Allestimento di un quadriciclo elettrico basculante e progetto di un range extender con fuel cell a idrogeno

Il progetto presentato nell'elaborato ha riguardato l'allestimento di un quadriciclo elettrico basculante, dotato inizialmente dei soli motori elettrici brushless e di una parte della sensoristica, in modo da renderlo operante con alimentazione a batteria; scopo successivo è stato quello di dotare poi lo stesso veicolo di un range extender ad idrogeno, per consentire di estendere l'autonomia del mezzo quando il tragitto da percorrere è superiore a quello garantito dalle sole batterie. L'alimentazione ad idrogeno ha implicato quindi la presenza a bordo del veicolo di una fuel cell, di un serbatoio per il combustibile e di un convertitore DC/DC progettato ad hoc. La prima fase di allestimento ha richiesto il completamento della sensoristica, la dotazione del veicolo di un pacco batterie oltre all'importante punto della realizzazione (hardware, firmware e software) di un azionamento in grado di poter far operare correttamente i motori; successivamente si è proceduto alla messa in strada del mezzo. Per la realizzazione del range extender, a seguito dei test svolti sulla cella a combustibile, è stato attentamente progettato il convertitore DC/DC isolato necessario per la conversione energetica tra fuel cell e DCbus del veicolo, cioè pacco batterie e motore. Sono stati poi studiati diversi algoritmi per la gestione dell'energia all'interno del sistema veicolo; essi si pongono come obiettivo la massimizzazione dell'autonomia e la minimizzazione dell'idrogeno utilizzato per compiere la distanza desiderata dall'utente, qualora questa non sia effettuabile con le sole batterie. Tutte le logiche sono ampiamente discusse e supportate con simulazioni che ne forniscono i risultati numerici. È stata realizzata inoltre un'innovativa forma di Human Machine Interface, ossia il cruscotto del veicolo, la cui funzione è svolta da uno smartphone che riceve i dati via bluetooth dalla centralina del veicolo. A questo fine, si è realizzata l'applicazione su smartphone per consentire la ricezione dei dati e la loro visualizzazione.