L’ottimizzazione dei carichi ausiliari nel trasporto pubblico

Il contributo dell’ottimizzazione dei carichi ausiliari per il raggiungimento delle emissioni zero.

Rendere il mondo più pulito e sostenibile, eliminare le emissioni climalteranti e ridurre la fastidiosa dipendenza dai combustibili fossili e dai loro produttori è la missione che ci vedrà tutti impegnati a vari livelli nei prossimi decenni.

Il passaggio alla produzione di energia integralmente da fonti rinnovabili è un obiettivo di lungo periodo che richiederà la realizzazione di complesse infrastrutture e lo sviluppo di nuove tecnologie, ma già da ora è possibile cominciare a lavorare sul versante dell’utilizzo dell’energia adottando soluzioni a più elevata efficienza.

Di mezzi, soluzioni, politiche e tecnologie per un sistema di mobilità sostenibile delle persone si parlerà ampiamente dal 12 al 14 Ottobre a Fiera Milano Rho, in occasione della Next Mobility Exhibition, l'evento internazionale biennale dedicato alla filiera della mobilità collettiva a cui KEB Automation Italia parteciperà come espositore (Pad 6 - B33).

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Elettrificazione dei mezzi di trasporto

Nell’ambito dei trasporti (responsabili del 25% delle emissioni complessive di CO2) si stanno sostituendo, o dove non ancora possibile affiancando, i motori a combustione interna con i motori elettrici, almeno tre volte più efficienti.
Le motorizzazioni completamente elettriche sono ad oggi molto diffuse sui veicoli leggeri, mentre sui veicoli più pesanti prevalgono momentaneamente le soluzioni ibride a causa della non disponibilità di accumulatori con una sufficiente densità di energia.

Autobus e veicoli pesanti consumano molta energia; la maggior parte viene utilizzata per il movimento ma non si deve trascurare il consumo energetico dei carichi ausiliari rappresentati da pompe, compressori, climatizzazione, ventole, … che in alcune particolari situazioni diventano i carichi prevalenti.

Immagine: KEB Automation. Il T6 APD può essere utilizzato in un bus per le seguenti unità: 1 - Compressore d'aria, 2 - Pompa del servosterzo, 3 - Raffreddamento della batteria, 4 - Aria condizionata

Lavorare pertanto sull’efficienza dei carichi ausiliari consente di ottimizzare la catena cinematica aumentando l’autonomia del veicolo a parità di confort e senza compromettere le prestazioni degli accessori montati su di esso.

Ma come fare? Vediamolo insieme di seguito

6 modi per incrementare l’efficienza degli ausiliari:

1. Definizione architettura e corretto dimensionamento dei componenti:
utilizzando per ogni carico ausiliario un motore dedicato è possibile ottimizzare il dimensionamento dei componenti scegliendo la combinazione velocità/coppia più efficiente.

2. Alimentazione ad alta tensione:
alimentando il drive dei motori ausiliari direttamente con la tensione delle batterie destinate alla trazione, non è necessario utilizzare un DC/DC converter (meno perdite, meno componenti), a parità di potenza richiesta si riducono le correnti in gioco e si possono utilizzare connettori e cavi di dimensioni e peso ridotti.

3. Modularità:
l’adozione di un sistema modulare consente di semplificare l’istallazione riducendo il numero di componenti ed in definitiva le dimensioni ed il peso complessivo della soluzione a vantaggio dell’efficienza.

4. Controllo motore:
algoritmi di controllo motore di elevata qualità permettono di ottenere le prestazioni necessarie senza sprecare energia.

5. Logiche di controllo sistema:
mediante l’implementazione di logiche di controllo dedicate ad ogni carico ausiliario (servosterzo, compressore aria, ePTO, pompa, …) è possibile ridurre ulteriormente inutili consumi di energia.

6. Digitalizzazione:
l’introduzione di componenti elettronici incrementa la quantità di dati che si possono estrarre durante il funzionamento del veicolo. Questi dati posso essere trasformati in informazioni utili a monitorare e misurare con precisione i consumi energetici di ogni singolo carico ed utilizzate per ottimizzare ulteriormente la configurazione del sistema.

KEB COMBIVERT T6 per la gestione dei carichi ausiliari nei mezzi trasporto

Il KEB COMBIVERT T6 APD è un sistema modulare di inverter ad alta tensione progettato per la gestione sensorless dei motori ausiliari su veicoli elettrici o ibridi.

Le dimensioni compatte la resistenza a condizioni ambientali estreme, sollecitazioni meccaniche e compatibilità elettromagnetica lo rendono il prodotto ideale per applicazioni su veicoli pesanti.

Il controllore integrato nel sistema consente l’utilizzo di applicazione dedicate alla gestione di specifici ausiliari (compressore, servosterzo, …) o lo sviluppo di applicazioni personalizzate in ambiente IEC 61131-3.

Le due linee CAN bus indipendenti lo rendono facilmente integrabile nel sistema di controllo del veicolo per condividere tutte le variabili disponibili nel controllore del motore.

L'elettrificazione degli autobus segna un passo in avanti verso una mobilità a impatto zero. Soprattutto nel traffico urbano, si evidenziano vantaggi come la silenziosità dei motori ausiliari. Una migliore esperienza di guida, grazie alla riduzione delle vibrazioni nell'abitacolo e una maggiore efficienza complessiva sono altri aspetti a favore dell'elettrificazione degli ausiliari.

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