Gestione dell'energia e distribuzione dell'alimentazione per le architetture dei veicoli commerciali elettrificati

FORVIA HELLA sta integrando nuove soluzioni per la gestione dell'energia, tra cui l'Intelligent Power Distribution Module (iPDM) e il concetto EnergyCore, nel segmento dei veicoli commerciali. Questi sistemi tecnici sono progettati per supportare le architetture zonali e l'elettrificazione delle piattaforme di veicoli definiti dal software.

Affrontare la sfida industriale
I produttori di veicoli commerciali e le flotte di trasporto registrano una crescente necessità di architetture elettriche a prova di guasto. Se si verificano cali di tensione o cortocircuiti nelle reti di bordo convenzionali, sussiste il rischio di guasti ai sistemi critici per la sicurezza, come lo sterzo, la frenata o le funzioni avanzate di assistenza alla guida. Il passaggio ai veicoli definiti dal software richiede pertanto unità di distribuzione dell'alimentazione precise ed esenti da manutenzione, in grado di isolare tempestivamente i guasti del sistema senza distruggere l'integrità fisica dell'hardware. Allo stesso tempo, i limiti di spazio e di peso costringono gli ingegneri a ridurre sistematicamente l'uso di materiali nei cablaggi.

Architettura tecnica e responsabilità
L'Intelligent Power Distribution Module (iPDM) di FORVIA HELLA utilizza fusibili elettronici (eFuses) come componente di commutazione centrale. Questi eFuses misurano l'alimentazione ad alte frequenze e controllano la distribuzione della potenza su richiesta in tempo reale. A differenza dei fusibili tradizionali, operano in modo reversibile e interrompono elettronicamente il circuito non appena vengono superati i limiti definiti. Parallelamente, il concetto EnergyCore raggruppa vari componenti dell'elettronica di potenza e della batteria in un'architettura hardware configurabile come sistema X-in-1. Il sistema supporta livelli di tensione da bassa ad alta tensione e soddisfa i requisiti di sicurezza funzionale fino al livello ASIL D. Il Dr. Fabian Utermöhlen, Vice President Sales & Marketing della Business Group Lifecycle Solutions presso FORVIA HELLA, ha spiegato che il mercato dei veicoli commerciali si sta orientando verso architetture zonali, l'elettrificazione e i veicoli definiti dal software, e che il portafoglio di gestione dell'energia offre una base scalabile per le future generazioni di veicoli.

Implementazione e integrazione operativa
Grazie agli eFuses esenti da manutenzione, non è più strettamente necessario che l'iPDM sia installato in una posizione liberamente accessibile nell'abitacolo o nel telaio. Ciò consente un posizionamento flessibile e decentralizzato all'interno della struttura del veicolo. Di conseguenza, i cablaggi possono essere progettati con sezioni trasversali dei cavi più piccole e percorsi più brevi. I nuovi sistemi sono integrati da componenti consolidati, come i sensori batteria intelligenti per reti di bordo a 12 e 24 volt, nonché da convertitori CC/CC ad alta tensione per garantire una tensione di sistema stabile a 12 volt nei propulsori elettrificati.

Applicazioni e casi d'uso
L'architettura di sistema viene utilizzata in veicoli commerciali leggeri e pesanti, autobus elettrificati e flotte di trasporto. All'interno della rete di sistema, l'iPDM assicura che gli attuatori rilevanti per la sicurezza siano alimentati in modo continuo e ridondante, anche in caso di guasti nella rete di bordo. L'architettura EnergyCore viene applicata per l'integrazione della gestione della batteria e della conversione di potenza nelle future piattaforme modulari per veicoli elettrici.




Risultati e impatto operativo
Implementando l'iPDM, viene mantenuta la funzionalità operativa a prova di guasto (fail-operational) del veicolo, poiché i circuiti difettosi vengono isolati prima che l'intero sistema subisca un degrado critico. La riduzione della lunghezza dei cavi e delle sezioni dei materiali nei cablaggi abbassa direttamente il peso del veicolo. Questi parametri tecnici portano a una riduzione misurabile dei tempi di inattività non pianificati e migliorano l'efficienza della flotta. Le soluzioni tecniche saranno presentate alla IAA Transportation 2026 ad Hannover, in Germania (Padiglione 12, Stand 36).

A cura di Maria Brueva, redattrice di Induportals – adattato dall'intelligenza artificiale.

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