Controllo energetico in veicoli elettrici e ibridi
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Data inizio: 30/11/2009
Durata: 24 mesi
Sommario
Lo scopo principale del progetto di ricerca è lo sviluppo di sistemi avanzati per il controllo automatico dei flussi di energia in veicoli elettrici e ibridi. Il progetto si è concentrato soprattutto su veicoli piccoli e leggeri, come i veicoli a pedalata assistita (e-bike), moto elettriche e piccole auto elettriche.
I principali sottosistemi di controllo sviluppati nell'ambito di questo progetto sono:
I principali sottosistemi di controllo sviluppati nell'ambito di questo progetto sono:
- Controllo di motori elettrici
- Gestione e controllo del gruppo/modulo della batteria agli ioni di litio
- Controllo degli estensori di segnale
- Gestione e coordinamento delle diverse fonti di energia in veicoli ibridi
- Valutazione della modalità di guida
- Clod-loop (controllo attivo) della serie dei veicoli elettrici
- Controllo della sinergia tra potenza umana ed elettrica.
- Modellazione del sistema (modellazione dinamica orientata al controllo) e identificazione dei parametri
- Rilevamento Software (stima indiretta dei parametri del veicolo difficili da misurare, come lo stato di carica della batteria, lo stato di salute della batteria, la pendenza della strada, la coppia del pedale, etc.)
- Controllo dell’azionatore (controllo del motore elettrico / generatore, controllo degli estensori di segnale, etc.)
- Progettazione dell’algoritmo di controllo della gestione energetica (progettazione, implementazione, validazione sperimentale), con obiettivi di controllo quali: controllo di serie; controllo dei consumi energetici; controllo dell'inquinamento; ottimizzazione del costo del sistema, etc.
Risultati del progetto ed eventuali pubblicazioni scientifiche/brevetti
Brevetti:
1. MI2014A001985 (2014). Sistema per il controllo del moto di un veicolo a propulsione umana di tipo impulsivo. Politecnico di Milano, ZEHUS srl. (M. Corno, S. M. Savaresi, F. Busnelli, P. Lisanti, G. Alli).
Filed on 18/11/2014.
2. VI2014A000187 (2014). Un metodo di predizione della presenza di un veicolo, appartenente ad una flotta di veicoli utilizzabili per un servizio di affitto di tipo free-floating degli stessi, in un intorno di un punto fissato in un istante temporale futuro. Politecnico di Milano (S.M. Savaresi, S. Formentin, A. G. Bianchessi)
Filed on 14/07/2014.
3. MI2014A001024 (2014). Sistema di segnalazione per ottimizzare i consumi di un veicolo nella percorrenza di strade semaforizzate. Politecnico di Milano (A. Bisoffi, M. Corno, C. Ongini, S. M. Savaresi).
Filed on 4/6/2014.
4. PCT/IB2012/050492 - WO 2012/104810 (2012). Electrically pedal-assisted bicycle. SEMS S.r.l., Politecnico di Milano, FNM S.p.A. (S. M. Savaresi, G. Alli, C. Spelta, P. Spagnol, M. Vanzulli, G. Biesuz).
Filed on 2/2/2012; published on 9/8/2012.
5. MI2012A000260 (2012). Bicicletta a pedalata assistita e metodo per il controllo di una bicicletta a pedalata assistita. Politecnico di Milano, Università degli Studi di Bergamo (F. Previdi, S.M Savaresi, M. Corno, M. Tanelli, G. Alli, P. Lisanti, P. Spagnol, I. Boniolo, C. Spelta).
Filed on 22/02/2012.
6. MI2011A000393 (2011). "Metodo e sistema elettronico per la gestione automatica dell’autonomia energetica di un veicolo, particolarmente in veicoli elettrici". Piaggio & C. S.P.A. e Politecnico di Milano (S.M. Savaresi, A. Dardanelli, M. Tanelli, B. Picasso, O. Di Tanna, M. Santucci).
Filed on 11/03/2011.
7. MI2011A000150. Bicicletta a pedalata assistita elettricamente. Politecnico di Milano, SEMS srl, FNM spa (S. M. Savaresi, G. Alli, C. Spelta, P. Spagnol, M. Vanzulli, G. Biesuz).
Filed on 3/2/2011.
8. MI2010A002408 (2010). Sistema e metodo di assistenza alla guida in tempo reale. Piaggio & C. S.P.A. e Politecnico di Milano (M. D. Santucci, O. Di Tanna, S. M. Savaresi, A. Corti, V. Manzoni).
Filed on 27/12/2010.
Principali pubblicazioni:
1. P. Giani, M. Corno, M. Tanelli, S.M. Savaresi (2015). Human-in-the-Loop Bicycle Control via Active Heart Rate Regulation. IEEE Transactions on Control Systems Technology. Vol: 23, Issue 3 pp 1029- 1040
2. M. Corno, N. Bhatt, S.M. Savaresi, M. Verhaegen (2015). Electrochemical Model-Based State of Charge Estimation for Li-Ion Cells. IEEE Transactions on Control Systems Technology, Vol.23, n.1, pp.117-127.
3. A. G. Bianchessi, C. Ongini, S. Rotondi, M. Tanelli, M. Rossi, G. Cugola, S. M. Savaresi (2013). A Flexible Architecture for the Integrated Management of Green Transportation Systems. IEEE Embedded Systems Letters, Vol.5, n.3, pp.30-33.
4. P. Spagnol, M. Corno, S. M. Savaresi (2013) Pedaling Torque Reconstruction for Half Pedaling Sensor. Proceedings of the 2013 European Control Conference. Zurich, Swizerland. July 17-19, 2013. pp 275- 280.
5. P. Spagnol, M. Corno, R. Mura and S. M. Savaresi (2013) Self-sustaining Strategy for a Hybrid Electric Bike. Proceedings of the 2013 IEEE American Control Conference. Washington DC. June 17-19, 2013. pp 6445 - 6450.
6. M. Corno, P. Spagnol, S.M. Savaresi (2014). Road Slope Estimation in Bicycles without Torque Measurements. 19th IFAC World Congress, Cape Town, South Africa, pp.6295-6300 (ISBN: 978-3-902823-62-5).
7. P. Spagnol, G. Alli, P. Lisanti, F. Todeschini, C. Spelta, S.M. Savaresi (2012). A full hybrid electric bike: how to increase human efficiency. American Control Conference, Montréal, Canada, pp.2761-2766 (ISBN: 9781457710957)
8. M. Corno, Bhatt N. and Verhaegen M. (2012) Efficient Control Oriented Modeling of Lithium Ion Cells. Proceedings of the 2012 American Control Conference. Montreal, Canda, June 27 – June 29 pp. 4733-4738
9. A. Corti, V. Manzoni, S. M. Savaresi (2012). Simulation of the impact of traffic lights placement on vehicle’s energy consumption and CO2 emissions. 15th International IEEE Conference on Intelligent Transportation Systems, Anchorage, Alaska, USA, pp.620-625 (ISBN: 9781467330640)
10. A. Corti, V. Manzoni, S. M. Savaresi (2012). Vehicle’s energy estimation using low frequency speed signal. 15th International IEEE Conference on Intelligent Transportation Systems, Anchorage, Alaska, USA, pp.626-631 (ISBN: 9781467330640)
1. MI2014A001985 (2014). Sistema per il controllo del moto di un veicolo a propulsione umana di tipo impulsivo. Politecnico di Milano, ZEHUS srl. (M. Corno, S. M. Savaresi, F. Busnelli, P. Lisanti, G. Alli).
Filed on 18/11/2014.
2. VI2014A000187 (2014). Un metodo di predizione della presenza di un veicolo, appartenente ad una flotta di veicoli utilizzabili per un servizio di affitto di tipo free-floating degli stessi, in un intorno di un punto fissato in un istante temporale futuro. Politecnico di Milano (S.M. Savaresi, S. Formentin, A. G. Bianchessi)
Filed on 14/07/2014.
3. MI2014A001024 (2014). Sistema di segnalazione per ottimizzare i consumi di un veicolo nella percorrenza di strade semaforizzate. Politecnico di Milano (A. Bisoffi, M. Corno, C. Ongini, S. M. Savaresi).
Filed on 4/6/2014.
4. PCT/IB2012/050492 - WO 2012/104810 (2012). Electrically pedal-assisted bicycle. SEMS S.r.l., Politecnico di Milano, FNM S.p.A. (S. M. Savaresi, G. Alli, C. Spelta, P. Spagnol, M. Vanzulli, G. Biesuz).
Filed on 2/2/2012; published on 9/8/2012.
5. MI2012A000260 (2012). Bicicletta a pedalata assistita e metodo per il controllo di una bicicletta a pedalata assistita. Politecnico di Milano, Università degli Studi di Bergamo (F. Previdi, S.M Savaresi, M. Corno, M. Tanelli, G. Alli, P. Lisanti, P. Spagnol, I. Boniolo, C. Spelta).
Filed on 22/02/2012.
6. MI2011A000393 (2011). "Metodo e sistema elettronico per la gestione automatica dell’autonomia energetica di un veicolo, particolarmente in veicoli elettrici". Piaggio & C. S.P.A. e Politecnico di Milano (S.M. Savaresi, A. Dardanelli, M. Tanelli, B. Picasso, O. Di Tanna, M. Santucci).
Filed on 11/03/2011.
7. MI2011A000150. Bicicletta a pedalata assistita elettricamente. Politecnico di Milano, SEMS srl, FNM spa (S. M. Savaresi, G. Alli, C. Spelta, P. Spagnol, M. Vanzulli, G. Biesuz).
Filed on 3/2/2011.
8. MI2010A002408 (2010). Sistema e metodo di assistenza alla guida in tempo reale. Piaggio & C. S.P.A. e Politecnico di Milano (M. D. Santucci, O. Di Tanna, S. M. Savaresi, A. Corti, V. Manzoni).
Filed on 27/12/2010.
Principali pubblicazioni:
1. P. Giani, M. Corno, M. Tanelli, S.M. Savaresi (2015). Human-in-the-Loop Bicycle Control via Active Heart Rate Regulation. IEEE Transactions on Control Systems Technology. Vol: 23, Issue 3 pp 1029- 1040
2. M. Corno, N. Bhatt, S.M. Savaresi, M. Verhaegen (2015). Electrochemical Model-Based State of Charge Estimation for Li-Ion Cells. IEEE Transactions on Control Systems Technology, Vol.23, n.1, pp.117-127.
3. A. G. Bianchessi, C. Ongini, S. Rotondi, M. Tanelli, M. Rossi, G. Cugola, S. M. Savaresi (2013). A Flexible Architecture for the Integrated Management of Green Transportation Systems. IEEE Embedded Systems Letters, Vol.5, n.3, pp.30-33.
4. P. Spagnol, M. Corno, S. M. Savaresi (2013) Pedaling Torque Reconstruction for Half Pedaling Sensor. Proceedings of the 2013 European Control Conference. Zurich, Swizerland. July 17-19, 2013. pp 275- 280.
5. P. Spagnol, M. Corno, R. Mura and S. M. Savaresi (2013) Self-sustaining Strategy for a Hybrid Electric Bike. Proceedings of the 2013 IEEE American Control Conference. Washington DC. June 17-19, 2013. pp 6445 - 6450.
6. M. Corno, P. Spagnol, S.M. Savaresi (2014). Road Slope Estimation in Bicycles without Torque Measurements. 19th IFAC World Congress, Cape Town, South Africa, pp.6295-6300 (ISBN: 978-3-902823-62-5).
7. P. Spagnol, G. Alli, P. Lisanti, F. Todeschini, C. Spelta, S.M. Savaresi (2012). A full hybrid electric bike: how to increase human efficiency. American Control Conference, Montréal, Canada, pp.2761-2766 (ISBN: 9781457710957)
8. M. Corno, Bhatt N. and Verhaegen M. (2012) Efficient Control Oriented Modeling of Lithium Ion Cells. Proceedings of the 2012 American Control Conference. Montreal, Canda, June 27 – June 29 pp. 4733-4738
9. A. Corti, V. Manzoni, S. M. Savaresi (2012). Simulation of the impact of traffic lights placement on vehicle’s energy consumption and CO2 emissions. 15th International IEEE Conference on Intelligent Transportation Systems, Anchorage, Alaska, USA, pp.620-625 (ISBN: 9781467330640)
10. A. Corti, V. Manzoni, S. M. Savaresi (2012). Vehicle’s energy estimation using low frequency speed signal. 15th International IEEE Conference on Intelligent Transportation Systems, Anchorage, Alaska, USA, pp.626-631 (ISBN: 9781467330640)
