Ottimizzazione powertrain ibridi per applicazioni navali = Hybrid powertrain optimization in marine application

L'inquinamento dell'aria nei pressi del centro storico di Venezia dovuto alla navigazione ha portato alla ricerca e all'analisi di sistemi di trasporto più sostenibili. L'utilizzo di sistemi ibridi diesel-elettrici ha mostrato buone potenzialità sull'abbattimento delle emissioni, in particolar modo sugli HC ed NOx, i quali hanno effetti dannosi sulla salute umana. La struttura della tesi è composta da tre parti. Nella prima parte si è valutata la configurazione ibrido parallelo ottimale. Al fine di garantire il migliore risultato sulla riduzione del profilo emissivo, il comportamento del sistema e la strategia di controllo ottimale sono state ricavate facendo uso dell'algoritmo DynaProg. L'architettura si dimostra meno inquinante rispetto a quella convenzionale, mentre, rispetto alla configurazione ibrida serie, si ottengono risultati migliori sulla produzione degli HC a scapito di un aumento degli NOx emessi. Nella seconda parte della tesi si è effettuato uno studio sulla variazione degli inquinanti in funzione della capacità della batteria all'interno dell'architettura ibrida serie. I risultati ottenuti dimostrano che installare una capacità eccessivamente grande non comporta nessun beneficio sulla produzione degli inquinanti, mentre, ne determina un tangibile aumento una riduzione della dimensione della batteria al di sotto di quella ottimale. Infine è stato sviluppato un sistema ECMS della configurazione ibrida serie, caratterizzato da 3 variabili di controllo e da una equazione di costo multi obbiettivo incentrata sugli HC e NOx, ottenendo un risultato che ricalca il comportamento ottenuto tramite la strategia di controllo ottimale definita da DynaProg. Lo sviluppo di un sistema ECMS ha posto le basi per l'applicazione real time della strategia di controllo, è stato quindi definito un controllo A-ECMS con lo scopo di svincolare il sistema da cicli di navigazione noti a priori.