La transizione del settore edile verso la mobilità elettrica, ha portato alla nascita di una nuova terminologia per poter identificare le recenti tecnologie ecosostenibili.
Dunque, in questo articolo, cercheremo di fare chiarezza su alcuni termini fondamentali relativi alla ricarica dei veicoli elettrici per capirne al meglio il funzionamento.
Transizione elettrica e ricarica: Sfide e soluzioni per l’edilizia del futuro
Nel mondo in rapida evoluzione delle macchine elettriche, comprendere alcuni concetti fondamentali è essenziale per orientarsi tra le nuove tecnologie e soluzioni di ricarica verso la transizione dell’edilizia ecosostenibile. Tra questi, due elementi chiave sono le stazioni di ricarica e le unità di potenza, spesso conosciute con il termine inglese Power Unit (PU).
Una stazione di ricarica è una struttura dedicata dove è possibile collegare un veicolo elettrico per ripristinare l’energia delle sue batterie. Può variare da semplici colonnine di ricarica a installazioni più complesse dotate di più punti di connessione, sistemi di gestione dell’energia e funzionalità intelligenti per l’ottimizzazione dei consumi. Queste stazioni possono essere installate in contesti pubblici, privati o industriali, e rappresentano il punto di accesso principale alla rete elettrica per tutti i veicoli elettrici.
Parallelamente, troviamo la Power Unit o unità di potenza, come ad esempio quella sviluppata da Volvo CE che abbiamo analizzato in maniera approfondita nel nostro articolo Energia Portatile: La Power Unit Volvo per Cantieri Fuori Rete.
Questo sistema mobile o fisso di accumulo energetico, è progettato per fornire energia elettrica in modo affidabile a veicoli elettrici e ad altre attrezzature alimentate a batteria. Sono particolarmente utili in contesti dove l’accesso alla rete elettrica è assente, debole o instabile come ad esempio nei cantieri temporanei, in aree remote oppure durante operazioni di emergenza.
Disponibili in diverse dimensioni e capacità, queste unità offrono una soluzione flessibile per garantire continuità energetica, riducendo al tempo stesso la dipendenza da generatori tradizionali alimentati a combustibili fossili.
Insieme, stazioni di ricarica e Power Unit costituiscono le fondamenta dell’infrastruttura elettrica nel settore edile e industriale, permettendo una transizione più fluida e sostenibile verso l’elettrificazione delle macchine e delle attrezzature da lavoro.
Il concetto di energia elettrica
Per comprendere appieno il funzionamento della ricarica elettrica dei veicoli e delle infrastrutture sviluppate per la transizione energetica dell’edilizia, è fondamentale familiarizzare con alcuni concetti chiave legati all’elettricità, al suo utilizzo e alla sua provenienza.
Uno di questi è il concetto di ricarica verde, o ricarica da fonti rinnovabili. Questo tipo di ricarica utilizza energia prodotta da fonti naturali come il sole, il vento e l’acqua, invece dei tradizionali carburanti fossili. L’obiettivo è ridurre le emissioni inquinanti, poiché, i veicoli non emettono gas di scarico muovendosi grazie a una fonte di energia pulita e rinnovabile.
Tutta l’energia elettrica, inclusa quella destinata alla ricarica dei mezzi, viene trasportata attraverso la rete, un sistema interconnesso che distribuisce l’elettricità dalla sua fonte di produzione fino all’utenza finale. La rete trasporta corrente alternata (CA), che è il tipo di corrente elettrica utilizzato comunemente per alimentare abitazioni, uffici e industrie. La CA si chiama così perché cambia direzione periodicamente, facendo variare anche la tensione elettrica. Questo tipo di corrente è ideale per il trasporto su lunghe distanze, grazie alla possibilità di modificarne facilmente i livelli di tensione.
Tuttavia, i veicoli elettrici e le batterie in generale funzionano con corrente continua (CC), una corrente che fluisce in una sola direzione e mantiene una tensione costante. Per questo motivo, nei sistemi di ricarica entrano in gioco convertitori e inverter, dispositivi che trasformano la corrente alternata in continua, rendendola utilizzabile per la ricarica delle batterie. Parlando di energia, è utile distinguere tra due unità di misura fondamentali:
- Il chilowatt è l’unità di misura della potenza, ovvero indica quanta energia viene consumata o prodotta in un preciso momento.
- Il chilowattora, invece, misura la quantità di energia utilizzata o immagazzinata nel tempo. È una metrica essenziale per capire la capacità delle batterie e per stimare l’autonomia di un veicolo elettrico.
Infine, un altro concetto fondamentale è la tensione, misurata in volt (V). La tensione rappresenta la differenza di energia elettrica tra due punti di un circuito, più alta è questa differenza, più alta sarà la tensione. Nei veicoli elettrici, una tensione più elevata consente una ricarica più rapida, ma richiede anche componenti specifici per gestire in sicurezza l’energia.
Come ricaricare un veicolo elettrico
Per comprendere il funzionamento e l’infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici, è importante conoscere non solo come l’energia viene fornita, ma anche quali dispositivi e standard vengono utilizzati nel processo.
Nella transizione verso l’edilizia ecosostenibile, uno degli elementi fondamentali per la ricarica elettrica è rappresentato dal caricatore integrato. Questo dispositivo ha il compito di convertire la corrente alternata (CA) proveniente dalla rete elettrica in corrente continua (CC), necessaria per ricaricare la batteria.
Per collegare il veicolo alla fonte di energia, si utilizzano appositi connettori. Lo standard più comune in Europa per la ricarica in corrente alternata è il connettore di tipo 2, noto anche come spina DIN secondo la norma IEC 62196-2. Si tratta di un connettore a sette pin con un caratteristico bordo piatto, progettato per garantire sicurezza, compatibilità e prestazioni elevate nella ricarica AC.
Oltre alla ricarica AC, esiste anche la ricarica a corrente continua (DC), che consente tempi di ricarica molto più rapidi, in quanto l’energia viene fornita direttamente alla batteria alla tensione corretta, senza bisogno della conversione a bordo. Per questo tipo di ricarica si utilizzano connettori specifici.
Nei veicoli e nelle macchine da lavoro a 48 V, la ricarica CC può avvenire tramite una spina DIN, mentre nei veicoli più grandi o ad alte prestazioni si impiega spesso lo standard CCS2 (Combined Charging System). Questo sistema combina in un unico connettore sia i pin del tipo 2 per la ricarica in CA, sia due pin aggiuntivi per la ricarica in CC, offrendo flessibilità e potenza elevata in un’unica interfaccia.
In entrambi i casi, siano essi caricatori AC o DC, è fondamentale monitorare lo stato di carica (SOC) della batteria, ovvero una stima della quantità di energia ancora disponibile. Il SOC è espresso in percentuale rispetto alla capacità massima della batteria (ad esempio, 75% SOC indica che la batteria è carica per tre quarti). Questo valore è utile non solo per sapere quando è il momento di ricaricare, ma anche per stimare il tempo di autonomia della macchina.
In conclusione
La transizione verso l’elettrificazione nel settore delle macchine operatrici non è solo una questione di sostenibilità, ma anche di innovazione, efficienza e adattamento alle nuove esigenze operative. Tuttavia, per affrontare con consapevolezza il processo di transizione verso un’edilizia ecosostenibile, è fondamentale comprendere il linguaggio tecnico e i concetti alla base dei sistemi di ricarica elettrica.
Dalla distinzione tra corrente alternata e continua, ai diversi tipi di connettori e caricatori, fino ai termini come kilowatt, kilowattora e stato di carica, ogni elemento contribuisce a delineare un ecosistema complesso ma accessibile a tutti. Conoscere queste basi consente non solo di fare scelte più informate, ma anche di ottimizzare i tempi di lavoro, i costi e le prestazioni delle macchine elettriche.
