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POWER
AUTOMOTIVE 4.0
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- ELETTRONICA OGGI 462 - MAGGIO 2017
di test per i disturbi elettrici condotti e di accoppiamen-
to per i veicoli stradali che utilizzano batterie 12V o 24V
(Fig. 2). Per tale motivo, le aziende che producono ali-
mentatori devono lavorare a stretto contatto con i pro-
duttori di apparecchiature, per garantire che i prodotti
finali rispettino le specifiche di conformità previste.
Gestione olistica della flotta
Spesso non si tiene nella dovuta considerazione il fatto
che i moderni autobus sono equipaggiati con una vasta
gamma di apparecchiature elettroniche avanzate che
richiedono alimentatori stabili e sicuri (Fig. 3). Per l’affi-
dabilità e l’ottimizzazione della gestione della flotta, gli
autobus di nuova generazione sono dotati di funziona-
lità di monitoraggio in tempo reale connesse al sistema
di navigazione, di condizionamento del motore e della
sicurezza di guida, come gli analizzatori di comporta-
mento. Tali sistemi di monitoraggio segnalano costan-
temente lo stato dei veicoli, permettendo a un coordi-
natore centrale di gestire la manutenzione preventiva e
conoscere l’esatto posizionamento della flotta.
Per motivi di sicurezza, garantire la continuità delle
funzioni vitali, è indispensabile in caso venga a man-
care l’alimentazione della batteria principale. Per que-
sto motivo è prevista la presenza di batterie locali che
necessitano di caricabatteria miniaturizzati. Questi ul-
timi hanno punti in comune con gli alimentatori utiliz-
zati per i sistemi di infotainment, in quanto sono spes-
so installati in ambienti confinati. Essi condividono la
necessità di garantire un’alta efficienza ed essere rea-
lizzati in formati meccanici che permettano di ottimiz-
zare la gestione del raffreddamento per conduzione. Il
progetto finalizzato a ridurre potenziali guasti causati
da stress termici è di vitale importanza e contribuisce
in modo sostanziale all’affidabilità su strada.
I progettisti devono anche prendere in considerazione
l’ottimizzazione della ricarica della batteria, misuran-
do alcuni parametri come ad esempio la temperatura
della batteria stessa e prevedendo, in alcuni casi, la
comunicazione tra il carica batteria e un sistema di
controllo centrale. Tali considerazioni devono essere
impiegate in modo olistico nel processo di progettazio-
ne complessivo, effettuando adeguati confronti con le
prestazioni dei prodotti delle precedenti generazioni,
basati principalmente sul controllo analogico, e quelle
offerte dai dispositivi più recenti, che integrano micro-
controllori e funzioni di ottimizzazione della carica in
tempo reale. Qualcuno potrebbe sostenere che l’ag-
giunta di controllo digitale in un micro-caricabatterie
è un sovradimensionamento del progetto, mentre altri
potrebbero ribattere a tale argomentazione, sostenen-
do che la tecnologia ha già dimostrato la sua validità in
termini di affidabilità e di maggior durata della batteria
nel tempo.
Ma al di là delle varie considerazioni , è necessario
tener conto del numero di sorgenti di potenza neces-
sarie per fornire tensione stabile e affidabile ai sistemi
di infotainment e alle altre apparecchiature elettroni-
che utilizzate sugli autobus. I costruttori di autobus
richiedono in misura sempre maggiore ai produttori
che operano nel campo della potenza la disponibilità
di convertitori DC/DC standardizzati, caricabatterie,
regolatori step-down caratterizzati da semplicità di
installazione e di manutenzione e in grado di erogare
potenze sempre maggiori per supportare l’evoluzione
delle apparecchiature.
Il concetto di “One package to fit all” si è tramutato in
realtà e ciò ha comportato l’aggiunta di vincoli mecca-
nici più severi da rispettare nel corso dello sviluppo
dell’unità.
Per i progettisti di sistemi di potenza, sia la moderniz-
zazione delle flotte di bus sia gli autobus di nuova ge-
nerazione equipaggiati con sistemi di infotainment e
un gran numero di apparecchiature elettroniche avan-
zate, hanno dato la possibilità di introdurre tecnologie
di potenza avanzate in un segmento storicamente “len-
to” nell’adozione di nuove tecnologie, facendo grandi
passi in avanti verso l’implementazione del concetto
di Automotive 4.0.
Fig. 3 – Applicazioni installate su bus moderni che richiedono
un’alimentazione stabile oltre ad alcune batterie locali per funzioni
di sicurezza