High efficiency, high power density, cost-effective, scalable modular power electronics, and control solutions for electric vehicles
Durata: 2023 - 2025
Responsabile scientifico: Nicola Amati
Tipo di progetto: Progetto finanziato da bando competitivo
Ruolo PoliTO: Partner scientifico
Concentrandosi sulle architetture BEV con trazione multipla distribuita e, in particolare, sui propulsori a ruota, HighScape esplorerà la fattibilità di una famiglia di componenti e sistemi elettronici di potenza altamente efficienti, tra cui inverter di trazione integrati, caricabatterie di bordo, convertitori DC/DC e azionamenti elettrici per ausiliari e attuatori.
Le soluzioni proposte saranno valutate su banchi di prova e su due prototipi BEV di dimensioni diverse. Il progetto porterà a:
- l'integrazione dei componenti con l'incorporazione degli inverter di trazione WBG all'interno delle macchine a ruota per ottenere un'impronta zero del gruppo propulsore elettrico sulla massa molleggiata; l'integrazione funzionale dell'inverter di trazione con il caricabatterie di bordo e l'incorporazione di quest'ultimo e dei convertitori CC/CC all'interno del pacco batterie; l'implementazione di soluzioni di inverter multimotore e con tolleranza ai guasti per gli ausiliari e gli attuatori del telaio;
- soluzioni innovative, tra cui l'implementazione di topologie di avvolgimento riconfigurabili dell'azionamento, nonché una gestione termica integrata e predittiva a livello di veicolo, con l'adozione di materiali a cambiamento di fase all'interno dei componenti elettronici di potenza;
- il raggiungimento e la dimostrazione di livelli significativamente più elevati di densità di potenza, potenza specifica ed efficienza energetica per i sistemi elettronici di potenza risultanti e i relativi azionamenti;
- una notevole riduzione dei costi grazie al doppio uso dei componenti, alla modularità dei sottosistemi e alla progettazione basata su modelli per eliminare l'overengineering;
- maggiore affidabilità dei sistemi elettronici di potenza, grazie alla progettazione e agli algoritmi intelligenti di monitoraggio predittivo dello stato di salute.
Strutture coinvolte
- DIMEAS, Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale (dipartimento capofila)
- DENERG, Dipartimento Energia
Partner
- AVL List GmbH
- Ghent University
- Politecnico di Torino
- Technische Universität Ilmenau
- University of Surrey
- Bluways International BVBA
- Elaphe Propulsion Technologies
- Tenneco Automotive Europe
- AVL Deutschland GmbH
- AUDI AG
- Fiat Tofas
- Armengaud Innovate GmbH
Luogo o sedi coinvolte
- Paesi membri dell'Unione Europea
Team di progetto
- Nicola Amati (DIMEAS), (PO) Responsabile scientifico
- Andrea Tonoli (DIMEAS), (PO) Ricercatore/Supporto al Responsabile Scientifico
- Marco Pellochiù (CALOS-DIMEAS), Ricercatore
- Mario Silvagni (DIMEAS), Ricercatore
- Carla Galluzzi (DIMEAS), Project Management Support, Dissemination/Exploitation, and Linguistic Support
- Ezio Spessa (DENERG), (PO)Responsabile locale
- Stefano D'Ambrosio (DENERG), (PO) Ricercatore
- Alessandro Mancarella (DENERG), Ricercatore
Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (Sustainable Development Goals)
7. Affordable and clean energy
9. Industry, innovation and infrastructure
11. Sustainable cities and communities