Iniziamo, con questo articolo, una serie di approfondimenti legati ai dispositivi associati all’elettronica di potenza nei suoi diversi ambiti applicativi.

Come visto nell’editoriale sull’Ibridazione, un esempio di applicazione è quello dei sistemi di convertitori per camion frigo ibridi.

Questi sono sistemi di convertitori elettronici a controllo digitale per la gestione di un sistema frigorifero portatile, potenza 15kW, per uso mobile terrestre (furgoni o container) e sono raffreddati a liquido. Gestiscono un gruppo elettrogeno di bordo e possono essere alimentati dalla rete elettrica; alimentano e controllano l’intero sistema frigo (compressore, ventole, sensori, attuatori), e sono predisposti a gestire un sistema di batterie al Litio per il funzionamento in aree “green”.

La gestione del payload di un moderno camion frigorifero è complessa e diversificata in funzione delle taglie e della natura del powertrain del veicolo. Dai piccoli furgoni, auspicabilmente a propulsione elettrica, per la consegna cittadina con celle semplici e frigorifero da pochi kW, ai grandi camion di linea o ai container frigo atti al trasporto multimezzo (camion, treno, nave) la gamma di problemi e soluzioni è molto ampia.

Un moderno sistema integrato di convertitori per veicolo frigo ibrido consta di:

• una sezione di gestione della sorgente di energia, tipicamente un converter che possa gestire sia un generatore rotante, controllato dal convertitore stesso o il cui regime di rotazione sia dettato da carichi prevalenti (vedi il powertrain, nel caso di generatori propulsi dal motore di trazione), sia un ingresso da rete elettrica alle svariate tensioni e frequenze che si possono trovare in tutto il mondo;

• una sezione di gestione del buffer di energia, che gestisce tipicamente la carica e scarica di un assieme di accumulatori dedicati al funzionamento del complesso frigorifero “a motori spenti” e in assenza di una rete elettrica (situazione tipica, ad esempio della marcia in centro cittadino);

• una sezione di controllo del/dei compressore/i del frigorifero, ovvero uno o più drive per motore elettrico intelligente e connesso alla logica del sistema veicolo/frigo;

• una sezione integrata di controllo del sistema frigorifero, ovvero di tutti i sensori e gli attuatori che ne fanno parte per garantirne il funzionamento a parametri ottimali;

• una sezione di connessione isolata e connessa alla logica del veicolo tra le batterie di trazione di un veicolo elettrico e il payload frigorifero (livello più elevato di integrazione).

L’esecuzione di un sistema elettronico di questo tipo è, ovviamente, tipicamente “mobile”; il sistema sarà pertanto tipicamente raffreddato a liquido, ad elevata resistenza agli agenti atmosferici ed ambientali, ed ottimizzato per il basso consumo della batteria ausiliaria del veicolo, che ne alimenta la logica di controllo e comunicazione. Inoltre, questo tipo di  sistema è dotato di funzioni “smart” peculiari, quali data-logger per la registrazione delle funzioni e della temperatura della cella (indispensabili per la certificazione della catena del freddo), la connessione wire-free con apparecchiature di monitoraggio (tablet e similari) per il rapido controllo dello stato del sistema in magazzini o parcheggi, sistemi di controllo remoto per la gestione di flotte.