Membri del Gruppo.
Prof. Emilio Lorenzani, Dipartimento di Scienze e Metodi dell’Ingegneria
Prof. Fabio Immovilli, Dipartimento di Scienze e Metodi dell’Ingegneria
Attività di Ricerca.
Il gruppo si occupa di conversione statica dell’energia tramite convertitori elettronici di potenza. Le competenze del gruppo riguardano lo sviluppo di architetture innovative per la conversione di energia sia da fonti tradizionali, che rinnovabili. In particolare, si sottolinea la capacità di progettazione e prototipizzazione di convertitori elettronici di potenza custom con esigenze peculiari (elevata efficienza, alta densità di potenza, specifiche stringenti di power quality) comprensiva della individuazione di topologia più indicata, scelta semiconduttori di potenza, layout della scheda PCB. Definizione delle strategie di controllo del convertitore, sviluppo del codice di controllo, test funzionali, collaudo e validazione sperimentale.
Il gruppo è attivo anche nello sviluppo di convertitori per azionamenti elettrici, ance high speed, impiegabili sia come attuatori, sia come motori.
Tra i progetti sviluppati nel corso degli anni vi sono: Convertitori connessi alla rete per sistemi di produzione combinata di calore ed energia (CHP). Convertitori bidirezionali per applicazioni di accumulo energetico in celle elettrochimiche per retrofit in impianti fotovoltaici.
Di seguito sono riportate alcune collaborazioni con il mondo dell’industria:
Kohler – Sviluppo del controllo per funzionamento in isola e grid-conncted di un generatore elettrico per applicazioni di cogenerazione
IREN Rinnovabili – Determinazione della produttività energetica di grandi impianti fotovoltaici e simulazione numerica delle prestazioni ottenibili. SUN GEN Srl – Caratterizzazione di celle fotovoltaiche multigiunzione per impianti fotovoltaici a concentrazione. Sviluppo di un convertitore DC-DC specifico per estrarre la maggior energia possibile dalle celle fotovoltaiche. Produzione di idrogeno da fotovoltaico con accoppiamento diretto elettrolizzatore / celle multigiunzione.
Progetti in Corso.
Ricerca e sviluppo di convertitori elettronici ad alta efficienza dedicati all’accoppiamento di stack Fuel cells con sistemi di accumulo elettrochimico tradizionali (batterie e/o ultracapacitors).
Ricerca e sviluppo di convertitori elettronici ad alta efficienza dedicati all’accoppiamento di stack Fuel cells con inverter grid-connected e per l’accoppiamento di elettrolizzatori con fonti energetiche rinnovabili (solare FV e/o microeolico) con controllo ad alte prestazioni e funzionalità maximum power point tracking. Ricerca e sviluppo di macchine e azionamenti elettrici high speed, che possono trovare applicazione nella realizzazione di componenti del balance of plant di un sistema fuel cells o elettrolizzatore: es. impiego nei compressori di aria o idrogeno, o per realizzare circolatori di gas per lo stack Fuel-cells.
Strumentazioni e Competenze.
Oscilloscopi digitali dotati di sonde di tensione single ended e differenziali, sonde di corrente.
Alimentatori digitali di bassa ed elevata potenza, da 200W fino a 3kW.
Software a elementi finiti per la progettazione di componenti e sistemi elettromagnetici.
Wattmetro digitale Power Analyzer con analisi delle armoniche
Carico programmabile 60 V 300W
Tester di isolamento DC/AC HI POT
Multimetri digitali e saldatori per la realizzazione dei circuiti elettrici/elettronici Inverter trifase per azionamenti elettrici di motori a induzione e brushless.
Pubblicazioni Recenti.
E. Lorenzani, G. Migliazza, F. Immovilli and G. Buticchi, “CSI and CSI7 current source inverters for modular transformerless PV inverters,” in Chinese Journal of Electrical Engineering, vol. 5, no. 2, pp. 32-42, June 2019, doi: 10.23919/CJEE.2019.000009.
R. Fornari, F. Immovilli and E. Lorenzani, “Wide Voltage Range Dual Active Bridge PV Retrofit Storage System,” IECON 2019 – 45th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, 2019, pp. 2524-2531, doi: 10.1109/IECON.2019.8926933.
R. Fornari, G. Migliazza, E. Lorenzani and F. Immovilli, “Critical Aspects of Hybrid PFM-PWM Operation in LLC Converters For Electric Vehicles,” 2018 IEEE International Conference on Electrical Systems for Aircraft, Railway, Ship Propulsion and Road Vehicles & International Transportation Electrification Conference (ESARS-ITEC), 2018, pp. 1-6, doi: 10.1109/ESARS-ITEC.2018.8607763.
G. Buticchi, E. Lorenzani, F. Immovilli and C. Bianchini, “Active Rectifier With Integrated System Control for Microwind Power Systems,” in IEEE Transactions on Sustainable Energy, vol. 6, no. 1, pp. 60-69, Jan. 2015, doi: 10.1109/TSTE.2014.2356335. F. Immovilli, C. Bianchini, A. Bellini and A. Sala, “A test bench for accelerated thermal ageing of III–V concentration solar cells using forward bias injection,” 2011 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, 2011, pp. 14-19, doi: 10.1109/ECCE.2011.6063743.
