutazione dell’impatto tecnico economico risultante dall’estensione delle funzionalità del kit alla ricarica da rete (i.e. ibrido plugin).9) Ulteriore applicazione del kit ad una vettura dotata di motore ad accensione comandata, per verificare la possibilità e le problematiche connesse a questo tipo di propulsione.