L’auto elettrica si ricarica viaggiando: il prototipo degli ingegneri elettrici del Polito

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$Zucchero bianco, un \'killer\' invisibile$

Ricaricare le automobili elettriche direttamente durante il viaggio, ossia percorrendo speciali autostrade attrezzate con appositi sistemi che consentono la ricarica wireless delle batterie mentre il veicolo è in movimento: è quanto consente di fare una tecnologia sviluppata da un team di ricerca del Politecnico di Torino e tradotta in un prototipo, il POLITO Charge While Driving.

Il progetto consentirebbe di sopperire a uno dei grandi problemi che ostacola la diffusione dell‘e-mobility su larga scala, e cioè i tempi lunghi di ricarica delle batterie. Rispetto agli anni scorsi, infatti, la tecnologia consente un indice delle prestazioni decisamente più soddisfacente, con auto elettriche che riescono ad arrivare anche a qualche centinaio di chilometri di autonomia. Resta invece ancora limitante il doversi fermare alle stazioni di ricerca, almeno nei casi di un viaggio lungo.

Da questa problematica parte il progetto del team Polito, che promette addirittura di poter arrivare a destinazione di un viaggio con le batterie anche più cariche di quando si è partiti, pronti pertanto a un utilizzo su strade secondarie, nelle quali il sistema non è installato. Un sistema che consentirebbe, quindi, addirittura di ridurre in prospettiva volume e capacità delle batterie, nel momento in cui una rete sufficiente di strade e autostrade fosse attrezzata.

A sviluppare il sistema è il gruppo di ingegneria elettrica del Dipartimento Energia del Politecnico di Torino, coordinato dal Professor Paolo Guglielmi e dal Professor Fabio Freschi e composta dai giovani ricercatori Vincenzo Cirimele, Michela Diana, Riccardo Ruffo, Alessandro La Ganga e Mojtaba Khalilian, sta per essere testato in un circuito di prova a Susa (TO) presso il centro Guida Sicura MotorOasi Piemonte nell’ambito di un’iniziativa di ricerca promossa dall’Ateneo insieme a 24 partner internazionali del progetto europeo FABRIC (Feasibility analysis and development of on-road charging solutions for future electric vehicles).

Come funziona la tecnologia

Il prototipo si basa su una tecnologia detta inductive power trasfer (IPT) che sta attraendo l’attenzione di numerose aziende nel settore automotive e sta vedendo lo sviluppo di diversi prototipi in tutto il mondo. Questi sistemi funzionano grazie alla trasmissione induttiva di energia elettrica tramite l’utilizzo di induttori risonanti, che funzionano grazie ad un principio molto simile a quello che ci permette di cucinare sulle piastre a induzione Tale tecnologia non richiede quindi alcun contatto elettrico, introducendo numerosi vantaggi in termini di sicurezza e semplicità di utilizzo, con una notevole riduzione delle necessità di manutenzione, ma soprattutto l’eliminazione di installazioni esterne come le colonnine di ricarica, che sono spesso soggette a incidenti o atti vandalici.

Un passo ulteriore rispetto a questi sistemi è stato fatto dal prototipo installato a Susa, che non richiede che la ricarica avvenga con veicolo fermo durante le soste o, in modo prolungato, durante il parcheggio: si parla in questo caso di dynamic IPT, ovvero l’utilizzo della stessa tecnologia durante il movimento del veicolo. L’unità base di un sistema IPT per applicazioni automotive è costituita da una bobina fissa, posta al di sotto del manto stradale, indicata come trasmettitore, e una bobina installata a bordo veicolo chiamata ricevitore.

Nel circuito di Susa sono state installate 50 bobine trasmittenti, che invieranno energia ad un ricevitore installato a bordo di un veicolo commerciale leggero.

Nel breve periodo, la diffusione del dynamic IPT permetterebbe di eliminare completamente la necessità di soste per la ricarica e di ridurre notevolmente la capacità delle batterie installate a bordo veicolo. In applicazioni su percorsi fissi, come ad esempio nel trasporto pubblico, l’uso del dynamic IPT potrebbe comportare la quasi totale eliminazione delle batterie la cui presenza sarebbe dovuta alle sole necessità di backup. Lo sviluppo di questi sistemi rappresenta quindi una stimolante sfida per l’ingegneria elettrica e potrebbe rappresentare una svolta decisiva per la diffusione e lo sviluppo della mobilità basata su fonti alternative a quelle fossili.