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Chi si avvicina per la prima volta al mondo dell’elettrico può rimanere spiazzato dalle diverse tipologie di ricarica possibili e dall’utilizzo di termini astrusi. In questa guida abbiamo elencato tutto ciò che c’è da sapere in tema di ricarica, connettori e colonnine
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L’auto elettrica, sembra ormai chiaro, rappresenta il futuro della mobilità privata e in molti stanno cominciando ad avvicinarsi per la prima volta a questo mondo, scoprendo di saperne ancora poco. Uno degli ambiti che genera più curiosità è sicuramente quello della ricarica elettrica, che per i neofiti può anche spaventare. Wallbox, mobile charger, CCS, PWM: se il mondo del rifornimento per le auto endotermiche non ha segreti – basta sapere unicamente se la nostra auto è a benzina, diesel o GPL – la ricarica di un’auto elettrica o ibrida plug-in, per chi non la conosce, può nascondere ancora qualche insidia, con tanti termini astrusi probabilmente mai sentiti prima e concetti poco familiari.
Dal carburante e i litri, ai chilowatt e chilowattora
Prima di addentrarci nell’aspetto della ricarica, può essere utile un ripasso delle principali unità di misura e terminologie tecniche legate al mondo dell’elettrico. In questa guida ci troveremo a confrontarci spesso con due termini: chilowattora, con sigla kWh e chilowatt, con sigla kW. Anche se possono sembrare simili, indicano cose diverse.
Volendo soffermarci solo all’ambito delle auto elettriche, il chilowattora esprime l’energia immagazzinata dalla batteria, l’equivalente del serbatoio. Possiamo pensare infatti al chilowattora come ai litri di benzina che entrano in un serbatoio. Un’auto con batteria da 100 kWh può “contenere” dunque più corrente di un’auto con batteria da 50 kWh, così come un’auto con serbatoio da 100 litri contiene più benzina di un’auto con serbatoio da 50 litri e quindi, intuitivamente, percorrere più strada.
Di chilowatt si parla invece a proposito di colonnine o dispositivi di ricarica. Indica la potenza istantanea di erogazione dell’energia. Ci spieghiamo subito con un esempio: una colonnina di ricarica con una potenza di 22 kW in un’ora può “spingere” nella nostra batteria 22 kWh di energia. Facile capire che se abbiamo un’auto con batteria da 50 kWh e la colonnina carica 22 kWh ogni ora, trascurando le perdite, allora una ricarica completa della batteria richiederà qualcosa in più di due ore. Una batteria da 100 kWh ne richiederà, invece, all’incirca cinque. Intuitivamente, dunque, più potente (più kW) sarà una colonnina o caricatore, più veloce sarà la ricarica. Più grande (più kWh) sarà la batteria, più tempo ci vorrà per ricaricarla a parità di potenza.
Auto elettriche e unità di misura: che confusione. Ecco come si scrivono correttamente
Tenendo presente quanto detto, possiamo partire da quello che è uno degli aspetti principali del “rifornimento” di un veicolo elettrico: i diversi “modi” – si chiamano proprio così – di ricarica. Lo standard internazionale per la ricarica delle auto elettriche, recepito in Italia nel 2017, è rappresentato dalla norma tecnica IEC 61851-1. Questo standard prevede quattro diverse modalità di ricarica dei veicoli, classificate in base alla velocità della ricarica stessa e ad alcune caratteristiche tecniche ben precise. Vediamoli tutti.
Il Modo 1: la classica spina, diretta nella presa, ma va bene solo per scooter o monopattini
Il cosiddetto Modo 1 è la modalità di ricarica elettrica più semplice. Prevede, infatti, un collegamento diretto del veicolo ad una normale presa di corrente a 16 A in corrente alternata, cioè la classica Schuko. Parliamo di quel sistema di spina e presa comunemente utilizzato nelle nostre case per connettere alla rete elettrica gli elettrodomestici.
Seppur questo sistema di ricarica possa arrivare ad una potenza di 7 kW – ma chiaramente questo dipende dalla potenza del nostro contatore – il sistema di collegamento diretto alla presa è consigliato solo per scooter, bici o motorini elettrici. L’utilizzo con le auto elettriche espone infatte a tempistiche lunghissime per la ricarica completa a causa della grande capacità delle batterie, esponendo impianti elettrici non idonei anche a problemi di sicurezza.
Modo 2: concettualmente è simile al Modo 1, ma c’è un dispositivo di sicurezza aggiuntivo
Il Modo 2 è concettualmente simile al primo modo di ricarica, ma con l’importante differenza che fra il veicolo e la rete elettrica viene interposta un’unità di controllo. Questo dispositivo di sicurezza è chiamato mobile charger o control box, eroga corrente al veicolo tramite una tecnica chiamata PWM (Pulse Width Modulation), ed è una soluzione molto più sicura del collegamento diretto e per questo l’unica ammessa dalla normativa per le auto.
L’unica operazione da fare è collegare il veicolo alla rete elettrica tramite l’apposito cavo. Per quel che riguarda la presa, di solito questi caricatori sono dotati della classica presa Schuko, ma sono disponibili anche versioni che offrono anche adattatori per l’utilizzo di prese industriali da 32 A. La potenza massima della ricarica in modo 2 è teoricamente di fino a 22 kW (presa industriale trifase) ma anche in questo caso, tutto dipende dal tipo di impianto che abbiamo a casa, dal caricatore di bordo dell’auto e usualmente il Modo 2 viene utilizzato per la ricarica lenta su impianti da 3 kW. È una soluzione versatile e sicura ma, come vedremo, non è la soluzione migliore per la ricarica casalinga delle elettriche.
Modo 3: dalla Wall-Box in garage, alla colonnina in strada
Il Modo 3 prevede che la ricarica del veicolo in corrente alternata avvenga attraverso un sistema di alimentazione collegato permanentemente alla rete elettrica, come una Wall-Box o una colonnina. In questo caso, tutti i sistemi di sicurezza sono integrati direttamente nel dispositivo. Con la modalità di ricarica Modo 3, dobbiamo fare un importante distinguo fra ricarica domestica e ricarica pubblica.
In ambito casalingo parliamo delle cosiddette Wall-Box, apparecchi concettualmente simili alle colonnine di ricarica, che però hanno dimensioni minori, e vengono installate a parete – da cui il nome – in ambienti esterni o interni di proprietà. Una Wall-Box può arrivare fino ad una potenza di 7,4 kW in monofase o 22 kW in trifase. Come tutto ciò che riguarda la ricarica domestica, la potenza e quindi la velocità di ricarica effettiva dipendono oltre che dal caricatore di bordo dell’auto, dalla potenza del proprio contatore. Impianti residenziali trifase sono piuttosto rari in Italia, mentre è piuttosto semplice portare la potenza del proprio contatore a 6 kW.
Il Modo 3 è anche il primo utilizzabile per la ricarica pubblica: parliamo delle celeberrime colonnine. È una modalità di ricarica assimilabile a quella delle auto a benzina: si raggiunge la colonnina, si collega l’auto alla colonnina stessa con l’apposito cavo e, dopo un tempo variabile, si va via. Le operazioni di ricarica in Modo 3 sono molto semplici: si localizza la colonnina, la si attiva via app o con un’apposita card NFC, e si collega il cavo alla colonnina e all’auto. Una volta espletata la parte del pagamento, non resta che attendere la ricarica completa.
Le colonnine sono dotate di unità di controllo e sistemi di protezione, di gestione dei pagamenti, sono pensate per funzionare anche sotto la pioggia ed hanno una potenza massima di 22 kW in trifase. A seconda della tipologia di colonnina, possono ricaricare il veicolo a 16 A o a 63 A e 400 V e la maggior parte dei veicoli elettrici supportano la ricarica fino a 11 kW e più raramente 22 kW in questa modalità. Il cavo di norma non è integrato nella colonnina e ne va utilizzato uno di proprietà. Vediamo quali sono.
I connettori per la ricarica in alternata: il Tipo 1 e il Tipo 2, quello più diffuso in Europa
Parlando di Modo 3 e colonnine di ricarica, è necessario cominciare andare ad analizzare anche i diversi tipi di connettore presenti sulle auto elettriche. Esistono fondamentalmente quattro diverse tipologie di connettore, e due di essi sono specificatamente pensati per la ricarica in corrente alternata (Modo 1, Modo 2 e Modo 3).
Parliamo di Tipo 1 – utilizzato in larghissima parte dai veicoli elettrici provenienti dall’America e dall’Asia – e Tipo 2, quella utilizzata nella stragrande maggioranza delle auto prodotte in Europa. Il connettore di Tipo 1 è una spina monofase, e per questo motivo supporta una potenza massima di 7,4 kW, dipendente sempre dal tipo di impianto a cui colleghiamo l’auto.
Molto più diffuso in Europa è il connettore di Tipo 2 o Mennekes. Parliamo, in questo caso, di una spina a tripla fase, cioè sintetizzando una spina che invece di una fase, un neutro e una terra prevede tre fasi, un neutro e una terra. Avendo tre cavi che portano la corrente è possibile, a determinate condizioni, utilizzarli tutti e tre per raggiungere i 22 kW di potenza e ricaricare più velocemente la vettura. Tutte le auto elettriche in vendita in Italia sono ormai dotate di presa di Tipo 2, così come le colonnine di tutti i principali network di ricarica. Non tutte le auto hanno però caricatore in grado di supportare la carica in trifase o fino la potenza massima di 22 kW. Molte ibride plug-in, ad esempio supportano la ricarica al massimo a 7,4 kW. La potenza massima più supportata per le auto elettriche in questa modalità è di solito 11 kW.
Modo 4: il non plus ultra per il rifornimento grazie alla ricarica in corrente continua ad alta potenza
Chiudiamo la panoramica sui modi di ricarica con il Modo 4, il non-plus-ultra della ricarica elettrica. Questa è l’unica modalità di ricarica in corrente continua, ed è quanto più vicino possibile al rifornimento ad un self service. Il cavo di ricarica è infatti già installato sulla colonnina, e non dovremo utilizzare quello che utilizziamo normalmente. Le differenze principali rispetto al Modo 3 sono che la corrente appunto non è più di tipo alternato, ma continuo e questo perché non viene più utilizzato il caricatore integrato nell’auto, ma quello all’interno della colonnina stessa, che si interfaccia direttamente con il pacco batteria dell’auto.
Il vantaggio principale di questa soluzione è che è possibile sfruttare potenze di ricarica enormemente superiori rispetto al Modo 3. Oggi vengono installate stazioni di ricarica in corrente continua con potenze fino a 350 kW, che consentono una ricarica dallo 0 a 80% della batteria anche in meno di mezzora.
Con la ricarica in corrente continua introduciamo gli altri due connettori: il primo è detto CCS Combo 2, ed è un diretto miglioramento del connettore di Tipo 2 visto in precedenza. È il connettore che troviamo sulla stragrande maggioranza delle auto di fabbricazione europea e americana.
Come si può vedere dall’immagine, il CSS Combo 2 sostanzialmente ingloba un connettore di Tipo 2, con due grosse spine ausiliarie nella parte inferiore. Lato veicolo, di solito, avremo solo il connettore CSS Combo 2 visto che è compatibile sia con la ricarica in corrente continua di Modo 4 che con la ricarica in corrente alternata di Modo 3.
Anche le auto asiatiche sono passate, per l’Europa, all’utilizzo del connettore CSS Combo 2. Alcuni modelli più vecchi, però, potrebbero avere un altro connettore, detto CHAdeMo. Questo connettore supporta potenze fino a 500 kW, ed è compatibile con la ricarica in corrente alternata grazie al supporto del connettore di Tipo 1.
Dal 2021 tutte le auto e le colonnine devono avere un bollino per facilitare le operazioni di ricarica
In chiusura, ricordiamo che dal 20 marzo 2021 è in vigore l’obbligo del nuovo sistema di etichettatura europeo, che impone l’utilizzo di un bollino per la corretta individuazione del tipo di connettore di una stazione di ricarica.
Dal 20 marzo arrivano i bollini europei che identificano i connettori di ricarica giusti per il tuo veicolo elettrico
In pratica, ogni veicolo elettrico deve avere un’etichetta accanto alla presa di ricarica, con un bollino nero e una lettera. Allo stesso modo anche le stazioni di ricarica devono esporre un’etichetta in corrispondenza della presa di corrente, questa volta con un bollino bianco e una lettera.
In questo modo sarà ancor più facile capire la corrispondenza fra la nostra auto e la giusta colonnina di ricarica. Il regolamento vale per in tutte le nazioni europee (più Svizzera, Turchia, Serbia e Macedonia).
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10/02/2023
fonte: DMove.it
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