A cosa bisogna prestare attenzione nelle auto elettriche?
Oggi abbiamo a disposizione informazioni da molte fonti sulle auto elettriche e ibride, sulle loro capacità, sulla velocità di ricarica e sull’autonomia. Mentre per le auto a combustione le domande più frequenti riguardano probabilmente la combustione o l’accelerazione, per i veicoli elettrici si pensa solitamente all’autonomia e alla velocità di ricarica. Questi due parametri sono soggetti a norme e restrizioni. Non è chiaro per quanto tempo l’auto sarà carica e quanti chilometri percorrerà. L’autonomia dipende principalmente dai parametri della batteria dell’auto, ma anche in larga misura dalle nostre capacità e conoscenze. Tuttavia, il tempo di ricarica dell’auto dipende principalmente da come la carichiamo. In questo articolo cercheremo di avvicinare il tema della ricarica di un’auto elettrica.
Quali sono le diverse modalità di ricarica?
Quando parliamo di ricarica elettrica dei veicoli, dobbiamo innanzitutto distinguere tra le cosiddette “modalità di ricarica”. Queste sono indicate come “modalità” nelle specifiche dei produttori. In generale, definiscono il modo in cui il veicolo viene collegato e la conseguente sicurezza e funzionalità. Attualmente, la modalità di ricarica 1, ossia il collegamento diretto tramite una spina a cavo fisso, non viene quasi mai utilizzata. Negli Stati Uniti è addirittura vietata. Oggi si distinguono le seguenti modalità di ricarica dei veicoli:
- Modalità 2 fino a 3,7 kw AC – ricarica tramite un caricabatterie con cavo da 230V AC. Sul lato opposto del dispositivo è già presente una spina per auto adatta. Il collegamento con il caricabatterie da presa determina la classe di protezione ammessa.
- Modalità 3 da 3,7 kw CA a 22 kw CA – ricarica tramite cavo da una wallbox o da una stazione indipendente. Entrambe le spine sono bloccate durante il processo di carica. La classe di protezione di tale connessione deve essere almeno IP44 e la connessione garantisce un elevato livello di sicurezza.
- Modalità 4 da 43 kw – Ricarica rapida DC. Le spine di ricarica si trovano solo sul cavo collegato in modo permanente alla stazione di ricarica. Il processo avviene indirettamente tramite un caricatore CC esterno che ne monitora lo stato in tempo reale. A causa dell’elevata potenza, il cavo montato ha un diametro elevato ed è notevolmente più pesante del cavo CA. La modalità 4 offre anche un’elevata classe di protezione.
Gli standard di base per le spine CA per la ricarica
Gli standard di base per le spine di ricarica a corrente alternata sono il tipo 2 per i veicoli europei e il tipo 1 per le auto americane e giapponesi. Per quanto riguarda le spine a corrente continua, sono disponibili CHAdeMO e CCS (Combined Charging System), il cui sviluppo HPC (High Power Charging) consente ora di ricaricare fino a 350 kW. Per quanto riguarda le prese CCS, che vengono installate sempre più spesso nelle auto, vale la pena sottolineare che sono disponibili in versioni con spina di tipo 1 e di tipo 2. Pertanto, possiamo caricare l’auto indirettamente tramite il caricabatterie di bordo con corrente alternata di minore potenza (TYPE1, TYPE2) o direttamente alla batteria con corrente continua (CCS Type1, Type2). La spina da cui si collega l’energia viene trasferita direttamente alla batteria o tramite il caricabatterie dell’auto.
Come si possono ricaricare le auto ibride?
Le auto ibride non dispongono attualmente di connessioni di ricarica in corrente continua, in quanto la maggior parte delle auto ibride di questo tipo attualmente disponibili sul mercato hanno pacchi batteria con una capacità di soli 10 kWH (chilowattora) circa. Pertanto, i cavi di ricarica ibridi plug-in da 3,7 kW sono solitamente le varianti monofase più economiche. Una potenza superiore non è ancora supportata dai caricabatterie di bordo.
Indipendentemente dalla potenza del caricabatterie di bordo, è possibile utilizzare un cavo con spina di tipo 1 o 2 di qualsiasi potenza. Anche se il numero di fasi del cavo o la corrente di carica massima che può trasportare differiscono dal numero di fasi del cavo o dalla corrente di carica massima che il caricabatterie di bordo della nostra auto può gestire, esso consentirà la ricarica. Pertanto, la potenza massima di ricarica in corrente alternata dipende principalmente dalla potenza di ciascuno dei dispositivi coinvolti: la potenza della stazione di ricarica, la potenza del cavo e la potenza del caricabatterie di bordo dell’auto. Va notato che non siamo limitati dalla potenza del caricabatterie di bordo durante la ricarica rapida in corrente continua. D’altra parte, durante la ricarica a metà velocità fino a 22 kW, la corrente alternata viene convertita in corrente continua dal convertitore del veicolo.
Quanto tempo ci vuole per ricaricare le auto ibride?
Più breve è il tempo di ricarica, più potente è il dispositivo. In ogni caso, però, la potenza massima del processo di ricarica corrisponde alla potenza massima. Anche se, ad esempio, il cavo di ricarica e il caricatore sono trifase con una potenza massima di 22 kW e il caricatore di bordo del veicolo ha solo 3,7 kW, il veicolo può comunque essere caricato con questa potenza. Analogamente, se la stazione di ricarica ha una potenza di 22 kW e anche il caricabatterie di bordo dell’auto può funzionare con questa potenza, e utilizziamo un cavo monofase da 7,4 kW, limitiamo la potenza al valore minimo del sistema, ossia alla potenza massima del cavo.
Quale tipo di cavo è collegato alla presa?
La potenza elettrica espressa in watt dipende dai valori di corrente e tensione del circuito. La potenza massima del cavo è quindi espressa dal numero di fasi a 230V e dal valore nominale della corrente in ampere. Per differenziare il cavo, nelle spine di tipo 1 e 2 sono collegate delle resistenze, il cui valore di resistenza informa il sistema di ricarica del valore massimo di corrente.
