H1* – Prototipo di MINIBUS IBRIDO ELETTRICO (Fuel Cell e Batterie)

Il Prototipo di Minibus, classe B, categoria M3, ha una capacità di 16 posti a sedere ed è basato su una architettura innovativa di powertrain elettrico ibrido costituita dal parallelo di Batterie e Fuel Cell. I veicoli elettrici convenzionali sono spesso caratterizzati da ridotta autonomia; questa caratteristica, unitamente ad una valutazione relativa ai tempi necessari di ricarica delle batterie, può risultare limitante in tutte quelle applicazioni di mezzi in servizio pubblico che prevedono numerose corse giornaliere. Tali fattori richiedono inevitabilmente un incremento del parco veicoli con potenziali aggravi economici da parte degli enti incaricati della gestione del TPL. L’applicazione della tecnologia elettrica ibrida a FC utilizzata nel Prototipo di Minibus, se confrontata con la tecnologia elettrica basata solo su batterie, permette di ridurre l’investimento grazie all’incremento dell’autonomia ed al conseguente ridotto numero di mezzi da impiegare nel servizio, ottimizzandone, conseguentemente, anche la gestione. La Fuel Cell consente di convertire l’energia chimica dell’idrogeno in energia elettrica e funziona come caricabatterie on-board consentendo di incrementare l’autonomia del mezzo (architettura Range Extender). Poiché il tempo di ricarica dell’idrogeno è di pochi minuti e le batterie sono parzialmente caricate dalla Fuel Cell a bordo veicolo, i tempi complessivi di ricarica sono notevolmente inferiori rispetto a veicoli elettrici di pari autonomia. Tale riduzione incide favorevolmente sul numero di veicoli necessari alla gestione di una ipotetica flotta basata sulla tipologia di prototipo proposta. L’architettura ibrida diventa inoltre abilitante per la tecnologia dell’idrogeno che, in conseguenza della ridotta taglia del Sistema a Fuel Cell, diventa impiegabile in un prodotto competitivo anche in termini di costo.

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Il Sistema Fuel Cell distribuisce la Potenza elettrica alla linea di connessione tra le batterie e l’inverter di trazione per mezzo di un convertitore DC-DC. Il minibus è, inoltre, equipaggiato con un motore elettrico che converte la potenza elettrica in potenza meccanica. Il sistema di storage (pacco batterie) ha un’energia di 70 kWh che consente al veicolo un’autonomia di 90 km in BEV (Veicolo in modalità elettrica). Il sistema Fuel Cell riduce i consumi del veicolo fornendo una parte della potenza richiesta dal motore incrementando l’autonoma del veicolo fino a 220 km in HEV (Veicolo in modalità ibrida). Il funzionamento del powertrain elettrico ibrido è mostrato nella seguente figura. Quando la potenza richiesta dal motore è maggiore della potenza fornita dal sistema Fuel Cell, quest’ultimo e le batterie contribuiscono a soddisfare lo sforzo di trazione. Viceversa, quando la potenza richiesta dal motore è minore della potenza fornita dal sistema Fuel Cell, quest’ultimo soddisfa lo sforzo di trazione e ricarica le batterie.

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Funzionamento Powertrain ibrido

Le bombole di idrogeno, installate sul tetto del mezzo, sono cilindriche con un volume di 150 l, equivalente a circa 3.5 kg di idrogeno alla pressione di 350 bar.

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Il bocchettone per il rifornimento dell’idrogeno è stato installato nella parte destra del mezzo.

Il minibus è stato testato in differenti percorsi stradali di tipo urbano e suburbano. La massima velocità raggiungibile è 80 km/h perché limitato meccanicamente. Nella figura seguente è indicato il percorso previsto per la sperimentazione che sarà svolto all’interno del comune di Capo d’Orlando. Il percorso rosso indica il tragitto dal Centro Distribuzione Urbana al punto di raccolta passeggeri. Il percorso blu, invece, è il percorso previsto per il trasporto di persone.

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Percorso previsto per la sperimentazione

Il veicolo è stato omologato come unico esemplare ed è già in possesso di tutti I requisiti tecnici che ne consentono la circolazione tramite targa prova (Certificato di approvazione – Certificato di conformità – Certificato di origine). E’ stato avviato l’iter amministrativo per l’immatricolazione del prototipo.

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Nelle successive immagini è mostrato il mezzo e le varie fasi per la realizzazione dello stesso.

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