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Stazione di ricarica per veicoli elettrici

Infrastruttura che permette la ricarica dei veicoli elettrici
Servizio di ricarica per i clienti dell'aeroporto.
Colonnine a Toronto

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.

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

Voci correlateModifica

Altri progettiModifica

Controllo di autoritàLCCN (ENsh2012003590