ID:
509680
Durata (ore):
45
CFU:
6
SSD:
CONVERTITORI, MACCHINE E AZIONAMENTI ELETTRICI
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (03/03/2025 - 13/06/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso si pone l’obiettivo di fornire agli studenti una conoscenza approfondita dei sistemi di propulsione di veicoli elettrici e ibridi, analizzando in dettaglio l'applicazione dell'elettronica di potenza e degli azionamenti elettrici per migliorare l'efficienza energetica e il consumo di carburante, estendere l'autonomia di guida e raggiungere prestazioni su strada adeguate. Al termine del corso gli studenti conosceranno i principali componenti e le architetture sia di trasmissioni convenzionali che elettriche, ne comprenderanno i principi di funzionamento e saranno in grado di scegliere tra le moderne tecnologie di motori elettrici e convertitori elettronici di potenza quelle più adatte per applicazioni di propulsione elettrica. Inoltre, gli studenti impareranno i criteri generali per la progettazione di una trasmissione elettrica e l'implementazione della strategia di controllo dell'azionamento. Saranno inoltre in grado di analizzare e valutare criticamente le sue prestazioni in relazione ai requisiti dell'applicazione di trazione su strada.
Prerequisiti
Circuiti elettrici monofase e trifase, principi di funzionamento delle principali macchine elettriche rotanti e convertitori elettronici di potenza, elementi di teoria dei sistemi di controllo.
Metodi didattici
Lezioni frontali assistite da presentazioni PowerPoint ed approfondimenti, con esercizi guidati sugli argomenti del corso.
Verifica Apprendimento
L’esame consiste in una prova orale individuale volta ad accertare l’acquisizione delle conoscenze e delle competenze relative ai contenuti del corso. La valutazione finale è basata sul livello di comprensione, integrazione ed esposizione degli argomenti trattati.
Testi
Le slide e altri documenti preparati e impiegati dall’insegnante durante il corso saranno disponibili per gli studenti tramite la piattaforma KIRO.
Per ulteriori approfondimenti si suggeriscono le risorse seguenti:
- Ehsani, M., Gao, Y., Longo, S., & Ebrahimi, K. (2018). Modern Electric, Hybrid Electric, and Fuel Cell Vehicles (3rd ed.). CRC Press.
- Emadi, A. (Ed.). (2014). Advanced Electric Drive Vehicles (1st ed.). CRC Press.
- Husain, I. (2011). Electric and Hybrid Vehicles: Design Fundamentals (3rd ed.). CRC Press.
- Emadi, A. (Ed.). (2005). Handbook of Automotive Power Electronics and Motor Drives (1st ed.). CRC Press.
- Ehsani, M., Gao, Y., & Longo, S. (2022). Electric powertrain: Energy systems, power electronics and drives for hybrid, electric and fuel cell vehicles (2nd ed.). Wiley.
Per ulteriori approfondimenti si suggeriscono le risorse seguenti:
- Ehsani, M., Gao, Y., Longo, S., & Ebrahimi, K. (2018). Modern Electric, Hybrid Electric, and Fuel Cell Vehicles (3rd ed.). CRC Press.
- Emadi, A. (Ed.). (2014). Advanced Electric Drive Vehicles (1st ed.). CRC Press.
- Husain, I. (2011). Electric and Hybrid Vehicles: Design Fundamentals (3rd ed.). CRC Press.
- Emadi, A. (Ed.). (2005). Handbook of Automotive Power Electronics and Motor Drives (1st ed.). CRC Press.
- Ehsani, M., Gao, Y., & Longo, S. (2022). Electric powertrain: Energy systems, power electronics and drives for hybrid, electric and fuel cell vehicles (2nd ed.). Wiley.
Contenuti
1. Introduzione
Impatto ambientale ed economico del trasporto moderno – Storia dei veicoli elettrici – Tecnologie abilitanti per l’elettrificazione dei trasporti e impatto sul sistema di potenza – Concetti base e definizioni
2. Dinamica del veicolo
Nozioni fondamentali di propulsione del veicolo e di meccanica della frenatura – Architettura e componenti di un drivetrain – Sistemi di trasmissione – Motori a combustione interna – Fuel economy
3. Veicoli full-electric e ibridi
Componenti e configurazioni di drivetrain full-electric – Drivetrain ibridi e pattern operativi – Tecnologie dei veicoli ibridi e architetture di trasmissione – Miglioramento dei driving cycle e della fuel economy –
4. Sistemi di propulsione elettrica
Requisiti per motori elettrici e convertitori elettronici di potenza per la trazione elettrica – Motori elettrici per applicazioni automotive - Identificazione di macchine elettriche – Dispositivi semiconduttori di potenza per applicazioni automotive – Topologie di convertitori di elettronica di potenza per sistemi di propulsione – Aspetti progettuali e ottimizzazione nell’elettronica di potenza – Azionamenti ad orientamento di campo per applicazioni automotive – Estensione del range di velocità
5. Sistemi di energy storage e di ricarica
Requisiti per i sistemi di energy storage per veicoli elettrici – Batterie elettrochimiche – Tecnologie di energy storage alternative e ibridizzazione – Frenatura a recupero energetico – Tecnologie di ricarica e interfaccia vehicle-to-grid
6. Simulazione ed ottimizzazione di drivetrain
Nozioni fondamentali sulla modellazione e sull’ottimizzazione di drivetrain – Driving cycle e condizioni del terreno
Impatto ambientale ed economico del trasporto moderno – Storia dei veicoli elettrici – Tecnologie abilitanti per l’elettrificazione dei trasporti e impatto sul sistema di potenza – Concetti base e definizioni
2. Dinamica del veicolo
Nozioni fondamentali di propulsione del veicolo e di meccanica della frenatura – Architettura e componenti di un drivetrain – Sistemi di trasmissione – Motori a combustione interna – Fuel economy
3. Veicoli full-electric e ibridi
Componenti e configurazioni di drivetrain full-electric – Drivetrain ibridi e pattern operativi – Tecnologie dei veicoli ibridi e architetture di trasmissione – Miglioramento dei driving cycle e della fuel economy –
4. Sistemi di propulsione elettrica
Requisiti per motori elettrici e convertitori elettronici di potenza per la trazione elettrica – Motori elettrici per applicazioni automotive - Identificazione di macchine elettriche – Dispositivi semiconduttori di potenza per applicazioni automotive – Topologie di convertitori di elettronica di potenza per sistemi di propulsione – Aspetti progettuali e ottimizzazione nell’elettronica di potenza – Azionamenti ad orientamento di campo per applicazioni automotive – Estensione del range di velocità
5. Sistemi di energy storage e di ricarica
Requisiti per i sistemi di energy storage per veicoli elettrici – Batterie elettrochimiche – Tecnologie di energy storage alternative e ibridizzazione – Frenatura a recupero energetico – Tecnologie di ricarica e interfaccia vehicle-to-grid
6. Simulazione ed ottimizzazione di drivetrain
Nozioni fondamentali sulla modellazione e sull’ottimizzazione di drivetrain – Driving cycle e condizioni del terreno
Lingua Insegnamento
INGLESE
Altre informazioni
Per ulteriori dettagli o altre informazioni sul corso, si prega di contattare il docente via e-mail all’indirizzo giulia.tresca@unipv.it
Corsi
Corsi
ELECTRICAL ENGINEERING
Laurea Magistrale
2 anni
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