Arriva il secondo prototipo di auto ibrida solare: novità e prove su strada

A partire dall’esperienza maturata sul primo prototipo di auto convertita in ibrido solare, una FIAT Punto, è stato sviluppato un secondo prototipo, più evoluto, a partire da una Volkswagen Polo.

Il primo prototipo ha dimostrato la fattibilità dell’idea e la possibilità di controllare il powertrain elettrico in modalità ibrida senza interferire con la centralina originale del veicolo, raggiungendo un grado di maturità tecnologica (TRL) pari a circa 5, in una scala da 1 a 9. 

Primo prototipo del progetto LIFE-SAVE

Il nuovo prototipo si distingue per la presenza di un livello di maturità tecnologica nettamente superiore, che testimonia il superamento dei limiti legati alla tecnologia installata sulla FIAT Punto.

Tutte le novità

Gli elementi di maggiore rilievo che caratterizzano il nuovo prototipo rispetto al primo sono i seguenti:

1. l’integrazione del freno a disco posteriore con il motore elettrico, con conseguente riduzione dell’ingombro assiale;
2. il ricorso a motori a corrente alternata, più efficienti di quelli a corrente continua;
3. l’uso di una batteria meno ingombrante, ma più capace della precedente (10 kWh contro 4 kWh);
4. la trasmissione dei dati con protocollo CAN, secondo lo standard automotive;
5. l’uso di pannelli fotovoltaici flessibili ad alto rendimento adatti a superfici con doppia curvatura;
6. un layout più raccolto, con tutta la parte elettronica e di controllo concentrata nel vano del ruotino;
7. un sistema di controllo del powertrain elettrico più evoluto e conforme allo standard automotive;
8. un sistema di monitoraggio per il guidatore.

Tali innovazioni, portando il prototipo ad un livello di TRL pari a circa 9, aprono di fatto la strada all’industrializzazione del sistema di conversione.

I primi test

I primi test sono stati effettuati su un banco a rulli, per verificare il funzionamento del powertrain elettrico. Durante le prove, sono state misurate la velocità (fino a circa 60 km/h), la coppia erogata dalle due ruote posteriori e ne è stato calcolato il rendimento, attestatosi attorno all’80%.

Test su banco a rulli – Velocità

Test su banco a rulli – Efficienza delle ruote elettriche

Le prove su strada 

Le prove su strada dell’auto ibrida solare si sono svolte lo scorso febbraio a Biella, in presenza del monitor del progetto europeo. I test in modalità Full Electric hanno mostrato come il prototipo sia in grado di raggiungere e superare i 60 km/h con la sola propulsione elettrica, rendendo possibile l’utilizzo dell’auto in modalità “Zero Emission” nelle aree urbane.

Prove su strada in modalità elettrica – Velocità

In modaltà ibrida, con il contemporaneo utilizzo del propulsore termico sulle ruote anteriori e dei motori elettrici sulle ruote posteriori, i test sono stati condotti fino a circa 100 km/h (il veicolo è comunque in grado di raggiungere le velocità massime dell’auto sul quale è installato il kit).

I dati presenti nei grafici sottostanti mostrano la posizione del pedale dell’acceleratore (spinto al massimo solo per due brevi istanti ed in genere sotto il 50%), lo stato di carica della batteria (che va a scendere nell’intervallo di prova, ma alternando tratti in cui vi è una ricarica) ed il numero di giri del motore termico. 

Prove su strada in modalità ibrida – Velocità

Prove su strada in modalità ibrida – Posizione del pedale dell’acceleratore, Stato di carica della batteria e numero di giri del motore termico

I risultati sono stati presentati al 10’ Symposium “Advances in Automotive Control” dell’IFAC (International Federation of Automatic Control), a Columbus, Ohio, lo scorso agosto. L’articolo scientifico che li riporta è disponibile a questo link.