Progetto di un convertitore c.c/c.c. per stazioni di ricarica in c.c.

L’attuale tendenza per contenere i costi dei veicoli elettrici per la mobilità urbana è quella di utilizzare batterie di ridotta capacità ed effettuarne la ricarica rapida con frequenza elevata. A seconda della lunghezza delle tratte, è sufficiente effettuare la ricarica ai soli capilinea o, eventualmente, in prestabiliti punti del percorso urbano. L’attuazione di tale tecnica dipende sostanzialmente da due fattori: elevata potenza specifica delle batterie in fase di carica e caricabatteria in grado di erogare l’elevata potenza richiesta per effettuare la ricarica in brevi intervalli di tempo. Il presente report riguarda i convertitori c.c./c.c. per la ricarica rapida degli accumulatori di trazione nei veicoli elettrici plug-in. In primo luogo sono presentate diverse topologie di convertitori c.c./c.c. e illustrato brevemente il loro principio di funzionamento. Tali topologie comprendono anche convertitori isolati e convertitori bidirezionali; questi ultimi si rendono necessari quando si vuole attuare la tecnica V2G (vehicle-to-grid), in altre parole quando le batterie dei veicoli elettrici in sosta sono utilizzate per coprire i picchi di carico della rete. L’isolamento galvanico tra ingresso e uscita del convertitore è necessario per motivi di sicurezza in dipendenza del valore della tensione d’ingresso e di come è gestito l’intero sistema per quanto riguarda la sicurezza da possibili contatti indiretti. Nel seguito l’attenzione è focalizzata su un convertitore c.c./c.c. isolato per la carica delle batterie di trazione di un veicolo commerciale leggero puramente elettrico adibito alla mobilità urbana ed è effettuato un dimensionamento dello stesso.