Se hai familiarità con i veicoli elettrici (EV), probabilmente hai sentito i termini di ricarica di livello 1, livello 2 e livello 3 in relazione alle velocità di ricarica. Conosciuta anche come ricarica rapida CC, la ricarica di livello 3 è il modo più veloce per caricare un veicolo elettrico, ricaricando la maggior parte dei veicoli in pochi minuti anziché in ore.
In parole povere, la ricarica di livello 3 fornisce più potenza, più velocemente, rendendolo il tipo di ricarica ideale per luoghi in movimento come stazioni di servizio o depositi di flotte. Data l'alimentazione ad alta tensione richiesta per la ricarica di livello 3 (e il prezzo più alto), in genere non vedrai caricabatterie rapidi CC installati in luoghi residenziali:sono molto più adatti per luoghi commerciali con un'ampia alimentazione.
Quindi, quanto è veloce la ricarica del livello 3? E che tipo di cose influenzano la velocità di ricarica? Continua a leggere per scoprire tutto ciò che devi sapere sulla velocità dei caricabatterie di livello 3.
Prima di approfondire la velocità di ricarica dei veicoli elettrici, è importante acquisire una conoscenza di base di come funziona la ricarica dei veicoli elettrici.
Esistono due tipi di correnti elettriche che possono alimentare un veicolo elettrico:corrente alternata (AC) e corrente continua (DC). Tutte le batterie, comprese quelle dei veicoli elettrici, utilizzano la corrente continua per la ricarica. Tuttavia, l'alimentazione dalla rete è AC per natura. Quindi, per caricare un veicolo elettrico, l'AC dalla rete deve essere convertito in DC per la batteria. Questo viene fatto da un convertitore AC/DC.
La principale differenza tra la ricarica di livello 3 (CC) e la ricarica di livello 1 e 2 (CA) è dove avviene la conversione. I caricabatterie di livello 3 convertono la corrente alternata in corrente continua all'interno di una stazione di ricarica, consentendo all'alimentazione CC di fluire direttamente dalla stazione stessa nella batteria di un veicolo elettrico. Con più spazio per ospitare convertitori più grandi, i caricabatterie CC possono convertire l'alimentazione molto rapidamente. Di conseguenza, alcune stazioni CC possono fornire fino a 350 kW di potenza e caricare completamente un veicolo elettrico in soli 15 minuti.
I caricabatterie di livello 1 e 2, d'altra parte, forniscono la corrente alternata a un veicolo elettrico dove viene poi convertita in corrente continua tramite un piccolo caricatore di bordo. Dato lo spazio limitato all'interno di un veicolo, le dimensioni del caricabatterie sono limitate. Ecco perché la velocità massima di un caricabatterie di livello 2 (AC) è di circa 22 kW - 43 kW.
Quindi, ora che comprendiamo le nozioni di base, diamo un'occhiata più da vicino alle cose che influiscono sulla velocità di ricarica.
Molti fattori possono influire sulla velocità di ricarica, ma dipende principalmente dalla potenza erogata, dal tipo di veicolo e dal livello di carica della batteria.
Come abbiamo appreso in precedenza, le stazioni di ricarica CC si caricano più velocemente delle loro controparti CA perché hanno più spazio per ospitare convertitori più grandi. Tuttavia, non tutte le stazioni di ricarica CC (caricabatterie di livello 3) sono uguali. Sono disponibili in varie forme e dimensioni e si applica la stessa logica:più grande è il convertitore, maggiore è la potenza in grado di fornire un caricabatterie di livello 3.
Anche l'architettura della stazione di ricarica CC può avere un notevole impatto sulla potenza erogata. Autonomo le stazioni sono composte da un'unica unità e possono fornire da circa 50 kW a 250 kW di potenza. Dividi l'architettura, d'altra parte, è composta da due componenti:un'unità utente rivolta al cliente e un'unità di alimentazione dietro le quinte. Con un'intera unità dedicata alla conversione e all'erogazione di energia, le stazioni con architettura divisa generalmente forniscono più potenza, da 175 kW a 350 kW.
Per darti un'idea della differenza, una ricarica di un'ora su una stazione di ricarica autonoma da 50 kW fornisce circa 278 km di autonomia. Confrontalo con una ricarica di 15 minuti su una stazione di ricarica divisa da 350 kW che eroga circa 480 km, ovvero quasi il doppio dell'autonomia in appena un quarto del tempo.
Mentre la potenza è fondamentale quando si tratta di dettare i tempi di ricarica, il veicolo stesso è il maestro finale. Durante la progettazione di veicoli elettrici, i produttori di veicoli fanno molte scelte in merito a dimensioni, peso, prestazioni e durata delle batterie che utilizzano. Diamo un'occhiata a come queste decisioni influiscono sui tempi di ricarica CC.
Alcuni veicoli elettrici supportano più potenza di altri. La Tesla Model 3 di fascia alta, ad esempio, ha una capacità di ricarica rapida di 250 kW, mentre la più tradizionale Peugeot e-208 supporta 50 kW. Lo stesso vale per diversi tipi di veicoli. Un'auto elettrica può supportare 50 kW, mentre un camion o un autobus può avere una capacità di 300 kW. Come regola generale, più grande è la batteria, più veloce è la ricarica che può supportare.
Anche il pubblico di destinazione del veicolo in produzione può influire sulla velocità di ricarica di livello 3. I modelli tradizionali possono compromettere la qualità della batteria per rendere i costi più accessibili. I veicoli di lusso, d'altra parte, possono contenere batterie più potenti ma hanno prezzi molto più alti.
Anche la temperatura gioca un ruolo fondamentale nel determinare la velocità di ricarica. Le celle della batteria funzionano in modo più efficace tra 20 e 25 °C (68-77 °F). Inoltre, le condizioni meteorologiche, la guida in autostrada o in città e la ricarica rapida influiscono sulla temperatura della batteria. Se le temperature diventano troppo basse o troppo alte, il sistema di gestione della batteria di un veicolo (BMS) riduce l'assorbimento di potenza per proteggere la batteria, riducendo così la velocità di ricarica.
Molti veicoli elettrici di fascia alta sono dotati di un sistema di riscaldamento o raffreddamento per regolare la temperatura della batteria, mentre alcuni veicoli entry-level non lo sono:un chiaro indicatore del motivo per cui il tipo di veicolo può fare la differenza quando si tratta di velocità di ricarica.
Anche il livello di carica di una batteria in relazione alla sua piena capacità influisce sul tempo di ricarica. Per aumentare la durata della batteria e prevenire il surriscaldamento, la carica rallenta notevolmente quando una batteria è quasi completamente carica. Ecco perché la ricarica rapida CC è più efficace tra lo zero e l'80 percento. La ricarica del restante 20 percento della batteria può richiedere all'incirca lo stesso tempo necessario per caricare il primo 80 percento, che se si paga al minuto potrebbe non essere molto economico.
Con diversi tipi di veicoli e batterie, una varietà di stazioni di ricarica rapida con numerose uscite di potenza e una manciata di fattori che possono influenzare la velocità di ricarica, è impossibile fornire una risposta esatta a questa domanda.
Tuttavia, possiamo darti una stima accurata del tempo necessario per caricare rapidamente i veicoli per tipo di veicolo (basato sulla dimensione media della batteria) e livello di potenza erogata.
Tipo di veicolo elettrico Veicolo passeggeri Grande veicolo elettrico Commercio leggero Camion e autobus Camion e autobus Dimensione media della batteria (a destra)
Tempo medio per caricare la batteria dal 20% all'80% dello stato di carica (SoC). Solo a scopo illustrativo:non riflette i tempi di ricarica esatti.
La ricarica di livello 3 funziona con la maggior parte dei veicoli elettrici. Ma, come abbiamo appreso sopra, veicoli diversi hanno capacità della batteria diverse e alcuni possono accettare più energia di altri. Inoltre, una piccola parte dei veicoli elettrici e dei veicoli elettrici ibridi plug-in (PHEV) non è affatto compatibile con la ricarica rapida, semplicemente perché le loro batterie sono troppo piccole.
Per ottenere il massimo dalla ricarica di livello 3, è importante scoprire se il veicolo supporta la ricarica CC e, in tal caso, qual è la capacità massima supportata.
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