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ZF Marine: un innovativo “Sistema di Propulsione Ibrida” per barche a vela

Red

ZF Marine Group e "Fondation Bénéteau" hanno sviluppato una rivoluzionaria propulsione ibrida per imbarcazioni a vela. Questo sistema innovativo consente di manovrare nei porti in silenzio e senza emettere gas di scarico grazie alla propulsione elettrica, utilizzata altresì come generatore per ricaricare le batterie durante la navigazione a vela.
 

Il modulo ibrido, sviluppato per essere impiegato con motori da 60 a 160 cavalli, è installato tra il motore diesel e la trasmissione, a cui è collegato tramite due frizioni di tipo automobilistico.

Sono possibili i seguenti modi di funzionamento:

- propulsione esclusivamente elettrica;
- propulsione esclusivamente diesel (con ricarica della batteria);
- ricarica della batteria tramite navigazione a vela;
- ricarica della batteria tramite motore diesel in assenza di propulsione (gen-set)

Queste modalità permettono di navigare usando solo il motore diesel (che può contemporaneamente caricare la batteria) o solo il motore elettrico (alimentato dalla batteria). Il motore elettrico è in grado di sviluppare fino a 35 kW in manovra; in crociera la potenza viene limitata elettronicamente per preservare la durata della batteria, consentendo una velocità attorno ai 5 nodi, a seconda delle dimensioni e del dislocamento dell'imbarcazione, e un'autonomia di circa 3 ore.

Navigando a vela, l'elica può essere utilizzata per azionare il generatore ibrido in modo da ricaricare la batteria. La propulsione sail-drive può essere ruotata di 180 gradi, per orientarla nella direzione ideale per la massima efficienza nella ricarica della batteria. Infatti, posizionando l'elica contro il flusso dell'acqua, i test hanno mostrato un rendimento di ricarica superiore del 70% rispetto alla normale posizione di marcia.

La batteria a 500V per alte prestazioni agli ioni di litio (pacchetto da 20 kW/h) è del tipo a lunga durata; ovviamente è stata sviluppata specificatamente per l'impiego marino e dopo 2700 cicli di carica/scarica conserva ancora l'80% della sua efficienza. La capacità è sufficiente per navigare per circa tre ore in modalità elettrica. Grazie alla possibilità di ricaricare le batterie durante la navigazione a vela, l'utilizzo del motore diesel, sia come propulsore che come generatore, è ridotto di circa il 50%, con evidenti benefici in termini di risparmio di carburante, di allungamento della vita del motore diesel e di riduzione dell'inquinamento. La batteria può altresì essere ricaricata attraverso la presa di banchina. Mediante il Battery Management System, il livello di carica della batteria è controllato automaticamente e l'intero sistema è monitorato costantemente secondo la modalità di propulsione scelta.

Tutti i fabbisogni elettrici sono regolati da un'elettronica di potenza appositamente sviluppata per alimentare il motore elettrico, per fornire le tensioni di 220/110 V c.a. e 12/24 V c.c. alle utenze e alle strumentazioni di bordo e per gestire la ricarica delle batterie.

L'intero sistema è stato progettato per la massima affidabilità e sicurezza e nel caso di malfunzionamenti è prevista una speciale modalità operativa di emergenza con solo motore diesel.

Il "cuore pensante" della propulsione ibrida è la centralina elettronica Vessel Management Unit, che in ogni momento controlla e coordina tutte le attività del sistema, svincolando lo skipper da qualsiasi compito di gestione.

La trasmissione è del tipo sail drive. La manovra esclusivamente elettrica garantisce un comfort e una precisione di movimento ineguagliabili.

02/02/2010 11:10:00 © riproduzione riservata

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