Gli Hybrid generators, generalmente utilizzati su droni professionali e militari ad alta autonomia, sono sistemi di generazione di corrente elettrica con un piccolo motore a combustione interna (generalmente a ciclo due tempi) dotato di una macchina elettrica (un motore / generatore in una configurazione ibrida parallela) ottimizzata per un elevato rapporto potenza-peso.
Spesso il sistema di generazione di corrente funge anche da starter, questo aggiunge complessità nell'elettronica di potenza, dando però grande vantaggio nella ridotta complessità meccanica e un ridotto peso[1].
Panoramica
[modifica | modifica wikitesto]Tali sistemi sono generalmente utilizzati nel campo aerospaziale, integrandoli con sistemi di propulsione ed immagazzinamento dell'energia su velivoli di tipo UAV autonomi o a pilotaggio remoto (genericamente chiamati droni), estendendone ampiamente l'autonomia rispetto all'utilizzo delle sole celle al litio[2].
Vantaggi e svantaggi
[modifica | modifica wikitesto]Rispetto ad un velivolo puramente elettrico, un sistema ibrido consente l'utilizzo di una sorgente ad alta densità energetica, pur mantenendo un controllo ottimale della propulsione, rimanendo questa elettrica[2].
Il sistema di generazione è spesso elettricamente accoppiato in parallelo con un sistema di back-up energetico ed un sistema di stabilizzazione della corrente[3].
Il sistema di back-up energetico è infatti parte fondamentale in quanto un imprevisto spegnimento del motore a combustione interna decreterebbe immediatamente lo spegnimento dei sistemi di propulsione se non ci fosse una fonte di energia secondaria come una batteria al litio.
I vantaggi sono solitamente l'incremento dei tempi di volo e del raggio d'azione del velivolo a parità di payload, questo a discapito dei costi di produzione e della complessità del velivolo[4].
Esempi
[modifica | modifica wikitesto]Le prime unità commerciali di questo tipo sono comparse sul mercato europeo nel 2017 con l'HY2000, unità da 2000 Watt, prodotta da Hitecs, capace di fornire fino a 70 Ampere e con un peso inferiore ai 3 kg[5].
Unità simili sono prodotte da concorrenti orientali come Foxtech, con il suo NOVA 2000, unità dal peso di 4 kg, capace di erogare 1800 W continui[6].
L'integrazione del sistema di generazione con quello di avviamento su questo tipo di generatori è stata implementata per la prima volta da Giovanni Nicola Mastronardo e Nicolai Valenti, durante la prototipazione dei primi generatori HY2000 per il mercato europeo.
Note
[modifica | modifica wikitesto]- ^ Electric Starting Systems and Starter Generator Starting System, su flight-mechanic.com. URL consultato il 10 febbraio 2021 (archiviato dall'url originale il 21 gennaio 2021).
- ^ a b Hybrid drones carry heavier payloads for greater distances, su news.mit.edu.
- ^ Design and performance evaluation of a hybrid electric power system for multicopters, su researchgate.net.
- ^ QUATERNIUM SETS WORLD RECORD OF ENDURANCE WITH EIGHT-HOUR HYBRID-DRONE FLIGHT, su auvsi.org.
- ^ Hybrid drone powered by combined gasoline and electric motors, su spiedigitallibrary.org.
- ^ Foxtech NOVA-2000 Generator, su foxtechfpv.com.
