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  TitoloCondensatori per circuiti risonanti di potenza e loro utilizzo in bobine per il WPT (Wireless Power Transfer)
  Sommario
L’invenzione propone tecniche e materiali per la realizzazione di condensatori ultra-sottili adattando le tecnologie tipicamente impiegate nella realizzazione di circuiti stampati multistrato. Tali condensatori sono mirati ad applicazioni industriali caratterizzate da alte frequenze ed alte tensioni come i sistemi per la ricarica wireless dei veicoli elettrici o tutti i sistemi induction heating. Nell’ottica di testare questi componenti innovativi all’interno di un reale sistema per il WPT di veicoli in movimento, lo stesso gruppo di ricerca ha ideato un’innovativa metodologia per l’interramento diretto nel manto stradale di bobine contenenti i medesimi condensatori. Questa nuova metodologia permette di ridurre al minimo l’accoppiamento parassitico tra bobine e terreno garantendo una maggiore efficacia nel trasferimento di potenza.
  Stato della tecnica
I condensatori proposti nascono dall’esigenza di superare le limitazioni, sia in termini di tensione di utilizzo che di ingombro, degli attuali componenti in commercio. Attualmente, i sistemi di WPT (Wireless Power Transfer) sono principalmente indirizzati verso applicazioni stazionarie tramite installazioni ingombranti ed al di fuori del manto stradale.
  Invenzione
Questa nuova famiglia di condensatori è stata pensata per rivolgersi a tutte quelle applicazioni industriali caratterizzate dall’uso di circuiti risonanti ovvero applicazioni ad alta frequenza ed alte tensioni. Pur nascendo per essere impiegata nei sistemi di ricarica wireless per veicoli elettrici, l’invenzione può trovare ampio impiego in tutti i sistemi legati al riscaldamento, la saldatura, la tempra e la fusione tramite induzione elettromagnetica. Le tecniche e i materiali per la produzione di condensatori oggetto di questa invenzione permettono di superare le prestazioni dei componenti attualmente presenti sul mercato in termini di tensione tollerata, efficienza, dimensione e costo con precisioni di realizzazione estremamente elevate. Il sistema per il WPT nel quale i componenti proposti sono stati testati prevede un’innovativa procedura per l'interramento diretto, ovvero senza l'utilizzo di involucri protettivi, delle bobine induttrici all'interno della pavimentazione stradale. La tecnica ideata prevede inoltre l'utilizzo di materiali già di uso comune in altri settori, come l'edilizia, che hanno il vantaggio di essere facilmente reperibili ed a basso costo.
  TitolaritàPolitecnico di Torino
  Proprietà industrialeDomanda di brevetto n. WO2018172949 ; Domanda italiana di brevetto n. 102018000006495 (in priorità).
  E-mail di contattobrevetti.spinoff@polito.it
  Telefono Contatto0110903220
  Tagscircuiti risonanti, condensatori alta tensione, riscaldamento a induzione, trasferimento di potenza induttivo, ricarica in movimento, infrastruttura di ricarica, wireless power transfer (WPT)
  Vantaggi
Relativamente ai condensatori innovatori: - tensione tollerata da 5 a 10 volte più alta del migliore concorrenti; - errore relativo sul valore di capacità realizzato inferiore al 2%; - forte riduzione di ingombro del componente; - riduzione della complessità di connessioni e sistemi di raffreddamento; - riduzione di costo. Relativamente alla tecnica di interramento per WPT: - rapidità e semplicità di installazione; - basso costo dei materiali; - eliminazione di involucri protettivi aggiuntivi; - intrinseca protezione da agenti esterni.
  Applicazioni
Relativamente ai condensatori innovatori: - sistemi di ricarica wireless per veicoli elettrici statici e dinamici; - sistemi di riscaldamento a induzione; - applicazioni industriali di saldatura, fusione, tempra per induzione elettromagnetica; - tutte le applicazioni di potenza facenti uso di risonatori LC. Relativamente alla tecnica di interramento per WPT: - installazione nel manto stradale di bobine alimentate a frequenze superiori al kilohertz; - installazione in ambito non stradale (es. magazzini industriali).
  Stadio di sviluppo
Condensatori: L’invenzione è stata testata all’interno della pista adattata per la ricarica wireless in movimento. Sono tuttora in corso test intensivi sui componenti per identificare eventuali migliorie ed è già stato approntato un datasheet preliminare. Il TRL attuale dell’invenzione si attesta a 5. Interramento: L’invenzione è stata dimostrata con successo in ambiente operativo in una pista adattata per l’occasione presso Susa. Il TRL attuale dell’invenzione si attesta a 5.
  Immagine n° 1
  Immagine n° 2

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