Veicoli Elettrici
150 km
TIPO 1
16 kWh Monofase (230V):
fino a 16A (3.7 kW) CHAdeMO
Veicoli Elettrici
490 – 632 km
TIPO 2
75 – 100 kWh Monofase (230V): fino a 16A (3,7 kW) | Trifase (400V): fino a 16A (11 kW)
Veicoli Elettrici
160 km
18.7 kWh Monofase (230V):
fino a 16A (3.7 kW) CCS Combo 2
Tipi di colonnine
I luoghi ideali in cui utilizzare queste stazioni di ricarica sono:
• parcheggi e autorimesse
• attività commerciali
• Ristoranti
• centri sportivi
• strutture turistico-ricettive
Tipo di colonnine
I luoghi ideali in cui
utilizzare queste stazioni di ricarica sono:
• parcheggi e autorimesse
• attività commerciali
• Ristoranti
• centri sportivi
• strutture turistico-
ricettive
Colonnine di ricarica
E' possibile classificare la potenza di ricarica in differenti macrocategorie (*):
(*) Si tratta di valori indicativi, corrispondenti ad un consumo tipico di 125 – 180 Wh/km ed una capacità delle batterie di 30 kWh)
Domande
Quanto tempo impiega la ricarica?
Domande
Quanto tempo impiega la ricarica?
Il tempo di ricarica di un'auto elettrica dipende dalla potenza (kW) a cui avviene la ricarica: mediamente una ricarica completa richiede questi tempi:
• a 3,7 kW: 5-6 ore;
• a 7,4 kW: 3 ore;
• a 11 kW: 2 ore;
• a 22 kW: 1 ora.
Attenzione però: solo raramente si eseguono ricariche complete. Chi ha un'auto elettrica infatti è abituato a fare ricariche parziali ("rabbocchi"), per cui il tempo reale di occupazione della colonnina è inferiore (questo perché chi arriva alla colonnina non ha l'auto completamente scarica).
Domande
I tempi di ricarica sono uguali per tutte le auto?
Domande
I tempi di ricarica sono uguali per tutte le auto?
No. La potenza di ricarica (kW) non è l'unico fattore che determina i tempi di ricarica. Gli altri due fattori sono:
• Potenza massima accettata dal veicolo elettrico: alcuni veicoli
accettano al massimo 3,7 kW, altri 7,4 kW, altri ancora arrivano a 22 kW.
• Dimensione del pacco batteria del veicolo elettrico: i veicoli che hanno una batteria con maggiore capacità impiegano più tempo, quelli con batteria più piccola impiegano meno tempo.
Questo significa che una colonnina da 22 kW non sempre ricaricherà effettivamente a 22 kW: dipenderà infatti dal veicolo che è collegato.
Domande
Posso collegare un'auto 3,7 kW a una
colonnina 22 kW?
Domande
Quanta energia (kWh) richiede una ricarica?
Il consumo in un'ora di ricarica
dipenderà invece dalla potenza (kW) a cui la ricarica effettivamente avviene;
quindi:
• a 3,7 kW: il consumo è 3,7 kWh;
• a 7,4 kW: il consumo è 7,4 kWh;
• a 11 kW: il consumo è 11 kWh;
• a 22 kW: il consumo è 22 kWh.
Il costo di 1 kWh in bolletta è circa 0,20 - 0,25 €. Il consumo espresso in
€ per un'ora di ricarica è quindi:
• a 3,7 kW: il costo è circa 0,8 €;
• a 7,4 kW: il costo è circa 1,6 €;
• a 11 kW: il costo è circa 2,4 €;
• a 22 kW: il costo è circa 4,8 €.
Ricaricare completamente un'auto elettrica richiede circa 22 kWh (è una media, non tutte le auto hanno pacchi batteria di uguale capacità).
Domande
Come scelgo la potenza (kW)?
Domande
Come scelgo la potenza (kW)?
• Luogo di installazione: Il tempo di ricarica ritenuto ragionevole da un
proprietario di auto elettrica varia da luogo a luogo: in un centro commerciale o in un ristorante, è normale fermarsi una o due ore almeno (quindi 7,4 kW
consentono di fare una buona ricarica). In un hotel normalmente si ha tutta la notte per ricaricare (quindi 3,7 kW sono più che sufficienti). In una stazione di servizio è invece importante ricaricare più velocemente possibile (quindi i punti di ricarica dovrebbero essere da 22 kW).
Ci sono diversi fattori da considerare per questa scelta; ecco alcuni consigli:
• Potenza già disponibile al tuo contatore: sarebbe preferibile installare una
colonnina di potenza inferiore alla potenza disponibile sul tuo impianto elettrico.
In caso contrario, dovrai aumentare la potenza disponibile al contatore.
Domande
Come scelgo la potenza (kW)?
• Luogo di installazione: Il tempo di ricarica ritenuto ragionevole da un proprietario di auto elettrica varia da luogo a luogo: in un centro commerciale o in un ristorante, è normale fermarsi una o due ore almeno (quindi 7,4 kW consentono di fare una buona ricarica).
In un hotel normalmente si ha tutta la notte per ricaricare (quindi 3,7 kW sono più che sufficienti). In una stazione di servizio è invece importante ricaricare più velocemente possibile (quindi i punti di ricarica dovrebbero essere da 22 kW).
Ci sono diversi fattori da considerare per questa scelta; ecco alcuni consigli:
• Potenza già disponibile al tuo contatore: sarebbe preferibile installare una colonnina di potenza inferiore alla potenza disponibile sul tuo impianto elettrico. In caso contrario, dovrai aumentare la potenza disponibile al contatore.
• Livello di servizio desiderato: indipendentemente dal luogo, potresti voler offrire il miglior servizio possibile; in questo caso andrebbe preferita una
ricarica da 22 kW, in modo da essere sicuri di dare la massima potenza possibile a tutti i veicoli.
Roadmap del Wireless Power Transfer
Funzionamento del sistema di ricarica
Ricarica stazionaria
Design del sistema
• Il fattore di qualità è influenzato proporzionalmente dalla frequenza di risonanza scelta, tuttavia questa non può essere troppo grande per due principali ragioni:
• Velocità di commutazione
• Emissione delle onde elettromagnetiche
• Il fattore di qualità, tuttavia, è fortemente influenzato dal design delle bobine, che risulta essere l'elemento principe per ottenere i migliori rendimenti, quindi la
geometria delle stesse deve essere curata con particolare attenzione per ottimizzare l'intero sistema di trasmissione.
Ricarica in movimento
La ricarica dinamica è un metodo per alimentare i veicoli elettrici
durante la marcia degli stessi, è chiamata anche OLEV (On-Line
Electric Vehicle). SI tratta di un sistema che permette di ridurre la
capacità delle batterie garantendo una buona autonomia.
Ricarica in movimento
Il sistema è formato da un apparato ricevitore posto sotto al veicolo e da un emettitore interrato nel manto stradale, prevenendo così qualsiasi atto di
vandalismo. Esistono due principali vie per quella che, di fatto, è una vera e propria alimentazione del veicolo, come un classico pantografo:
• il primo è rappresentato da una linea continua di
trasmissione
• il secondo
dall'implementazione in
serie dei pad utilizzati per
la carica stazionaria.
Ricarica Wireless Dinamica
Sicurezza
• La trasmissione di potenza wireless dal punto di vista della sicurezza rappresenta un passo in avanti rispetto ai tradizionali metodi di trasmissione, in quanto esclude il pericolo di folgorazione in caso di contatto.
• Tuttavia, presenta il sostanziale problema delle emissioni elettromagnetiche poiché produce un campo elettromagnetico ad alta frequenza fra le due bobine accoppiate.
• Questo campo, che è a fondamento dell'intero sistema non può essere schermato e, a causa della distanza presente, non viene perfettamente concatenato causando un alto campo disperso. Quindi, deve essere verificato per ogni singolo sistema se il campo non accoppiato soddisfa o meno i regolamenti in materia di sicurezza dei vari Paesi.
• Le parti metalliche garantiscono una schermatura sia interna della che nelle immediate vicinanze. Mentre materiali compositi o fibra di
carbonio necessitano di parti metalliche per schermare.
Vehicle to Grid
Un altro interessante aspetto del WPT è la sua possibile bidirezionalità, la
trasmissione sia dalla rete alla vettura che viceversa, aprendo scenari di
maggiore efficienza per il sistema elettrico. Infatti, la fruibilità di questo
sistema si integrerebbe perfettamente nelle Smart Grid.
Normativa
SAE International J2954™
• Determinare i criteri minimi di rendimento per la ricarica (Efficienza)
• Sviluppare criteri di sicurezza anche coordinandosi con raccolta di dati
• Sviluppare un protocollo di test per la sicurezza e le prestazioni di ricarica wireless
• Sviluppare un'interfaccia comune per la ricarica del veicolo
(interoperabilità)
• Sviluppare il protocollo e
determinare i mezzi di
comunicazione
Sviluppo della Ricarica Wireless
Ricarica Wireless
Ø Sicurezza e comodità;
Ø Nessun impatto negativo sul paesaggio urbano;
Ø Automazione del processo di ricarica;
Ø Range anxiety;
Ø "Diminuzione della capacità delle batterie".
Si tratta di un sistema di ricarica e, allo stesso tempo, di un modello di business ideato dall’azienda israeliana “Better Place”, che ha stretto un accordo con il gruppo automobilistico Nissan-Renault.
Battery Swap
Il Battery Swap è un servizio di sostituzione della batteria scarica con una già carica, attraverso
un’infrastruttura simile a una
stazione di servizio.
Il processo è completamente
automatizzato, non è necessario che il conducente dell’auto elettrica scenda dal veicolo:
• un carrello trasporta il veicolo all’interno dell’infrastruttura,
• un braccio meccanico estrae la batteria dalla parte inferiore del veicolo e la sostituisce con un’altra carica.
• Una volta effettuato il cambio, l’auto elettrica può tornare su strada.
Il presupposto fondamentale affinché il Battery Swap sia possibile è che la
maggior parte dei veicoli in commercio siano compatibili con l’infrastruttura di sostituzione della batteria.
Battery Swap
…. Ricapitolando…
Ricarica Wireless
Battery Swap
Colonnine di ricari ca
Auto ad Idrogeno
Auto ad Idrogeno
Schematicamente in un FCEV l’idrogeno immagazzinato nei serbatoi in fibra di carbonio viene indirizzato verso la fuel cell nelle quali reagisce a contatto con l’aria (ossigeno) aspirato dall’esterno mediante apposite ventole.
