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La nuova tecnologia, sviluppata dai ricercatori dell'Università di York, si è rivelata efficace nel ridurre il rischio di folgorazione per conducenti e passeggeri di veicoli elettrici a seguito di danni alle auto in gravi incidenti stradali.
Poiché le vendite di veicoli elettrici continuano a crescere in tutto il mondo, le questioni relative alla sicurezza sono diventate di grande importanza, in particolare le modalità di manutenzione delle auto e come ridurre la tensione nei veicoli nei casi in cui i circuiti sono danneggiati.
I veicoli elettrici hanno sistemi di voltaggio ed energia più elevati rispetto alle auto tradizionali e per ridurre il rischio di folgorazione in caso di collisione, la tensione deve essere ridotta il più rapidamente possibile.
Il principale problema di sicurezza nei veicoli elettrici è l'alta tensione del "bus" CC, conduttori elettrici che immagazzinano energia ad alta tensione e la distribuiscono ad altri circuiti nell'auto. Per ridurre le sovratensioni durante una collisione, è installato un interruttore automatico per interrompere il collegamento tra la batteria e i convertitori boost, che normalmente agirebbero per aumentare la tensione a livelli elevati.
Interruttore automatico
Il dottor Yihua Hu, della School of Physics, Engineering and Technology dell'Università di York, afferma che "in caso di collisione, attualmente i veicoli elettrici hanno un interruttore che isola la batteria dal funzionare su qualsiasi altro componente dell'auto. Ciò preverrà sbalzi di tensione, ma non ridurrà la tensione immagazzinata in quello che chiamiamo "bus" CC."
"La tensione del bus nella maggior parte dei modelli di auto elettriche è di 400 V, che è molto più alta della tensione dei nostri sistemi domestici a 230 V, nonché dei livelli di settore a 380 V."
"Per ridurre significativamente il rischio di una scossa elettrica mortale in caso di incidente stradale, abbiamo bisogno che la tensione sia pari o inferiore a 60 V e che si riduca a quel livello in meno di cinque secondi."
Modello ibrido
La ricerca ha comportato la progettazione di un modello ibrido del bus CC che utilizzasse sia i meccanismi interni dell'auto che i percorsi esterni che consentono il passaggio sicuro dell'energia. Il team ora ha un sistema che, in caso di danni ai circuiti, consumerebbe tutta la tensione rimanente in modo che l'energia non si accumuli, aumentando il rischio di folgorazione.
Basandosi su questo lavoro, il team ha studiato come garantire la protezione dell'intero sistema elettrico dell'auto da guasti ai circuiti in caso di incidente. I ricercatori hanno ideato un algoritmo di scarica di energia che significherebbe che anche in caso di guasto elettrico il bus CC sarebbe comunque in grado di ridurre la tensione di uscita e proteggere altri circuiti nel veicolo.
A seguito di una modellazione matematica di successo, la tecnologia è stata ora testata in un sistema di test del gruppo propulsore per auto, un insieme di tutti i componenti che fanno funzionare l'auto, e il team ha dimostrato che la tensione viene ridotta a 60 V in meno di cinque secondi in caso di danni a circuiti. Ciò alla fine proteggerà conducenti e passeggeri da lesioni gravi o scosse elettriche mortali.
Servizio
Il dottor Yihua Hu, afferma che "i veicoli elettrici sono qui per restare e le vendite continueranno a crescere, quindi dobbiamo essere in grado di rispondere a queste importanti domande sulla sicurezza e su come forniamo assistenza a queste auto in modo che i proprietari di veicoli possano essere certi della sicurezza personale in qualsiasi tipo di incidente stradale."
Il team sta ora valutando i modi in cui i veicoli elettrici possono essere sottoposti a manutenzione per garantire che le caratteristiche di sicurezza siano efficaci.
La ricerca è pubblicata sulla rivista IEEE Transactions of Power Electronics . + Esplora ulteriormente
