Con la crescente diffusione di auto ibride plug-in ed elettriche, si assiste a un'espansione capillare dei punti di ricarica su tutto il territorio nazionale. Questi punti di ricarica, comunemente identificati come colonnine di ricarica per auto elettriche, rappresentano un'infrastruttura fondamentale per supportare la mobilità elettrica.

Cosa sono le colonnine di ricarica per auto elettriche

Le colonnine di ricarica per auto elettriche sono dispositivi di distribuzione energetica che consentono la ricarica delle batterie dei veicoli elettrici tramite un cavo. La stazione di ricarica per auto elettriche ha lo scopo di consentire agli automobilisti che si affidano a un veicolo elettrico o possiedono un'auto ibrida plug-in di ricaricare il loro mezzo di trasporto collegandolo alla rete elettrica tramite appositi connettori.

Tipologie di punti di ricarica per auto elettriche

Le colonnine di ricarica si distinguono principalmente per la tipologia di corrente erogata (alternata o continua) e per la potenza, che determina la velocità di ricarica. In base a questi due fattori, le colonnine di ricarica garantiscono una velocità differente, da lenta a ultrarapida.

Corrente alternata (AC) vs. Corrente continua (DC)

La differenza tra corrente continua e alternata sta soprattutto nella versatilità di quest’ultima, grazie alla maggiore efficienza degli alternatori rispetto alle dinamo e alla possibilità di utilizzare trasformatori per la variazione di tensione. Al contrario, le batterie immagazzinano solo corrente continua (CC o DC “direct current”), motivo per cui l’elettricità deve essere in tal modo immessa negli accumulatori.

Nelle abitazioni e nelle colonnine pubbliche fino a 22 kW arriva corrente alternata. Sulle auto elettriche c’è un caricabatteria che converte in corrente continua l’energia elettrica immessa in corrente alternata. La durata della ricarica, dunque, dipende dalla capacità di conversione del caricabatteria, indipendentemente dalla potenza fornita dalla colonnina.

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Le colonnine fast e Hpc (High power charging) erogano invece corrente continua. Bypassando il convertitore, la ricarica può avvenire a potenze superiori (oggi fino a 350 kW) ma il tempo dipenderà comunque dalla potenza che la batteria dell’auto è in grado di accettare.

Modalità di ricarica

Esistono quattro diverse modalità di ricarica che dipendono dalla tipologia di corrente e di connessione e permettono ricariche a velocità diverse:

  • Modo 1 (AC): Si collega il veicolo direttamente alla rete elettrica tramite una normale presa di corrente. Questo modo di ricarica non ha sistemi di controllo e sicurezza ed è una delle metodologie utilizzate in ambito domestico. È ammessa solo in ambienti privati e il collegamento tra mezzo e rete avviene attraverso le normali prese domestiche monofase (ossia la normale corrente elettrica alternata presente nelle abitazioni e nei box privati a 220 V).
  • Modo 2 (AC): La connessione viene effettuata tramite un Control Box che permette una connessione sicura, tramite cavo specifico, dell'auto alla rete elettrica. Si tratta di una modalità simile alla precedente in cui però il cavo di alimentazione (tipicamente da un lato con spina Schuko, dunque con potenza fino a 2,3 kW, dall’altro con connettore Tipo 1 o 2, vedere più avanti) è dotato di un sistema di protezione che garantisce la sicurezza della ricarica.
  • Modo 3 (AC): Di potenza fino a 22 kW in corrente alternata.
  • Modo 4 (DC): Di potenza maggiore di 22 kW in corrente continua. In questa situazione la corrente è continua e, dunque, consente di bypassare il collo di bottiglia del convertitore dell’auto. La colonnina è già dotata di cavo (in questo somiglia a una pompa di carburante). La torretta di ricarica in corrente continua (DC) consente una velocità di ricarica molto elevata, da fast (veloce) a ultra-fast (ultraveloce) e, per alcuni modelli di auto, può permettere anche la ricarica Hypercharger.

Classificazione in base alla velocità di ricarica

Sulla base della tipologia di corrente utilizzata e del connettore presente, le colonnine di ricarica elettrica si differenziano per la velocità impiegata a rifornire di energia il veicolo che viene collegato alla rete elettrica.

  • Stazioni di ricarica lenta: (ossia con potenza minore o uguale a 22 kW) e quelle di ricarica rapida (ossia con potenza maggiore di 22 kW) in corrente alternata sono prive di cavi. Dunque, bisognerà utilizzare i cavi volanti in dotazione alla vettura.
  • Stazioni di ricarica rapida: in corrente continua hanno già i propri cavi, che dunque devono essere semplicemente collegati alla vettura.

Tipologie di infrastrutture di ricarica

Si possono identificare diverse tipologie di infrastrutture di ricarica:

  • Le Box di ricarica domestica: cioè dispositivi da fissare a una parete (ma anche a un palo, a una colonna, ecc.). Sono in genere destinate a un uso privato, ma non per questo ristretto, grazie alla possibilità di utilizzo multiutente. Per caricare l’auto elettrica a casa è sufficiente installare una stazione di ricarica AC, ossia con corrente alternata, rappresentata tipicamente da una “wallbox”.
  • Le colonnine in senso stretto: cioè le infrastrutture di ricarica di forma cilindrica - probabilmente le più diffuse in Italia, o a pianta quadrata, fissate direttamente al terreno.
  • Le infrastrutture di ricarica a corrente continua (DC): con almeno due punti di ricarica e cavi e connettori integrati.
  • Il lampione smart: così definito perché integra la Box di ricarica domestica, che può ben prestarsi anche all’utilizzo in area pubblica.

Differenze tra colonnine pubbliche e domestiche

La differenza principale tra le colonnine di ricarica pubbliche e le colonnine di ricarica domestiche è rappresentata essenzialmente dalla potenza massima disponibile nella struttura che ospita il punto di ricarica e che permette di caricare la batteria della vettura. Altra differenza è rappresentata dal design del dispositivo: tipicamente i dispositivi domestici sono di dimensioni più ridotte rispetta a dispositivi utilizzati in ambito pubblico, a scapito tuttavia delle funzionalità che, spesso, in ambito pubblico sono più avanzate.

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Le colonnine di ricarica pubbliche sono invece quelle che si possono trovare nei parcheggi pubblici, nelle strade, negli aeroporti, nelle stazioni ferroviarie oppure in prossimità di supermercati, negozi o altre attività commerciali. La stazione di ricarica pubblica tendenzialmente presenta potenze in AC più elevate e può essere anche alimentata in DC, ossia corrente continua, una modalità che permette di avere una carica con potenza e velocità ancora più elevate.

Dove trovare le colonnine elettriche

Le stazioni elettriche si possono trovare praticamente ovunque: nelle strade urbane, nelle strade extraurbane e nelle autostrade. Con Maps si deve digitare “colonnine elettriche” nello spazio di ricerca, dopodiché comparirà la mappa del territorio con la localizzazione delle stazioni di ricarica. Il funzionamento è simile anche per le applicazioni, che permette di visualizzare la mappa dell’Italia e ricevere le posizioni delle stazioni di ricarica elettrica più vicine.

Premesso che nelle vetture di ultima generazione è la stessa macchina a segnalare le stazioni di ricarica (e a suggerire l’itinerario al conducente se necessario), in attesa della piattaforma unica nazionale sono già disponibili app indipendenti (come Nexcharge, Chargepoint o PlugShare) o dei singoli fornitori di energia in grado di fornire all’utente una mappa delle stazioni di ricarica.

Per evitare ogni possibile collegamento improprio, dal 2021 in Europa, sia sulle auto sia sulle colonnine, deve essere presente un bollino esagonale (nero sull’auto, bianco sulla colonnina prive di cavo di ricarica) che consente di individuare il tipo di connettore da utilizzare.

Come utilizzare le infrastrutture di ricarica

Le infrastrutture di ricarica private o pubbliche si utilizzano tramite card RFID (Radio Frequency Identification). In entrambi i casi, al profilo dell’utente è associato un metodo di pagamento elettronico per la ricarica pubblica.

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Tramite app di un operatore, che oltre a permettere di individuare le stazioni di ricarica consente di gestire le varie operazioni di carica (alcune app includono più network per la ricarica).

Come caricare l’auto elettrica

Le auto elettriche possono essere ricaricate tramite le colonnine di ricarica in quattro differenti modalità, stabilite da uno standard ben definito dalla CEI - Commissione Elettrotecnica Internazionale. La tipologia adottata in tutta Europa è chiamata “MODO 3”. Questa tipologia funziona solo con una stazione ad alimentazione fissa, affinché siano sempre rispettate tutte le condizioni di sicurezza per veicolo e persone. Si attende il tempo necessario per la carica, che solitamente nelle aree pubbliche è di poche ore.

Per la ricarica di un’auto elettrica in corrente alternata è necessario utilizzare i cavi forniti con la vettura oppure acquistabili separatamente purché siano specifici per l’auto che si sta utilizzando. Infatti, con la ricarica in corrente alternata, ossia con una wallbox o con colonnine standard o di media potenza, a comandare, diciamo così, è l’auto (vi sono auto che ricaricano a 7,4 kW monofase 32 A, a 11 kW trifase 16 A o a 22 kW trifase 32 A). Dunque, il cavo deve essere dimensionato in base alla potenza massima di ricarica. Come detto, le colonnine in corrente continua sono già dotate di cavo e, quindi, non è possibile utilizzarne uno diverso.

Costi della ricarica

I costi delle colonnine elettriche per auto dipendono da diversi fattori, primi fra tutti i prezzi della tariffa energia stabilita dal fornitore del servizio e la capacità della colonnina di ricarica. Generalmente, comunque, le colonnine di ricarica si dividono così:

  • Colonnine di ricarica lenta con una potenza fino a 7 kW: tipicamente sono ad uso domestico oppure offerte come servizio gratuito agli utenti di determinate attività commerciali (hotel, ristoranti, B&B, …) e pertanto si applica la tariffa del proprio fornitore di energia.
  • Colonnine di ricarica accelerata con una potenza fino a 22kW: hanno costi di ricarica che partono dai 0,45 € per kWh.
  • Colonnine di ricarica veloce con una potenza fino a 50 kW: hanno costi di ricarica che partono da 0,50 € per kWh.
  • Colonnine di ricarica ultra veloce, con una potenza oltre i 50 kW: hanno costi di ricarica che partono da circa 1,00 € per kWh.

La modalità di pagamento della ricarica delle colonnine elettriche varia da fornitore a fornitore. Alcuni permettono di pagare con la carta di credito mentre altri tramite applicazione.

Consigli utili per la ricarica

  • Nelle batterie di trazione non esiste il cosiddetto effetto memoria, ossia la progressiva perdita di capacità in presenza di ricariche di breve durata o incomplete. Quindi non è mai necessario “svuotare” la batteria prima di ricaricarla né riportarla ogni volta al 100% della capacità.
  • Nell’utilizzo di una Bev, la batteria avverte di essere “in riserva” (di solito quando si avvicina attorno al 10% di carica residua) e all'orizzonte non ci sono colonnine. Nell'attesa che si diffondano i powerbank su ruote, anche quando i numeri si avvicinano pericolosamente allo zero, qualche chilometro in più la Bev riesce a percorrerlo.
  • Non si può aumentare a piacere la potenza della ricarica: oltre un certo limite, l'accumulatore si danneggia. Inoltre, quando ci si avvicina al 100%, l'intensità di corrente si riduce naturalmente. Per questo motivo, in viaggio non conviene andare oltre l'80% della capienza. Infatti, l'attesa per "riempire" il restante 20% sarebbe assai lunga rispetto a quella necessaria ad arrivare all'80%, visto che in tale fase la potenza di ricarica cala drasticamente.

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