I vantaggi della ricarica dinamica dei veicoli elettrici

Petri Korhonen, Chief Engineer, e Mikko Veikkolainen, CTO di Kempower, illustrano i vantaggi della ricarica dinamica dei veicoli elettrici.

Kempower è un fornitore leader di tecnologie di ricarica per la mobilità elettrica nei Paesi nordici, specializzato nella ricarica dinamica e scalabile in corrente continua per veicoli e macchine elettriche.

Soluzioni di ricarica rapida per veicoli elettrici

Kempower progetta e produce soluzioni di ricarica rapida DC per qualsiasi veicolo elettrico. Siamo un team di appassionati di veicoli elettrici con una profonda conoscenza del mercato della ricarica e una mentalità pratica. I nostri prodotti vengono sviluppati e realizzati in Finlandia e oltre il 90% dei materiali e dei componenti viene acquistato localmente. Ci occupiamo di tutti i settori del trasporto, dalle autovetture ai veicoli commerciali, dalle attrezzature minerarie alle imbarcazioni e agli sport motoristici. Con 70 anni di esperienza nel perfezionamento delle fonti di energia, abbiamo fissato un livello elevato di engineering e di esperienza utente.

Perché le autovetture elettriche (EV) hanno bisogno di una ricarica dinamica in corrente continua?

Quando un’auto elettrica viene collegata a un caricatore DC, gli invia un messaggio, chiedendo una quantità specifica di energia. Il caricatore avvia la sessione di ricarica in base a questa richiesta.

Le curve di ricarica delle autovetture elettriche sono per natura fortemente decrescenti. Se fossero più stabili per tutta la durata della sessione di ricarica, la necessità di una ricarica dinamica sarebbe inferiore. In altre parole, se le auto richiedessero una quantità costante di energia per tutta la sessione di ricarica, non ci sarebbe bisogno della ricarica dinamica.

Le curve di ricarica dei veicoli elettrici differiscono inoltre notevolmente da un modello all’altro: solo alcune auto elettriche hanno una curva di ricarica con una diminuzione costante. Sul mercato sono presenti anche alcuni modelli di auto elettriche con una capacità di ricarica molto elevata. Il problema, tuttavia, è che sono ancora pochi i caricatori che forniscono una potenza di ricarica uguale. Inoltre, anche le auto elettriche più potenti raggiungono la massima potenza solo per un breve periodo di tempo.

Quindi, tutte le auto elettriche presenti sul mercato richiedono una quantità di energia decrescente durante una sessione di ricarica rapida, creando l’esigenza di una ricarica dinamica. In pratica, la potenza di ricarica richiesta da un’automobile all’inizio della sessione può essere oltre 10 volte superiore a quella richiesta al termine della sessione. Ciò significa che il caricatore deve essere in grado di cambiare la configurazione durante le sessioni.

Nelle soluzioni di ricarica DC di Kempower, la ricarica viene configurata durante tutta la durata della sessione, per adattarsi alla potenza decrescente richiesta dall’auto.

I vantaggi della ricarica dinamica EV per gli utenti finali, ovvero per i conducenti di auto elettriche

Nelle aree con diverse stazioni e uscite di ricarica, la ricarica dinamica consente che la potenza rilasciata dalla sessione di ricarica dell’auto elettrica A possa essere trasferita all’auto elettrica B. Questo trasferimento avviene nello stesso momento in cui l’auto A richiede sempre meno potenza verso la fine della sessione. Le auto vengono messe in coda automaticamente quando vengono collegate al caricatore e il sistema sa in quale ordine la potenza lasciata libera verrà distribuita alle altre auto.

Ad esempio, se all’inizio della sessione di ricarica l’auto richiede 75 kW, dopo un po’ la potenza di ricarica richiesta scende sotto questo valore. Nella ricarica dinamica, la potenza liberata viene trasferita all’auto successiva in coda, nel modo più rapido e fluido possibile. Questo è il motivo per cui gli alimentatori delle soluzioni di ricarica Kempower hanno una potenza di 25 kilowatt: è un passo di risoluzione adeguato per la ricarica dinamica. Con alimentatori più grandi, la ricarica dinamica non sarebbe così fluida: le auto elettriche in coda dovrebbero aspettare più a lungo per ricevere più energia.

Vantaggi della ricarica dinamica EV per i gestori dei siti di ricarica

La ricarica dinamica facilita l’installazione di più punti di ricarica nella stessa area, poiché la capacità può essere condivisa. Per i gestori dei siti di ricarica, ciò significa che viene utilizzata una percentuale maggiore dei kilowatt acquistati e quindi il rapporto della capacità di ricarica è migliore rispetto ai caricatori singoli.

Nel caso della ricarica dinamica, il gestore non deve investire nella capacità di ricarica richiesta nei giorni dell’anno di maggior traffico. Si può valutare la capacità di ricarica necessaria in una stazione, così da fornire un livello di potenza adeguato a diverse auto elettriche per la maggior parte del tempo. Ad esempio, in una stazione di ricarica progettata per 8 auto, le auto non ricevono mai contemporaneamente la potenza massima richiesta. Otterranno però sempre una potenza sufficiente perché la sessione rimanga fluida e rapida.

La ricarica dinamica consente anche la cosiddetta ricarica prioritaria. La priorità può cambiare. Nelle città, può essere stabilita, ad esempio, in base alla categoria di veicoli: gli autobus elettrici possono avere una priorità maggiore rispetto ai taxi, i taxi hanno una priorità maggiore rispetto alle autovetture e così via. Un altro modo per stabilire la priorità è il cosiddetto modello “first in first out”.  Il fattore comune è che il sistema di ricarica controlla automaticamente la priorità.

La necessità di siti di ricarica dinamica DC con più stazioni aumenta con la diffusione delle auto elettriche. I gestori dei siti di ricarica vogliono offrire la migliore esperienza possibile ai conducenti di veicoli elettrici, che a loro volta vogliono evitare le code e proseguire il viaggio il più rapidamente possibile.