Diversi equivoci sulla ricarica dei veicoli elettrici

L'industria della ricarica per veicoli elettrici (EV) è cresciuta rapidamente poiché i produttori di automobili di tutto il mondo si sono impegnati a vendere solo veicoli elettrici in futuro, e i governi hanno contribuito a costruire reti di ricarica veloci e affidabili. Questi EV richiederanno stazioni di ricarica rapide, efficienti e potenti.

In questo articolo, chiariremo alcuni equivoci sulla ricarica degli EV.

Errore n. 1: I veicoli elettrici possono essere caricati direttamente dalla corrente alternata (CA).

Sì, esistono caricabatterie per EV che utilizzano direttamente la corrente alternata per caricare gli EV; tali caricabatterie si affidano al caricabatterie di bordo per convertire prima la CA in corrente continua (CC) e poi utilizzano la CC per caricare la batteria dell'EV.

Tuttavia, alcuni caricabatterie per EV convertono anch'essi prima la CA in CC, e poi effettuano la conversione CA/CC senza un caricabatterie di bordo per caricare direttamente la batteria dell'EV. Tipicamente, i caricabatterie CC operano a livelli di potenza più elevati, quindi i tempi di ricarica possono essere ridotti.

Errore n. 2: Tutte le stazioni di ricarica per EV utilizzano la stessa tecnologia di ricarica.

Le stazioni di ricarica per veicoli elettrici utilizzano diverse tecnologie. Alcuni caricabatterie convertono la corrente alternata in corrente continua utilizzando caricabatterie di bordo per caricare direttamente i veicoli elettrici con corrente alternata.

Tuttavia, esistono caricabatterie per EV (chiamati caricabatterie CC) che prima convertono la CA in CC e poi caricano direttamente la batteria dell'EV senza la necessità di un caricabatterie di bordo per la conversione CA/CC. La conversione CA/CC può utilizzare diverse topologie di potenza.

Errore n. 3: I caricabatterie per EV hanno tutti lo stesso livello di potenza.

I caricabatterie per veicoli elettrici (ovvero le stazioni di ricarica) sono disponibili in vari livelli di potenza. I livelli 1 e 2 sono caricabatterie CA fino a 20 kW. Il livello 3 include caricabatterie CC rapidi tipicamente da 50 kW in su (fino a 350 kW).

Errore n. 4: Le stazioni di ricarica per veicoli elettrici sono gestite dalla rete elettrica o dalle utility.

Ma in realtà non è così. Sebbene le stazioni di ricarica gestite dalla rete o dalle utility possano operare stazioni di ricarica, alcuni produttori di automobili gestiscono la propria rete di stazioni di ricarica, e anche altri marchi di veicoli elettrici possono essere utilizzati.

Esistono anche operatori di reti di stazioni di ricarica di terze parti che non sono né aziende di servizi pubblici né produttori di veicoli elettrici (OEM).

Errore n. 5: I caricabatterie per EV ad alto livello di potenza sono più efficienti.

La topologia di potenza, il metodo di controllo, la progettazione e la selezione dei componenti hanno un impatto significativo sull'efficienza complessiva di un caricabatterie. Ad esempio, le topologie di alimentazione a commutazione a tensione zero e a corrente zero possono ridurre notevolmente le perdite di commutazione e quindi migliorare l'efficienza energetica.

D'altro canto, i caricabatterie a basso livello di potenza non sono più efficienti di quelli ad alto livello di potenza. I caricabatterie a basso livello di potenza si affidano ai caricabatterie di bordo per convertire la corrente alternata in corrente continua prima di caricare la batteria di un'auto elettrica. Poiché l'efficienza di un caricabatterie è determinata da una varietà di componenti, non è chiaro che un livello di potenza di un caricabatterie sia più efficiente di altri. Le efficienze tipiche sono comprese tra il 95% e il 99%, a seconda dell'implementazione.

Errore n. 6: I caricabatterie per EV ad alta tensione sono notoriamente inaffidabili.

Con l'avvento delle nuove tecnologie delle batterie, la tensione delle batterie delle auto può raggiungere 800V e oltre. Seguendo questa tendenza, i progettisti di caricabatterie per EV dovranno affrontare un problema comune: mantenere i livelli di isolamento e l'affidabilità del sistema.

Le tecnologie solari (inverter fotovoltaici) con tensioni del bus CC nell'intervallo da 1.000V a 1.200V sono ampiamente utilizzate nei progetti di ricarica per veicoli elettrici. Queste tecnologie di isolamento sono state testate per oltre un decennio e sono ben note per la loro affidabilità.

Errore n. 7: La ricarica dei veicoli elettrici richiede ancora che il conducente si rechi a una stazione di ricarica per "fare il pieno", proprio come andare a un distributore di benzina per fare rifornimento.

Ora esistono molti modi diversi per caricare a casa, e i consumatori possono scegliere di caricare automaticamente i propri EV quando le bollette dell'elettricità sono più basse, ad esempio di notte. La maggior parte delle case moderne o delle case con garage sono dotate di una presa da 240V che fornirà da 100 a 200 miglia di autonomia con una carica.

Anche un caricabatterie a potenza ultra-bassa installato in un garage domestico che si collega a una presa standard da 120V può raggiungere un'autonomia da 40 a 60 miglia dopo una carica notturna. Per la maggior parte dei conducenti, caricare a casa ogni giorno è il modo più semplice e comodo per ricaricare.