Il Laboratorio Aerospower è sede di attività di ricerca e sperimentazione sui sistemi elettronici per l’Aerospazio, le Energie Rinnovabili e la Mobilità, con particolare riferimento agli aspetti di gestione e conversione della potenza elettrica.

Elettronica di potenza

Le attività nel campo dell'Elettronica di potenza, svolte in collaborazione con importanti laboratori Italiani ed Europei, sono finalizzate allo sviluppo di convertitori a commutazione che esplorino lo stato dell’arte in termini di efficienza, compattezza e affidabilità nei diversi campi applicativi spaziale, automobilistico e delle energie rinnovabili.

Tra le diverse attività si distinguono:

·        Convertitori in Partial Power Processing

·        Snubber con recupero di energia

·        Convertitori con isolamento capacitivo step-down

·        Convertitori con isolamento capacitivo step-up

·        Regolatori ad altissima efficienza

·        Regolatori ad elevata miniaturizzazione per wearable electronics

·        Alimentatori di processori per applicazioni spaziali con protezione contro latch-up ed altri SEE

·        Convertitori bidirezionali con recupero di energia per alimentazione di motori elettrici

·        Circuiti elettronici per la protezione da guasto di terra in linee DC ed AC

·        Filtri EMI ad elevate prestazioni.

Tra i temi di interesse:

·        Inverter ad elevata affidabilità

     Sfida: sviluppare sistemi per la generazione di correnti sinusoidali che raggiungano durabilità superiori a 100.000 ore di esercizio.

·        Sistemi di conversione per minieolico

     Obbiettivo: sviluppare sistemi di conversione in grado di interfacciare piccoli generatori eolici con una linea in continua a 400-600 V.

·        Protezione di sistemi di accumulo

     Obbiettivo: sviluppare dispositivi in grado di mantenere le condizioni di lavoro di una batteria e di ciascuna delle sue parti nelle condizioni operative previste.

   ·         Ottimizzazione commutazioni di convertitori a commutazione

     Obbiettivo: realizzare circuiti dedicati all’ottimizzazione delle commutazioni e al recupero dell’energia associata a elementi reattivi parassiti.

Aerospazio

Il Laboratorio AEROSPOWER è in Europa tra i laboratori universitari più attivi nel campo dei sistemi di potenza per applicazioni spaziali, principalmente nel campo della gestione della potenza di bordo, dove ha sviluppato unità per la gestione della potenza di bordo in collaborazione con le maggiori aziende ed istituzioni europee. Le principali linee di ricerca riguardano i temi del design affidabile e della modularità.

Di immediato interesse applicativo è la miniaturizzazione di alcune funzioni, nell’ottica di applicazioni in satelliti di categoria PICOsat (5cm x 5cm x 30cm).

Per i satelliti sviluppati dalla Scuola di Ingegneria Aerospaziale realizza strumentazione ed unità funzionali di volo.

Tra i temi di interesse:

·         PCDU modulare per cubesat 12U

Obbiettivo: realizzare una PCDU alimentata da un solar array a bassa tensione, con bus di distribuzione a 28V, 50V e 100V.

·         Scheda di Electrical Power System per picosatelliti

Sfida: realizzare schede di gestione della potenza elettrica con dimensioni compatibili con gli standard picosat

·         Modulo radio per picosatelliti

Sfida: Sviluppare un modulo radio con prestazioni adeguate all’applicazione in ambito satellitare, che faccia uso di tecniche fail-safe per garantire la funzionalità nello specifico ambiente e siano caratterizzate da dimensioni compatibili con lo standard picosat.

·         Modulo processore per picosatelliti

Sfida: realizzare una scheda processamento dati che comprenda microprocessore ed FPGA, organizzata secondo architetture fail-safe che garantiscano robustezza verso lo specifico ambiente radiativo e che sia adatta a gestire le unità di bordo, le telemetrie e le comunicazioni radio, con dimensioni compatibili con gli standard PICOSat.

·         Pannello solare dispiegabile

Sfida: realizzare un pannello solare pieghevole per CUBESat/PICO Sat che durante il lancio possa essere raccolto in configurazione extracompatta.

·         Tecniche di gestione di batterie composte da numerose celle elettrochimiche elementari

Obbiettivo: sviluppare circuiti di monitoraggio, bilanciamento e protezione per batterie aerospaziali.

Energie rinnovabili e sostenibilità

La salute del pianeta può essere compatibile con il benessere economico solamente mediante un capillare utilizzo delle energie rinnovabili. 

Il contributo del Laboratorio AEROSPOWER va dallo sviluppo di nuovi dispositivi per la conversione di energie rinnovabili (celle solari, generatori eolici, assorbitori di vibrazioni...) , ai sistemi di accumulo dell'energia, ai sistemi di gestione e distribuzione della potenza elettrica. 

Il Laboratorio mantiene un data-base aggiornato sulle pubblicazioni relative alla salute del pianeta (EIA, conferenze COPXX ...) e sulle proiezioni economico-ambientali. 

Sono disponibili Tesi di Laurea Magistrale e di Laurea Triennale per ingegneri Elettronici, Elettrotecnici ed Aerospaziali.

Sono inoltre disponibili posizioni di Dottorato di Ricerca, finanziate da aziende italiane e straniere.

I migliori laureati avranno la possibilità di proseguire il proprio lavoro con il sostegno di borse di studio e assegni di ricerca.