Principi generali della tecnologia di ricarica nell'ambito della mobilità elettrica I veicoli elettrici vengono ricaricati in base alle condizioni quadro specifiche di ogni paese. Ti trasmettiamo le conoscenze di base in modo chiaro e comprensibile.

Quali sono gli standard di ricarica? I tipi di spina più comuni in sintesi

A livello internazionale si sono stabiliti tre standard di ricarica con geometrie specifiche per i connettori di ricarica lato veicolo e le prese lato infrastruttura, a partire da America del nord, Europa e Cina. Inoltre, il connettore per la ricarica in AC (modalità 3, casi B e C) è progettato diversamente da quello per la ricarica in DC (modalità 4). Con la nostra ampia gamma di prodotti CHARX, copriamo tutti i casi d'uso:

Ricarica in AC e DC: qual è la differenza? E cosa si consiglia in quale situazione?

Ricarica in AC
La corrente alternata (AC, Alternating Current) dalla rete di alimentazione fluisce prima nel veicolo attraverso la stazione di ricarica e il cavo di ricarica, in maniera controllata, ma senza conversione. Solo un convertitore AC/DC installato nel veicolo, il cosiddetto Onboard-Charger, la converte in corrente continua (DC, Direct Current), che può essere utilizzata per caricare la batteria. Poiché le stazioni di ricarica in AC non richiedono un'elettronica di conversione, sono solitamente più economiche rispetto alle stazioni di ricarica in DC e più attraenti per le applicazioni private. A seconda della stazione di ricarica, del cavo di ricarica e dell'Onboard-Charger, si possono raggiungere potenze di ricarica fino a 22 kW. A causa di queste potenze relativamente basse, la ricarica in AC è più delicata per la batteria ed è sempre raccomandata quando il veicolo rimane parcheggiato per più di 30 minuti, ad esempio durante la notte in un carport, un garage o un hotel, e durante il giorno in ristoranti e supermercati.

Ricarica in DC
Qui, i contatti di potenza e le sezioni dei conduttori del connettore di ricarica sono più grandi che per la ricarica in AC. Possono essere trasmesse potenze di ricarica significativamente più elevate fino a 500 kW (High Power Charging, HPC), il che riduce significativamente il tempo di ricarica. È per questo che si parla anche di ricarica rapida o ultrarapida. In contrasto con la ricarica in AC, la conversione AC/DC avviene già nella stazione di ricarica, dove è installata l'elettronica di potenza corrispondente. La ricarica in DC è più complessa e costosa per questa ragione, tra le altre, ed è utilizzata prevalentemente a livello commerciale. Si raccomanda per i viaggi lunghi con brevi pause di ricaricare l'autonomia in pochi minuti, ad esempio nelle stazioni di servizio autostradali.

Che cos'è il Combined Charging System, in breve CCS? Un'interfaccia di ricarica universale per la ricarica in AC e DC

Insieme alle principali case automobilistiche, abbiamo sviluppato il Combined Charging System (CCS). La peculiarità è la presa veicolo CCS, in cui si inseriscono sia i connettori di ricarica in AC e sia quelli in DC. Il veicolo elettrico ha quindi bisogno di una sola interfaccia di ricarica per la ricarica in AC e DC.

Gli standard di ricarica tipo 1 e tipo 2 seguono il principio CCS nella struttura dei loro inserti frontali. Il CCS di tipo 2 è stato dichiarato standard di ricarica ufficiale per tutta l'Europa dalla Commissione europea già nel 2013. Nel frattempo, il nostro obiettivo di stabilire il CCS come standard globale di ricarica rapida è stato realizzato in gran parte del mondo. E sempre più paesi lo stanno adottando.

Quali sono i vantaggi di CCS nella pratica?

• Ricarica flessibile in AC e DC attraverso una sola presa lato veicolo
• I produttori di veicoli risparmiano componenti, spazio e costi
• Massima sicurezza grazie all'interblocco dell'attuatore e al monitoraggio della temperatura
• Elevata accettazione e diffusione in grandi parti del mondo

Come funziona una stazione di ricarica? Come funziona la procedura di ricarica? Cosa devo cercare nell'engineering?

Le stazioni di ricarica e le wall box odierne devono soddisfare in parte requisiti elevati in termini di disponibilità, sicurezza e comodità. Una struttura complessa composta da numerosi componenti non è una rarità. I nostri video spiegano chiaramente la struttura e l'interazione dei singoli componenti e mostrano come soddisfare tutti i requisiti di un'infrastruttura di ricarica moderna e in rete.

Glossario Termini tecnici e abbreviazioni spiegati in modo semplice

Ogni campo di attività sviluppa un suo linguaggio e una sua terminologia per dare un nome alle nuove tecnologie. Qui sono disponibili le spiegazioni dei termini e degli acronimi più utilizzati nell'ambito della mobilità elettrica:

Veicoli

• EV: Electric Vehicle. Termine collettivo per tutti i veicoli completamente o parzialmente elettrici.
• BEV: Battery Electric Vehicle. Veicolo completamente elettrico la cui energia motrice è immagazzinata in forma chimica nelle batterie.
• HEV: Hybrid Electric Vehicle. Veicolo che ha sia un motore a combustione interna che una trazione elettrica a batteria.
• PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle. Come l'HEV, ma la batteria può anche essere caricata esternamente tramite un connettore di ricarica.

Connettori e prese di ricarica

• Inlet: presa nel veicolo elettrico in cui viene inserito il connettore di ricarica lato veicolo. Detta anche presa lato veicolo.
• Connector: connettore di ricarica che si inserisce nella presa del veicolo elettrico. Detto anche connettore di ricarica lato veicolo.
• Plug: connettore di ricarica che viene inserito nella presa della stazione di ricarica. Detto anche connettore di ricarica lato infrastruttura.
• Socket Outlet: presa nella stazione di ricarica alla quale viene collegato un veicolo tramite un cavo di ricarica in AC mobile e caricato secondo la modalità di ricarica 3, opzione B. Detta anche presa di ricarica lato infrastruttura.

Tipologie di ricarica e standard

• Ricarica in AC: ricarica con corrente alternata monofase o trifase (modalità di carica 1, 2 o 3).
• Ricarica in DC: ricarica con corrente continua (modalità di ricarica 4).
• CCS: Combined Charging System: sistema di connettori per la ricarica per il tipo 1 e il tipo 2, che permette sia la ricarica in AC che la ricarica in DC con una sola presa lato veicolo.
• Combo: denominazione obsoleta per CCS.
• Tipo 1: standard di ricarica per l'America del nord e altre regioni, descritto nelle norme SAE J1772 e IEC 62196-3.
• Tipo 2: standard di ricarica per l'Europa e altre regioni, descritto nello standard IEC 62196-3.
• GB/T: norme nazionali cinesi. Lo standard GB/T 20234 descrive lo standard di ricarica per la Cina.
• NACS (North American Charging Standard): standard di ricarica alternativo al tipo 1 per il mercato nordamericano.
• HPC: High Power Charging, anche ricarica ultrarapida: ricarica in DC con potenze a partire da 375 kW o oltre. Utilizzando il raffreddamento a liquido, è attualmente possibile ottenere fino a 500 kW su base permanente e fino a 700 kW su base a breve termine.
• MCS: Megawatt Charging System. Standard di ricarica in fase di sviluppo per la ricarica in DC di veicoli di servizio con potenze fino a 3,75 MW.
• V2G: Vehicle-to-Grid. Forma di ricarica bidirezionale. Il veicolo non solo può essere caricato dalla rete di alimentazione, ma può anche rialimentare energia nella rete se necessario. Segue lo standard ISO 15118.
• V2H: Vehicle-to-Home. Come il V2G, ma il veicolo funge da batteria domestica. L'energia che emette non ritorna nella rete, ma viene utilizzata per massimizzare l'autosufficienza della casa.

Infrastruttura di ricarica

• Punto di ricarica: possibilità di collegare e caricare un veicolo. Una stazione di ricarica ha uno o più punti di ricarica.
• Sistema di ricarica: interazione di tutti i componenti tecnici all'interno di una stazione di ricarica (elettromeccanica, elettronica, software) che sono necessari per caricare un veicolo.
• Wall box: sistema di ricarica per il montaggio a parete con design e custodia specifici del produttore. Principalmente per la ricarica in AC privata in ambito domestico con massimo 11 o 22 kW, ad esempio nel garage o nel carport.
• Stazione di ricarica/colonnina di ricarica: sistema di ricarica standalone con design e custodia specifici del produttore. Principalmente per la ricarica in AC e/o DC pubblica o semi-pubblica, incluso sistema di fatturazione, ad esempio in hotel o nei supermercati.
• EVSE: Electric Vehicle Supply Equipment, vedi wall box e stazione di ricarica.
• Parco di ricarica: rete di diverse stazioni di ricarica pubbliche o semi-pubbliche, ad esempio nelle stazioni di servizio autostradali o in parcheggi multipiano.
• CPO: Charging Point Operator: l'azienda o la persona giuridica che gestisce punti di ricarica singoli o parchi di ricarica e fa pagare agli utenti dei veicoli l'energia caricata.

Comunicazione e comando

• CP: Control Pilot. Contatto di segnalazione o linea di segnale nel cavo di ricarica tipo 1, tipo 2 e GB/T. Utilizzato per trasmettere informazioni sul comando tra la stazione di ricarica e il veicolo.
• PP: Proximity Pilot. Contatto di segnalazione o linea di segnale nel cavo di ricarica tipo 2. Fornisce al veicolo le informazioni indicanti che è in corso la ricarica con una determinata corrente di ricarica, per cui viene attivato l'immobilizzatore.
• CC: Connection Confirmation. Contatto di segnalazione o linea di segnale nel cavo di ricarica GB/T. Fornisce al veicolo le informazioni indicanti che è in corso la ricarica con una determinata corrente di ricarica, per cui viene attivato l'immobilizzatore.
• CS: Connection Switch. Contatto di segnalazione o linea di segnale nel cavo di ricarica tipo 1. Avverte la stazione di ricarica quando la leva di bloccaggio del connettore di ricarica è stata azionata, in modo che la stazione di ricarica interrompa l'erogazione di corrente.
• IC-CPD: In-Cable-Control-and-Protection-Device. Un dispositivo di comando e protezione integrato nel cavo di ricarica. Consente la ricarica monofase in AC secondo il modo di ricarica 2 alle prese domestiche con potenze fino a 3,6 kW.
• Backend: permette al CPO di gestire i suoi punti di ricarica sul lato software. Include la gestione degli utenti, l'evasione dei pagamenti (di solito tramite un fornitore di servizi terzo) e il monitoraggio tecnico dei punti di ricarica tramite un cloud.
• OCPP: Open Charge Point Protocol. Serve alla comunicazione tra la stazione di ricarica e un sistema back-end.
• PnC: Plug-and-Charge. Semplificazione della procedura di ricarica facendo sì che l'autenticazione e la fatturazione avvengano automaticamente in background. Segue lo standard ISO 15118.