Elettronica di potenza Bosch - La centralina di controllo della propulsione elettrica

 

L'elettronica di potenza è una tecnologia indispensabile nella propulsione elettrica. L'alloggiamento in alluminio, non più grande di una scatola da scarpe, ospita all'interno vari componenti elettronici che fungono da interfaccia centrale tra il motore elettrico e la batteria. Il sistema converte la corrente continua, immagazzinata sotto forma di energia, nella batteria in corrente alternata per il motore elettrico. "Maggiore è l'efficienza operativa dell'elettronica di potenza, maggiore è l'autonomia del veicolo" afferma Joachim Fetzer, membro della direzione esecutiva della divisione Bosch Gasoline Systems.

"I nostri attuali sistemi per le propulsioni elettriche hanno un grado di efficienza del 92 percento, e questo consente di sfruttare al meglio la capacità della batteria". Non è un caso se proprio l'elettronica di potenza Bosch è stata scelta da Volkswagen per la sua XL1, un'auto dai consumi estremamente ridotti. Restando in casa Volkswagen, altre versioni di questo stesso sistema vengono montate anche sulla Jetta Hybrid e sulla e-up!.  Questa tecnologia viene però utilizzata anche da altri costruttori, fra cui la Fiat per la 500e, la Porsche per la Panamera Hybrid e la PSA per le sue ibride diesel.

Tutti questi esempi dimostrano quanto sia versatile il sistema di elettronica di potenza di Bosch. L'ultimo modello della generazione 2.3 è dotato di un inverter a pulsazioni, progettato per lavorare in un campo di tensione compreso tra 150 e 430 volt. "La nostra elettronica di potenza è può essere installata facilmente sulle piccole city car, sulle ibride e sulle auto sportive a trazione totalmente elettrica", continua Joachim Fetzer. I suoi componenti possono alimentare un motore di potenza fino a 100 kW.

Oltre al campo di tensione, Bosch fornisce anche forme diverse per l'installazione, sia in versione rettangolare sia in versione flat. In più, il modello 2.3 ha dimensioni più compatte del trenta percento rispetto alle precedenti generazioni, permettendo maggiore flessibilità di installazione. Un esempio è il caso delle ibride, in cui il vano motore ospita sia un motore elettrico sia un motore a combustione interna.  

Inverter a pulsazioni e inverter per propulsioni elettriche moderne

Oltre all'inverter a pulsazioni, il modello di generazione 2.3 include anche un convertitore DC-DC. La combinazione di questi due elementi in un unico sistema ha permesso di ottenere dimensioni molto compatte. L'inverter a pulsazioni converte la corrente continua immagazzinata nella batteria in corrente alternata per il motore elettrico. In frenata, al contrario, converte la corrente alternata generata dal recupero in corrente continua. È questo l'unico modo per immagazzinare nella batteria l'energia prodotta durante la frenata.

Il convertitore DC-DC trasforma l'alta tensione in potenza con cui alimentare l'impianto elettrico a 12 volt della vettura, inclusi gli accessori elettrici quali la radio e le luci anteriori. Il convertitore DC-DC utilizza, inoltre, la corrente generata dalla batteria agli ioni di litio per alimentare i sistemi di comfort e sicurezza, servosterzo elettrico ed ESP, e tutte le centraline di controllo presenti nell'impianto elettrico della vettura. Se le luci, l'elettronica di bordo e i sistemi di assistenza alla guida sono tutti contemporaneamente in uso, l'elettronica, pur così compatta, viene attraversata da un flusso di corrente di oltre 150 ampere.