6, 12, 48 V

Alla fine degli anni Settanta, mio fratello maggiore acquistò una Volkswagen Karmann Ghia del 1966, una due posti sportiva prodotta tra il 1955 e il 1974. Quest'auto aveva lo stesso motore raffreddato ad aria del Maggiolino della Volkswagen. Qualsiasi vecchia auto richiede un grande dispendio di tempo, sia per usarla che per mantenerla in funzione. E quella di mio fratello non faceva eccezione. Mi ricordo quanti problemi ebbe con l'impianto elettrico a 6 V. La difficoltà di trovare parti di ricambio a 6 V come le lampadine poi non faceva che aumentare la sua frustrazione. Per migliorare la situazione, pensò di convertire l'impianto dell'auto a 12 V.

A partire dagli anni Cinquanta, l'industria automobilistica iniziò a passare da 6 V a 12 V e il motivo principale fu l'aumento delle dimensioni del motore che richiedeva batterie più potenti e una tensione più elevata. Oggi, il settore automotive sta sperimentando un'altra migrazione della tensione da 12 V a due sistemi a 12 e 48 V. Esiste una "proposta per uno standard automotive (LV148) che affianca un bus secondario a 48 V alla rete a 12 V esistente".¹ Questo standard andrebbe ad integrare gli attuali sistemi a 12 V. "... per la batteria da 12 V che alimenta tutte le luci dell'auto, gli accessori del motore e l'infotainment non si profila nessun cambiamento a breve termine."² Questi sistemi non sono relativi solo a veicoli ibridi o interamente elettrici come quelli messi in commercio in questi ultimi anni, ma costituiscono una novità per qualsiasi tipo di vettura.

La rete a 48 V è utilizzata per soddisfare il bisogno crescente di potenza delle auto, per ridurre le emissioni e incrementare le prestazioni dei motori tradizionali. Per implementare questi sistemi serve un impianto di alimentazione più robusto, che sia compatibile sia con i rail a 12 V sia con quelli a 48 V. LTC3871 di Power by Linear™ / Analog Devices è un controller regolatore a commutazione buck o boost bidirezionale progettato per impianti automotive a 12 e 48 V. LTC3871 "funziona in modalità buck dal bus a 48 V al bus a 12 V o in modalità boost da 12 V a 48 V."¹ LTC3871 assicura anche la ricarica di entrambe le batterie o tra batterie, oltre a prendere energia da ognuna di esse, convertendola in base a quanto richiesto dal sistema.

Diagramma a blocchi di applicazioni tipiche per LTC3871 (Immagine per gentile concessione di Analog Devices)

Il futuro dei sistemi di batterie nelle vetture sta nell'aggiunta di un impianto a 48 V a quello a 12 V. Questo futuro è già qua. Oggi, diversi costruttori come Audi, Volkswagen, Mercedes-Benz e Fiat Chrysler Automobiles (FCA) stanno proponendo modelli che usano sistemi a 48 V. Mio fratello vendette la sua Karmann Ghia anni fa. Nel prossimo futuro non credo avrà problemi ad acquistare una nuova auto a 48 V.

Riferimenti:

1 - Gli impianti automotive a due batterie 48 V/12 V richiedono controller c.c./c.c. bidirezionali per ottimizzare le prestazioni - http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/technical-articles/P395_EN-Automotive.pdf

2 - Tutto quello che bisogna sapere sull'emergente rivoluzione elettrica a 48 V in campo automotive - https://jalopnik.com/everything-you-need-to-know-about-the-upcoming-48-volt-1790364465