Progettazione e realizzazione di un convertitore DC-DC fail operational per automotive

In a world where technological growth is increasingly oriented towards the sustainability, also in mobility there is a new vision of the system itself, which is why the electric car is becoming a stronger and stronger reality. Electric cars do not simply represent a change in the traction systems, but also the introduction of new scenarios and new possibilities, such as the creation of a transport system in which the integration of intelligent technology makes humans no longer drivers but simply passengers. The integration of the intelligence in the vehicle needs a consistent technological growth, guaranteeing components able to handle emergencies of any origin, inside or outside the vehicle, in order to obtain the safety of the passengers and of all the other users of transport system. In this context, this thesis proposes the design and the realization of a DC/DC power converter that supplies the onboard power-net from the power traction batteries. Since on an automatic guided vehicle are present several electric actuators, the power converter has to manage high power level. Moreover, in order to guarantee the component operativity, it must respect the requirement of fail operational, so it has to be able to ensure the total or partial functionality, in case of one of its components fails.

In un mondo dove la crescita tecnologica è sempre più orientata alla ricerca della sostenibilità, anche nel settore della mobilità è sempre più necessaria una nuova visione del modello stesso di sistema, per questo si fa sempre più strada la realtà dell’auto elettrica. Auto elettrica non significa semplicemente un cambio nel metodo di propulsione dei veicoli, ma significa l’apertura di nuovi scenari e nuove possibilità, come la realizzazione di un sistema di trasporto in cui l’integrazione di una tecnologia intelligente renda l’umano non più conducente del veicolo ma semplicemente passeggero. L’integrazione dell’intelligenza nel veicolo necessita una crescita tecnologica coerente, cioè che sia in grado di garantire componenti capaci di gestire emergenze di qualunque origine, interna o esterna al veicolo, al fine di ottenere la sicurezza degli utenti del veicolo ma anche di tutti gli altri utenti del sistema di trasporto. In questo contesto la seguente tesi si propone la progettazione e la realizzazione del prototipo di un convertitore che abbia lo scopo di alimentare, a partire dal gruppo di batterie di trazione, tutti i servizi presenti su un veicolo a guida automatica. Inoltre, al fine di garantire l’operatività del componente, dovrà rispettare il requisito di fail operational, ossia dovrà essere in grado di garantire la funzionalità, totale o parziale, in caso si guasti uno qualunque dei componenti di cui è costituito.