Colonnine di ricarica
C’è modo e modo di fare il “pieno”
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Quando si parla di auto elettriche, il dato più importante, quello su cui tutti si concentrano, riguarda l'autonomia garantita dalla batteria. Da un lato perché si deve programmare l'eventuale ricarica, dall'altro perché l'operazione richiede molto più tempo di un rifornimento di benzina o gasolio. L'autonomia, quindi, condiziona pesantemente la durata del viaggio. E poi, c'è ricarica e ricarica: le Ev si possono rifornire anche da una comune presa domestica, ma in questo caso l'attesa è lunghissima, mentre attraverso dei sistemi dedicati si riduce persino a qualche decina di minuti. Tutto il processo è regolamentato dalle norme Iec (International electrotechnical commission), ovvero l'ente che definisce a livello internazionale gli standard degli impianti e degli apparecchi elettrici. L'Iec ha così definito quattro tipologie di ricarica dei veicoli elettrici, definiti "Modi", e classificato in "Tipi" le spine di collegamento. Scordatevi di ricaricare un'auto elettrica utilizzando la prolunga dell'aspirapolvere. Il mero collegamento via cavo a una presa domestica è sì contemplato dalle norme Iec nel Modo 1, ma è riservato ai veicoli leggeri come i quadricicli. Per le vetture, che assorbono molta corrente e assai più a lungo di un elettrodomestico, serve un sistema che controlli la bontà dell'impianto e, magari, tenga sotto controllo la temperatura della spina, per evitare surriscaldamenti.

Cavo intelligente. Ecco quindi il Modo 2, che prevede un cavo speciale, dotato di un control box che verifica la presenza della messa a terra, dispone di un interruttore salvavita e, talvolta, monitora la temperatura della spina Schuko. Dato che la potenza in gioco è comunque limitata (di solito 2,3 kW), il passo successivo è utilizzare una presa e un cavo specifici (Modo 3), il sistema più comune per ricaricare un'elettrica a casa o in viaggio: la prima è collocata in una wallbox (da installare in garage) o nelle colonnine stradali, mentre il cavo ha la spina adatta (Tipo 2 o Mennekes, dal nome del produttore). A fronte della spesa d'installazione di una wallbox (peraltro detraibile), i tempi di attesa scendono parecchio rispetto alla presa domestica, ma restano nell'ambito delle ore. Anche perché l'auto non sempre riesce a sfruttare tutta la potenza a disposizione. La batteria, infatti, accetta la corrente continua, mentre quella della rete è alternata. Così in macchina c'è un caricabatteria, simile a quello dei telefonini, ma più potente, che converte la corrente da alternata in continua e la invia all'accumulatore. E proprio la taglia del caricabatteria determina la potenza massima della ricarica. Se, per esempio, si dispone di una wallbox da 7,4 kW e il caricabatteria della vettura ha la medesima taglia, il pieno si effettua a questa potenza, ma se il raddrizzatore è da 3,6 kW, si utilizza soltanto la metà della potenzialità della presa di ricarica. Per superare questa limitazione, sono state realizzate le stazioni di ricarica fast a corrente continua: in questo modo non serve il caricabatteria/raddrizzatore e l'energia va dalla colonnina all'accumulatore, senza colli di bottiglia. Risultato: si hanno a disposizione almeno 50 kW, una potenza che consente di raggiungere l'80% della ricarica in qualche decina di minuti. L'80% e non il 100%, perché, quando ci si avvicina al "pieno", per motivi tecnici l'intensità di corrente si riduce e il tempo necessario per completare l'operazione si allunga. In viaggio, quindi, è meglio interrompere prima il rifornimento di energia. La ricarica a corrente continua è il Modo 4 dell'Iec e può compiersi anche a potenze superiori a 50 kW. Le colonnine Hpc (High power charge) erogano infatti ben 150 kW e, per i pochi modelli con rete di bordo a 800 V, addirittura 270 kW (ma sono progettate per raggiungere 350 kW). Giusto per dare un ordine di grandezza, 270 kW sono sufficienti ad alimentare 90 abitazioni a 3 kW, che è il tipico contratto domestico. Da notare che le colonnine fast e Hpc sono dotate di cavo integrato con connettore dedicato, CHAdeMO o Ccs Combo 2 (il primo è per i modelli giapponesi, il secondo per gli altri). Il motivo è semplice: vista l'elevatissima intensità di corrente, il cavo è progettato assieme all'erogatore, in modo da sopportarla agevolmente. Con tanta potenza, l'attesa durante la ricarica si riduce parecchio: in condizioni ottimali, possono bastare cinque minuti per ripristinare 100 km di autonomia. Anche se qui la corrente va dritta nella batteria, senza passare per il collo di bottiglia del caricabatteria, le potenze in gioco sono così elevate che non tutti i modelli le sopportano. Così, c'è chi si ferma a 40, chi a 80, chi a 100 kW. Si tratta di valori massimi, ma ciò che conta di più ai fini della rapidità della ricarica è la potenza media utilizzata: un valore più basso, ma mantenuto a lungo, è meglio di un picco elevato che cala in fretta.

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Modo 2. L'unico sistema ammesso dalle norme per caricare un'auto elettrica tramite una normale presa domestica comporta l'impiego di un cavo speciale, dotato di un sistema di controllo dell'impianto elettrico. Tutti i dispositivi verificano la presenza del conduttore di protezione (il "cavo di terra") e sono dotati di un interruttore differenziale; alcuni sono pure in grado di misurare la temperatura della spina. La potenza massima è di solito limitata a 2,3 kW e spesso è regolabile.

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Modo 3. La ricarica presso le colonnine pubbliche o le wallbox domestiche è possibile soltanto nel cosiddetto Modo 3, che comporta l’impiego di un cavo con connettore specifico. Si tratta della spina Tipo 2 o Mennekes (a sette poli). Questo connettore consente di effettuare sia la carica normale con corrente monofase a 230 volt (fino a 7,4 kW) sia quella trifase a 400 volt fino a 64 ampere (corrispondenti a 44 kW). Inoltre, il Modo 3 permette lo scambio di dati tra la vettura e la colonnina e di regolare l’intensità della ricarica secondo le possibilità dell'auto, date dalla capacità del suo caricabatteria interno.

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Modo 4. Le colonnine a corrente continua nascono in Giappone: lo standard CHAdeMO risale infatti al 2010 e solo tre anni dopo è stata proposta in Europa l'alternativa con il connettore Ccs Combo 2 (nella foto sopra), che integra una spina Mennekes Tipo 2, con alla base due conduttori per la corrente continua. I due tipi di spina convivono nelle colonnine CC, in grado di erogare da 50 a 150 kW a 400 volt e fino a 350 kW con il raddoppio della tensione a 800 volt. Il sistema CHAdeMO è impiegato su alcuni modelli giapponesi, mentre il Ccs Combo 2 è adottato dalle altre Case.

Questione di lettere. Il proliferare di prese e spine rischia di disorientare gli automobilisti che si avvicinano all'auto elettrica. Così l'Unione Europea ha deciso d'introdurre, dal 20 marzo 2021, un'etichettatura che identifichi in modo univoco l'abbinamento dei connettori di ricarica. Lettere bianche sono inserite in esagoni con fondo nero per i veicoli; le stesse lettere, ma con colori invertiti, per le prese delle colonnine o dei connettori di ricarica.

COMMENTI

  • Ricaricare in alcune colonnine vuol dire spendere il doppio rispetto ad una qualunque endotermica per lo stesso viaggio. Senza contare che anche il viaggio dura il doppio se sopra i 250km. Ma se piace pagare di più per stare ore all'autogrill a caricare anziche spendere meno e arrivare a destinazione in fretta allora Okkey. Gusti!
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  • perchè non imporre un unico standard (tipo USB) già da ora ?
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  • A leggere della presa "Mennekes" mi è venuta la nostalgia di Andrini... era il suo sogno proibito...
  • Il problema delle colonnine rapide è rappresentato dal costo: il doppio e più rispetto alla presa di casa. Per fare un esempio, è come se in certi distributori la benzina costasse 1,50 euro al litro ed in altri, invece, 3,00 euro
  • Se la ricarichi alle colonnine pubbliche il costo di un pieno si avvicina a quello di un'auto con motore endotermico.
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