Progettazione e realizzazione di un inverter trifase da 40kW per sistemi di trazione in ambito automotive

This thesis describes the design and complete hardware implementation of a 40 kW three-phase traction inverter, developed for a Formula Student vehicle equipped with four electric motors, one for each wheel. The work initially addresses the definition of the overall inverter system architecture, including an analysis of the functional requirements and design constraints imposed by the automotive application and the competitive context. Subsequently, the design of the power stage and its interfacing with the microcontroller-based control board are presented. A significant part of the work is dedicated to the configuration of the microcontroller peripherals, with the aim of ensuring proper integration with the entire system. Finally, the experimental results are discussed, together with an evaluation of the system performance and possible future developments and improvements of the project.

Questa tesi descrive la progettazione e la completa implementazione hardware di un inverter di trazione trifase da 40 kW, sviluppato per una vettura di Formula Student equipaggiata con quattro motori elettrici, uno per ciascuna ruota. La trattazione affronta inizialmente la definizione dell’architettura generale del sistema inverter, con un’analisi dei requisiti funzionali e dei vincoli di progetto imposti dall’applicazione automotive e dal contesto competitivo. Successivamente viene presentato il dimensionamento della sezione di potenza e il suo interfacciamento con la scheda di controllo basata su microcontrollore. Una parte rilevante del progetto è dedicata alla configurazione delle periferiche del microcontrollore, con l’obiettivo di garantire una corretta integrazione con l’intero sistema. Infine, vengono discussi i risultati sperimentali ottenuti, insieme a una valutazione delle prestazioni del sistema e alle possibili evoluzioni e sviluppi futuri del progetto.