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Tecnologia

Ricarica per induzione: è così che le auto elettriche si ricaricano al semaforo rosso

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Ricarica per induzione: è così che le auto elettriche si ricaricano al semaforo rosso

Niente più bisogno di cercare stazioni di ricarica libere. Niente più lunghi tempi di carica durante i quali l'auto elettrica non può essere utilizzata. Invece, ricaricare la batteria sfruttando le soste obbligate: al semaforo rosso. La mobilità quotidiana del futuro sarà proprio così, grazie alla ricarica per induzione.

Qui puoi scoprire:

  • In che modo la corrente arriva all'auto elettrica senza bisogno di cavo
  • Dove gli autobus di linea elettrici già si ricaricano per induzione
  • Cos'è lo “snack charging” e quali sono i vantaggi per te
  • Perché in futuro non dovrai più fermarti per ricaricare la tua auto elettrica

Aziende produttrici di energia, fornitori e grandi Case automobilistiche stanno lavorando a una tecnologia che permetterà di ricaricare rapidamente le batterie delle auto elettriche senza bisogno del cavo di ricarica. In concreto, ciò significa che stanno sviluppando sistemi di ricarica per induzione e la relativa standardizzazione in vista di un futuro nel quale il processo di ricarica si inserirà senza problemi nella quotidianità dei proprietari di auto elettriche.

Le ricerche hanno dimostrato già da tempo che questa tecnologia funziona nella pratica: mentre nel caso della ricarica per conduzione l'energia viene trasferita dalla rete elettrica all'auto tramite un cavo, la ricarica per induzione avviene tramite campi elettromagnetici, senza bisogno di cavi. Il principio di funzionamento si basa su una bobina stazionaria incassata nel manto stradale che genera un campo magnetico interagendo con un'altra bobina fissata sotto il veicolo, inducendo un flusso di corrente nell'auto elettrica. A Braunschweig sono già in circolazione autobus di linea elettrici che si ricaricano per induzione. La ricarica rapida per induzione a 200 kW è così veloce che a questi veicoli basta il periodo di pausa degli autisti per ricaricarsi completamente.

“Snack charging”: ricarica più breve e più frequente

La tecnologia di ricarica per induzione risolve anche per le auto l'antico problema della mobilità elettrica: autonomia ridotta e a volte grandi distanze fra le stazioni di ricarica. Tanto più che per le autovetture i parametri di ricarica sono notevolmente inferiori rispetto a quelli per gli autobus. Già oggi sono sufficienti undici chilowatt per ricaricare le batterie nello stesso tempo impiegato presso le colonnine di ricarica rapida, e gli scienziati stanno studiando un potenziamento a 20 kW.

La ricarica senza cavo quindi sarà possibile non solo ai semafori, ma anche in molti posti dove gli automobilisti parcheggiano temporaneamente i loro veicoli: ad esempio i posteggi dei supermercati o degli ambulatori medici, gli autosili, gli autogrill lungo le autostrade o le stazioni di servizio. Nel ciclo urbano è realistico supporre che durante queste soste temporanee, denominate “snack charging”, la batteria agli ioni di litio raggiunga tramite ricariche brevi un livello di carica pari al 60-70%. Il vantaggio dei cicli di ricarica brevi è che quattro/cinque ricariche al giorno aumentano la vita utile della batteria. Solo in previsione di lunghe percorrenze è necessario collegare il veicolo elettrico al caricabatterie, il cosiddetto supercharger.

 

“Snack charging” significa sfruttare le soste temporanee per la ricarica
Uomo che collega il cavo di ricarica presso una colonnina elettrica
Nel ciclo urbano sono sufficienti brevi fermate di ricarica; solo in previsione di lunghe percorrenze è necessario ricaricare l'auto elettrica per più tempo.

Ricarica senza cavo: la strada da fare è ancora tanta

Per fare in modo che la ricarica senza cavo delle batterie sia accessibile a tutti e dappertutto, è necessario creare una rete di stazioni di ricarica per induzione. Le piastre di ricarica devono essere incassate nel manto stradale, inoltre è necessario standardizzare le bobine nel sottoscocca delle auto elettriche e la geometria delle bobine delle piastre di base. Al momento le Case automobilistiche stanno pianificando il lancio dei primi modelli ibridi plug-in dotati dell'opzione di ricarica senza cavo. Per questi modelli, la piastra di ricarica e la bobina montata sull'auto sono ancora caratterizzate da una corrispondenza univoca, per cui le stazioni di ricarica per induzione non funzionano per modelli di altri costruttori.

Nell'ambito del settore sono già stati concordati alcuni standard comuni. L'energia viene trasferita a 85 chilohertz e la comunicazione con l'auto elettrica avviene tramite Wi-Fi. Una sfida è rappresentata dallo sviluppo di una piastra di ricarica che permetta la massima tolleranza possibile per quanto riguarda il parcheggio del veicolo. Infatti attualmente l'auto deve essere fermata esattamente sopra la piastra di ricarica perché il trasferimento dell'energia sia efficiente. Inoltre la standardizzazione del sistema deve tenere conto delle diverse dimensioni dei veicoli e dei diversi tipi di bobine riceventi.

Ricarica per induzione a 100 km/h

Infine, un ulteriore passo avanti è rappresentato dalla ricarica dinamica delle auto elettriche, anch'essa già in fase di sperimentazione. Ad esempio a Jinan, in Cina, lungo due chilometri di superstrada sono stati integrati pannelli solari nel manto stradale, in modo che le auto elettriche possano ricaricarsi durante la marcia in modalità wireless. Ma per fare le cose bene ci vuole tempo. La ricarica per induzione durante la marcia, l'opzione regina, ha ancora bisogno di tempo prima di diventare la regola sulle strade tedesche. L'unica cosa certa già oggi è che la rete di colonnine di ricarica rapida è in continua espansione e che la ricarica delle auto elettriche diventerà sempre più facile grazie all'evoluzione delle opzioni di ricarica elettrica. Prima o poi non ci sarà più niente di cui preoccuparsi.

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