Determination the main parameters of plug-in hybrid powertrain components for a passenger car.

L’obiettivo principale del seguente lavoro di tesi è quello di individuare ed analizzare, attraverso l’utilizzo del software di simulazione Matlab-Simulink, il comportamento dei vari elementi che compongono un powertrain ibrido con configurazione plug-in (PHEV). Risulta necessario specificare il tipo di configurazione dal momento che sono presenti particolari peculiarità che lo differenziano da un ibrido tradizionale (HEV), una fra tutte, la possibilità di ricaricare le batterie attraverso la normale rete elettrica oppure colonnine pubbliche. Il lavoro di tesi è nato grazie alla prof.ssa Chang Yuhua, docente di “Electric and hybrid vehicles engineering” presso il Warsaw University of Technology e proseguito successivamente sotto la supervisione del prof. Ezio Spessa e della prof.ssa Daniela Misul presso il Politecnico di Torino. Partendo da un veicolo tradizionale, con motore a combustione interna, facente parte della categoria city-car, si è passati al dimensionamento dei principali componenti di un veicolo ibrido: motore elettrico, generatore elettrico e pacco batterie, passando ovviamente attraverso un’attenta analisi di ridimensionamento del motore a combustione interna e della trasmissione, al fine di renderlo un veicolo ibrido con configurazione plug-in. Far lavorare il motore termico in combinazione con uno o più motori/generatori elettrici permette di selezionare una vasta gamma di modi di funzionamento del veicolo con il fine di limitare le emissioni di inquinanti e gestire al meglio il flusso di potenza proveniente dalle varie sorgenti energetiche presenti. Nei veicoli ibridi è possibile combinare questi diversi propulsori in diversi modi: in serie, in parallelo e una combinazione mista serie/parallelo. Nel corso della tesi saranno spiegate ed approfondite queste varie configurazione, andando a valutare quale di queste permette una migliore gestione dell’energia, attraverso delle specifiche strategie di controllo, un minor consumo di combustibile e una minore emissione di inquinanti, facendo ovviamente riferimento al confort di guida e alle prestazioni del veicolo. L’idea di prendere come oggetto di studio una city-car è nata dalla mia esperienza di studio a Torino e Varsavia. Queste due città si prestano molto all’utilizzo di veicoli ibridi o veicoli puramente elettrici data la loro conformità territoriale, prettamente pianeggianti e al possibile inserimento delle infrastrutture richieste per la ricarica di questi veicoli data la loro importanza nei rispettivi paesi. La divisione dei capitoli è stata creata in modo da seguire minuziosamente i passaggi logici e progettuali e le motivazioni che hanno portato alla scelta dei parametri di funzionamento dei vari componenti del powertrain.