Velocità di ricarica EV: kW, kWh, AC e DC

I kW misurano la potenza di ricarica in un dato momento. I kWh misurano l’energia aggiunta nel tempo. Dividi l’energia da aggiungere alla batteria per la potenza media lato batteria. Se parti dalla potenza in ingresso lato rete, applica un’efficienza dichiarata, perché il valore più alto in kW del caricatore è solo un limite massimo.

Qual è la differenza tra kW e kWh?

Un kilowatt è un’unità di potenza. Descrive la velocità con cui l’energia viene trasferita in un dato istante. Un kilowattora è un’unità di energia.

Se la potenza restasse a 10 kW per un’ora, il caricatore fornirebbe 10 kWh. Se restasse a 10 kW per due ore, fornirebbe 20 kWh. Nelle sessioni reali la potenza può variare, quindi caricatore o auto integrano nel tempo quella velocità variabile.

Pensa ai kW come al flusso e ai kWh come alla quantità. La capacità di una batteria può essere espressa in kWh. Un wallbox o un caricatore rapido è valutato in kW.

Non scrivere “una batteria da 60 kW” quando intendi 60 kWh. Non descrivere un caricatore come “11 kWh” quando intendi la sua potenza nominale di 11 kW.

Come si calcola la potenza di ricarica AC?

Per una semplice stima monofase, moltiplica tensione per corrente. IEC 60038 indica i valori di tensione standard usati come valori di riferimento. Con una fornitura nominale di 230 V, i calcoli più comuni sono:

Sono potenze nominali in ingresso. Il sistema di ricarica può anche selezionare una corrente inferiore.

Nella ricarica AC, il wallbox fornisce AC controllata all’auto. Il caricatore di bordo la converte in DC per la batteria. La sua capacità di corrente e di fasi può essere inferiore alla potenza nominale del wallbox.

Perché un’auto da 11 kW può usare solo 3,7 kW?

Le etichette possono descrivere configurazioni di fase diverse. Una potenza AC di 11 kW si riferisce normalmente a 16 A su tre fasi alla tensione europea nominale. Un punto monofase da 16 A può fornire solo circa 3,7 kW.

Anche il disallineamento inverso è importante. Un caricatore di bordo monofase collegato a un punto trifase usa solo la configurazione di fase che supporta. Un cavo può aggiungere un altro limite se la sua portata di corrente o la sua configurazione di fasi è inferiore.

Il controllo della ricarica mantiene la sessione entro i limiti disponibili. IEC 61851-1 copre i requisiti di connessione e controllo. Non puoi combinare fasi inutilizzate con un adattatore per superare la progettazione dell’auto.

In cosa differisce la ricarica DC?

Una stazione di ricarica DC converte l’elettricità fuori dal veicolo e fornisce DC controllata al sistema della batteria. In quella sessione evita il percorso del caricatore AC di bordo del veicolo. IEC 62196-3 copre le configurazioni standardizzate dei connettori DC e combinati AC/DC.

L’auto non accetta comunque una potenza arbitraria. Comunica i propri limiti alla stazione e controlla la sessione tramite il sistema della batteria. La stazione deve restare entro sia la propria capacità sia la richiesta del veicolo.

Le apparecchiature DC sono spesso progettate per una potenza maggiore delle apparecchiature AC domestiche. Tuttavia, “DC” da sola non indica la velocità. Confronta la potenza nominale della stazione con la capacità DC documentata del veicolo e la curva di ricarica prevista.

Come si stima il tempo di ricarica?

Prima calcola l’energia che vuoi aggiungere, non l’intera capacità della batteria, a meno che tu non intenda davvero una ricarica completa. Per una batteria utilizzabile da 60 kWh che passa dal 20% all’80%, la variazione nominale di energia nella batteria è:

60 kWh × (0,80 − 0,20) = 36 kWh

La potenza nominale di un wallbox da 11 kW descrive la potenza in ingresso lato rete. Se e è l’efficienza verificata dalla rete alla batteria per la stima, usa:

tempo = 36 kWh ÷ (11 kW × e)

Con un’efficienza teorica pari a 1, il limite inferiore è 3,27 ore, ovvero circa 3 ore e 16 minuti. L’efficienza reale è inferiore a 1 e la potenza in ingresso può variare. Usa un’ipotesi di efficienza documentata o dichiarata chiaramente, invece di presentare il limite inferiore come un tempo previsto.

Usa la capacità utilizzabile della batteria quando il produttore la fornisce. La capacità lorda include energia che il veicolo può riservare al di fuori dell’autonomia visualizzata. Mescolare valori lordi e utilizzabili crea una falsa precisione.

Perché la potenza di ricarica cambia durante una sessione?

Il sistema della batteria regola la potenza per operare entro i propri limiti. Stato di carica, temperatura delle celle, tensione della batteria e sistema termico del veicolo possono tutti influenzare la richiesta. Anche la gestione della potenza del sito può limitare la fornitura.

La ricarica DC spesso inizia sotto il massimo della stazione, aumenta o si stabilizza, quindi diminuisce quando la batteria si avvicina all’obiettivo. La curva esatta dipende da veicolo, versione software e condizioni. Non pubblicare una curva come regola per tutte le auto.

La ricarica AC può sembrare più piatta perché il caricatore di bordo ha un limite di potenza fisso. Può comunque ridurre la potenza per controllo termico, ricarica programmata, gestione dei carichi del sito o un’impostazione della corrente nell’auto.

Perché la batteria guadagna meno kWh di quanti ne indica il contatore?

L’energia erogata al punto di ricarica e l’energia immagazzinata nella batteria non sono identiche. Conversione, cablaggio, elettronica e gestione termica usano energia. La differenza cambia con apparecchiatura, condizioni e potenza di ricarica.

Evita di applicare una singola percentuale di efficienza fissa a ogni sessione. Per una stima di pianificazione, indica l’ipotesi che usi. Per una bolletta, usa il valore del contatore o della fattura, perché è l’energia misurata e fornita secondo la tariffa.

Anche le sessioni brevi possono far sembrare maggiori le spese medie accessorie. Il precondizionamento di una batteria fredda o calda usa energia, ma può aiutare la batteria a raggiungere una condizione di ricarica adatta. Il cruscotto può riportare il guadagno della batteria in modo diverso dalla fattura del caricatore.

Cosa limita la velocità finale?

Per la ricarica AC, verifica questi limiti massimi:

• corrente e numero di fasi del punto di ricarica;
• portata di corrente e numero di fasi del cavo;
• corrente, potenza e numero di fasi del caricatore di bordo dell’auto;
• impostazione di gestione dei carichi del sito;
• limite di ricarica selezionato dall’utente.

Per la ricarica DC, verifica il connettore e il sistema supportato dall’auto. La ricarica effettiva è determinata dalla compatibilità del connettore e dai limiti attivi di potenza, corrente e tensione nel sito, nella stazione e nel veicolo. Ognuno di questi limiti può ridurre il risultato.

Un caricatore più grande fa risparmiare tempo a casa?

Solo se l’auto e l’impianto possono utilizzarlo. Un wallbox da 22 kW non può far accettare 22 kW a un caricatore di bordo da 11 kW. Può inoltre richiedere maggiore capacità di connessione e un processo di approvazione diverso.

Parti dal fabbisogno di energia. Se l’auto resta parcheggiata per dieci ore e necessita di 20 kWh, una potenza media modesta può ripristinarla. Un’apparecchiatura più veloce può comunque aiutare con più veicoli o finestre di parcheggio brevi, ma il caso d’uso dovrebbe giustificarla.

La gestione dinamica dei carichi non aumenta il limite di connessione dell’edificio. Alloca la corrente disponibile alla ricarica rispettando gli altri carichi misurati. Può rendere più facile usare una fornitura limitata senza promettere la massima potenza per tutta la notte.

Come confrontare le dichiarazioni sulla ricarica?

Chiediti se il numero è in kW o in kWh. Poi chiediti se descrive la stazione, il cavo, il massimo del veicolo, il picco della batteria o la media della sessione. Non sono intercambiabili.

Per una stima utile del tempo, annota percentuali iniziale e target e capacità utilizzabile della batteria. Usa la potenza media lato batteria, oppure converti l’ingresso lato rete con un’efficienza dichiarata.

Energia divisa per potenza media dà il tempo. La parte difficile è scegliere una media che rifletta la sessione reale.