Stazione di ricarica per veicoli elettrici

Infrastruttura che permette la ricarica dei veicoli elettrici

Una stazione di ricarica è un'infrastruttura costituita da uno o più punti di ricarica per veicoli elettrici e ibridi comunemente chiamati colonnine di ricarica. Il mercato dei veicoli elettrici è in continua espansione e vi è un crescente bisogno di stazioni di ricarica di pubblico accesso in grado di supportare un sistema di ricarica veloce con tensioni molto più alte rispetto a quelle erogate da un impianto elettrico domestico. Gran parte delle stazioni di ricarica sono infrastrutture su strada fornite da aziende di servizi elettrici.

Servizio di ricarica per i clienti dell'aeroporto.
Colonnine a Toronto

La modalità d'autorizzazione all'erogazione di corrente attualmente più usata è tecnologia card RFID.

Tipi di stazioni di ricaricaModifica

In base al settore d'utilizzo, le colonnine di ricarica devono soddisfare esigenze diverse. Generalmente possono essere suddivise in due categorie principali: colonnine di ricarica per il settore privato e semipubblico e colonnine di ricarica per il settore pubblico.

Settore privato e semipubblico
Questo campo d'impiego comprende tutte le colonnine allacciate alla rete locale ovvero al contatore del fornitore di energia. Solitamente questo tipo di stazioni di ricarica sono precablate e pronte all'uso subito dopo aver fatto eseguire ad un tecnico esperto la connessione alla rete elettrica. I campi di impiego nel settore privato o semipubblico sono: abitazioni uni/plurifamiliari, centri commerciali, negozi, ristoranti, hotel, autosaloni con officina, banche/assicurazioni, parcheggi aziendali.
Settore pubblico
Le colonnine di ricarica per il settore pubblico sono installate da fornitori di energia e gestori di rete, i campi di impiego per questo settore sono: le strade pubbliche, i parcheggi pubblici situati presso gli aeroporti e le stazioni ferroviarie.

StandardModifica

Modi per la ricarica dei veicoli elettriciModifica

 
Rovigo, colonnina di ricarica Enel X posta in via Porta Adige.

Secondo la normativa IEC 61851-1 relativa alle colonnine di ricarica, sono ammessi 4 Modi per la ricarica dei veicoli, e precisamente:

  • Modo 1: Ricarica lenta (6-8 h) a 16 A, (corrente alternata) ammessa solamente in ambiente domestico privato. È possibile utilizzare una semplice presa domestica o una presa industriale fino a 32 A.
  • Modo 2: Ricarica lenta (6-8 h) a 16 A, (corrente alternata) ammessa in ambiente domestico e pubblico. Sul cavo di alimentazione del veicolo è presente un dispositivo denominato Control Box (Sistema di sicurezza PWM) che garantisce la sicurezza delle operazioni durante la ricarica. Le prese utilizzabili sono quelle domestiche o industriali fino a 32 A.
  • Modo 3: Ricarica lenta (6-8 h) a 16 A o mediamente rapida (30 min – 1 h) a 63 A, 400V (Modalità con sistema di sicurezza PWM), ammessa in ambiente domestico e pubblico. La ricarica deve avvenire tramite un apposito sistema di alimentazione dotato di connettori specifici.
  • Modo 4: Ricarica ultra rapida (5-10 min) in corrente continua fino a 200 A, 400 V, ammessa solamente in ambiente pubblico. Con questo sistema è possibile ricaricare i veicoli in alcuni minuti, il caricabatterie è esterno al veicolo. L'associazione che promuove il Modo 4 è nata in Giappone ed è denominata CHAdeMO[1].

È inoltre in corso la sperimentazione di sistemi di ricarica a induzione, tramite impianti a pavimento, in grado di caricare i veicoli senza fili e con tempi di ricarica notevolmente ridotti.

La diffusione di stazioni di ricarica a corrente continua sulle nostre autostrade, che grazie a una capacità di ricarica fino a 50 kW permettono di ricaricare un'auto elettrica in 20-30 minuti, a differenza delle stazioni di ricarica a corrente alternata che impiegano, nel migliore dei casi, circa 1 ora per ricaricare completamente una batteria, consentirà l'uso dell'auto elettrica anche su lunghe distanze.[2].

In funzione del tipo di cavo di alimentazione tra veicolo e colonnina, la normativa individua i seguenti casi:

  • Caso A: il cavo è collegato stabilmente al veicolo
  • Caso B: il cavo è scollegato sia dal veicolo che dalla colonnina
  • Caso C: il cavo è collegato stabilmente alla colonnina di ricarica

Sistemi di comunicazione veicolo/infrastrutturaModifica

La normativa IEC 61851-1 specifica anche il sistema di comunicazione tra la stazione di ricarica e il veicolo.

Circuito PWM Pulse-width modulation

Dispositivo di sicurezza utilizzato per lo scambio di segnali tra il veicolo elettrico e la colonnina di ricarica. Tale dispositivo è obbligatorio per il modo 3 di ricarica. Per veicoli senza PWM ma con resistenza, il PWM funziona in modo semplificato e limitato a 16A.

Resistor Coding (annex B.5 informative)

Dispositivo di sicurezza presente all'interno della colonnina che valuta se la sezione del cavo di collegamento è idonea a supportare la corrente erogata.

  • La corrente impostata dal PWM non può prescindere quella determinata dal Resistor Coding.
  • Nel caso di assorbimenti superiori, la stazione deve interrompere la carica.

ConnettoriModifica

Nella norma IEC 62196-2 sono previsti tre tipi di connettori per la ricarica dei veicoli elettrici: Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3 (tipo 3A e tipo 3C).

Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3a Tipo 3c
 
Presa tipo 1
 
Presa tipo 2
 
Presa tipo 3a
 
Presa tipo 3c
  • Monofase 32A 250Vac
  • 2 contatti pilota
  • IPXXB
  • Connettore solo per lato veicolo
  • Monofase 16A, 250Vac
  • Trifase 63A, 480Vac
  • 2 contatti pilota
  • IPXXB
  • Obbligo del sistema di ritenuta della spina nella presa
  • Monofase 16A, 250Vac
  • 1 contatto pilota
  • IPXXD sulla presa
  • Sistema di ritenuta opzionale
  • Monofase 16A,250Vac
  • trifase 63A, 480Vac
  • 2 contatti pilota
  • IPXXD su presa e spina
  • Sistema di ritenuta opzionale


La differenza principale tra il connettore Tipo 2 e Tipo 3 è la presenza di dispositivi di protezione contro il contatto accidentale di parti in tensione (IPXXD) su tutti i componenti del sistema: presa e spina. [1]

NoteModifica

  1. ^ a b Focus normativo internazionale, su ScameOnLine (archiviato dall'url originale il 18 giugno 2013).
  2. ^ Enciclopedia Dell'Automobile

Voci correlateModifica

Altri progettiModifica

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