Electrical Power Systems for Space Exploration

Codice: 20830039

Scheda insegnamento

Anno Accademico di erogazione
2026/2027
Corso di studi
Ingegneria Aerospaziale
Periodo di erogazione
Primo semestre
CFU
6 CFU
Lingua
Inglese
SSD
IIND-08/A / ING-IND/32

Scopri il programma didattico

Programma, testi adottati e modalità d’esame sono quelli pubblicati dai docenti per l’anno accademico 2026/2027. L’insegnamento è diviso in canali: ogni canale ha il suo programma.

Docente
Luca Solero
Curriculum
Spaziale
Anno di corso
1
Periodo
Primo semestre
Ore
48
CUIN
260003515

Programma

Schemi di impianti elettrici in sistemi aerospaziali, introduzione alle tecnologie per la generazione, l’accumulo e la conversione della potenza elettrica.

- Unità di generazione a bordo
Fotovoltaico: tecnologie per le celle PV, circuito elettrico equivalente, caratteristica I-V e P-V, criteri per la realizzazione di stringhe PV.
Celle a combustibile: tipologie di celle a combustibile, prestazioni, celle a combustibile rigenerative.
Generazione termoelettrica a radioisotopi.

- Unità di accumulo energetico
Accumulo elettrochimico: tecnologie e relative caratteristiche, circuito elettrico equivalente, regolazione di carica e scarica.
Supercondensatori.

- Convertitori elettronici di potenza
Dispositivi a semiconduttore
Modulazione PWM
Convertitori DC-DC
Convertitori DC-AC e AC-DC
Convertitori per alta tensione

- Sistemi di attuazione ed elementi di impianti elettrici
Cavi, connessioni e ancoraggi
Dispositivi di protezione dalle sovracorrenti
Cenni su propulsione elettrica in ambito spazio e su sistemi elettrici ad alta tensione ed alta potenza
Attuatori elettrici e magnetici
Limiti funzionali di dispositivi elettronici e di apparati elettromeccanici in ambito spaziale

Prerequisiti

Grandezze fisiche e unità di misura - Concetti base su circuiti elettrici e magnetici - Conoscenza delle funzionalità di comuni apparecchiature e componenti elettrici

Testi adottati

Mukund Patel, Omid Beik – Spacecraft Power Systems – 2nd edition CRC Press (Taylor and Francis Group)
Materiale di Integrazione disponibile in piattaforma Moodle o Microsoft Teams

  • Mukund Patel, Omid Beik , Spacecraft Power Systems, CRC Press, 2024, ISBN 9781032383484

Bibliografia di riferimento

Mukund Patel, Omid Beik – Spacecraft Power Systems – 2nd edition CRC Press (Taylor and Francis Group)

Modalità di erogazione

Modalità di svolgimento tradizionale, in aula. Svolgimento anche di semplici casi applicativi. Saranno recepite tutte le disposizioni di Ateneo che regolano le modalità di svolgimento delle attività didattiche e della valutazione degli studenti.

Modalità di frequenza

La frequenza delle lezioni non è obbligatoria, ma comunque consigliata.

Modalità di valutazione

Il colloquio riguarda l'esposizione di almeno due argomenti fra quelli presentati in aula durante il corso.

Prove previste

  • Prova orale

Docente
Luca Solero
Curriculum
Aeronautico
Anno di corso
1
Periodo
Primo semestre
Ore
48
CUIN
260012313

Programma

Schemi di impianti elettrici in sistemi aerospaziali, introduzione alle tecnologie per la generazione, l’accumulo e la conversione della potenza elettrica.

- Unità di generazione a bordo
Fotovoltaico: tecnologie per le celle PV, circuito elettrico equivalente, caratteristica I-V e P-V, criteri per la realizzazione di stringhe PV.
Celle a combustibile: tipologie di celle a combustibile, prestazioni, celle a combustibile rigenerative.
Generazione termoelettrica a radioisotopi.

- Unità di accumulo energetico
Accumulo elettrochimico: tecnologie e relative caratteristiche, circuito elettrico equivalente, regolazione di carica e scarica.
Supercondensatori.

- Convertitori elettronici di potenza
Dispositivi a semiconduttore
Modulazione PWM
Convertitori DC-DC
Convertitori DC-AC e AC-DC
Convertitori per alta tensione

- Sistemi di attuazione ed elementi di impianti elettrici
Cavi, connessioni e ancoraggi
Dispositivi di protezione dalle sovracorrenti
Cenni su propulsione elettrica in ambito spazio e su sistemi elettrici ad alta tensione ed alta potenza
Attuatori elettrici e magnetici
Limiti funzionali di dispositivi elettronici e di apparati elettromeccanici in ambito spaziale

Prerequisiti

Grandezze fisiche e unità di misura - Concetti base su circuiti elettrici e magnetici - Conoscenza delle funzionalità di comuni apparecchiature e componenti elettrici

Testi adottati

Mukund Patel, Omid Beik – Spacecraft Power Systems – 2nd edition CRC Press (Taylor and Francis Group)
Materiale di Integrazione disponibile in piattaforma Moodle o Microsoft Teams

  • Mukund Patel, Omid Beik , Spacecraft Power Systems, CRC Press, 2024, ISBN 9781032383484

Bibliografia di riferimento

Mukund Patel, Omid Beik – Spacecraft Power Systems – 2nd edition CRC Press (Taylor and Francis Group)

Modalità di erogazione

Modalità di svolgimento tradizionale, in aula. Svolgimento anche di semplici casi applicativi. Saranno recepite tutte le disposizioni di Ateneo che regolano le modalità di svolgimento delle attività didattiche e della valutazione degli studenti.

Modalità di frequenza

La frequenza delle lezioni non è obbligatoria, ma comunque consigliata.

Modalità di valutazione

Il colloquio riguarda l'esposizione di almeno due argomenti fra quelli presentati in aula durante il corso.

Prove previste

  • Prova orale

Esplora gli obiettivi dell’insegnamento

Ambito disciplinare: Attività formative affini o integrative

Il corso ha l’obiettivo di descrivere i componenti e i sistemi elettrici impiegati in ambito aerospaziale. Di presentarne le modalità operative e i modelli circuitali, con riferimento a generazione, conversione e accumulo della potenza elettrica. Gli studenti acquisiranno le competenze necessarie ad affrontare le problematiche per una corretta scelta di dispositivi e apparecchiature elettriche da impiegare, sulla base dell’applicazione di riferimento, delle specifiche tecniche e delle prestazioni desiderate.

Risultati di apprendimento attesi — Luca Solero

Gli studenti acquisiranno le competenze necessarie ad affrontare le problematiche per una corretta scelta di dispositivi e apparecchiature elettriche da impiegare, sulla base dell’applicazione di riferimento, delle specifiche tecniche e delle prestazioni desiderate.

Risultati di apprendimento attesi — Luca Solero

Gli studenti acquisiranno le competenze necessarie ad affrontare le problematiche per una corretta scelta di dispositivi e apparecchiature elettriche da impiegare, sulla base dell’applicazione di riferimento, delle specifiche tecniche e delle prestazioni desiderate.

Obiettivi di sostenibilità

  • 7 Energia pulita e accessibile
  • 11 Città e comunità sostenibili
  • 12 Consumo e produzione responsabili

Informazioni utili

Per questo insegnamento non sono pubblicate informazioni aggiuntive. Materiale didattico e documenti si trovano sulla piattaforma del corso.

Il corso in cui è erogato questo insegnamento

Ingegneria Civile, Informatica e delle Tecnologie Aeronautiche

Ingegneria Aerospaziale

Cod 198294

  • Laurea magistrale
  • 2 anni
  • 120 CFU
  • LM-20 R
API