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E-boat DC/DC converter isolato ottimizzato per FuelCell

L’utilizzo dei dispositivi FuelCell in ambito nautico è previsto nel medio futuro in diverse modalità. Se da un lato si può pensare che la FuelCell possa agire da Range Extender di uno stack di batterie che alimenta il powertrain di una barca/nave a propulsione elettrica, va tenuto conto che le esigenze di un natante anche da diporto comprendono le utenze legate al cosiddetto “hotel di bordo”, ovvero tutti i carichi ausiliari oltre alla propulsione quali illuminazione, frigoriferi, sistemi di sollevamento e quant’altro.

Tutti questi sistemi possono essere alimentati da stack di batterie che a loro volta alimentano opportuni inverter per la generazione di una rete standard AC, in modo da poter adoperare anche sulla barca/nave utilizzatori commerciali o industriali, per quanto adattati all’uso imbarcato.

I sistemi FuelCell imbarcati possono essere meno esigenti dal punto di vista dell’integrazione del convertitore di regolazione rispetto a quelli dei mezzi stradali. I motivi sono diversi; e vanno dalla complessità mediamente più elevata dei sistemi di gestione e stoccaggio dell’idrogeno alla minore criticità relativa a spazi e pesi a bordo di una barca rispetto a un mezzo terrestre.

Tuttavia un convertitore ottimizzato per essere imbarcato dovrà essere normalmente disegnato e costruito tenendo conto di un ambiente più ostile e che richiede un’affidabilità molto elevata; quando una nave è in mezzo al mare può far conto solo sulle proprie fonti di energia.
Inoltre è richiesto specialmente ai sistemi per barche più piccole di essere particolarmente silenziosi, in quanto sarà spesso richiesto loro di operare in orario notturno, quando altre sorgenti (vd. solare) non sono disponibili e la barca magari è in rada, dove il rumore acustico è particolarmente fastidioso.

I convertitori per uso navale sono quindi, più spesso dei convertitori per uso mobile terrestre, dei convertitori stand-alone, non particolarmente integrati nel sistema Fuel Cell ma più di tutto nel sistema di automazione barca, che li controlla; la complessità e la richiesta di ridondanza di un sistema barca richiedono spesso che diversi convertitori lavorino in parallelo e con sistemi di autodiagnosi degli eventuali guasti/malfunzionamenti, in modo da garantire che la failure di un dispositivo sia compensata dal lavoro degli altri senza soluzione di continuità e con un adeguato margine operativo.

Questi convertitori quindi saranno ottimizzati per le prestazioni, l’affidabilità e la silenziosità più che per il rapporto volume/potenza, nonché equipaggiati di logiche di controllo più orientate alla comunicazione con sistemi di automazione di bordo e dotate di più sofisticati sistemi di autodiagnosi e algoritmi di manutenzione predittiva.

 

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