Guida alla scelta di cavi e connettori di ricarica per veicoli elettrici

Pubblicato il : 29/06/2022 10:00:00

La mobilità elettrica è tra i mercati considerati maggiormente nell'immaginario collettivo come Green e il suo sviluppo deve ancora raggiungere la piena maturità. Sebbene i problemi relativi agli shortage di microchip e le tensioni sui mercati delle materie prime stiano rallentando la crescita di settore e le immatricolazioni di veicoli BEV e PHEV, il trend continua ad essere al centro dell'attenzione mediatica e culturale.

Con l’espansione del mercato dei veicoli elettrici cresce di pari passo la necessità di avere un'infrastruttura di ricarica tecnologicamente avanzata e presente in modo capillare all'interno del territorio. I punti di ricarica pubblici presenti in Italia sono infatti ad oggi circa 30.000 (Maggio 2022) mentre in altri paesi come Germania e Francia il numero è maggiore (rispettivamente oltre 63.000 e 55.000 punti di ricarica).

Nel 2021 l’Europa ha visto la maggior percentuale di veicoli elettrici venduti nel mondo (19% del totale), davanti anche a Cina (15%, in rapida crescita) e Stati Uniti (4%). Inoltre, in seguito alla proposta accolta dal Parlamento Europeo di eliminare la produzione di veicoli a benzina e diesel a partire dal 2035, è lecito aspettarsi che la vendita di veicoli elettrici nell'area EU vedrà un'impennata.



Cavi e connettori di ricarica per la mobilità elettrica



Quali sono i principali connettori di ricarica per mobilità elettrica?



Cerchiamo quindi di spiegare come vengono ricaricate le batterie dei veicoli elettrici, quali componenti sono necessari e quali tipologie di ricarica esistono. Il cavo che solitamente si trova in dotazione del veicolo è infatti caratterizzato da una presa e una spina che permettono il collegamento tra veicolo e colonnina di ricarica.

Attualmente esistono quattro tipologie principali di attacco per la ricarica di veicoli elettrici, due a corrente alternata e due a corrente continua:

  • Tipo 1: spina monofase presente nei veicoli elettrici provenienti dal mercato americano e dal mercato asiatico; ricarica l’auto fino a 7,4 kW.
  • Tipo 2: può essere monofase o trifase e rappresenta lo standard europeo per la mobilità elettrica. Consente di ricaricare fino a 43 kW nelle stazioni di ricarica pubbliche.



Cavi e Connettori per ricarica di veicoli elettrici - Personalizzazione e customizzazioni



Vi sono poi i capitoli della ricarica domestica, collegandosi direttamente alla rete di casa (caricabatterie da 3 a 22 kW) e quello dei sistemi di ricarica rapida e ultra rapida (fino a 350 kW).

Nell’ambito della ricarica rapida e ultra rapida di veicoli elettici (EV), due standard sviluppati da altrettante associazioni di produttori di veicoli elettrici, si sono imposti:

  • CHAdeMO: sistema di ricarica bidirezionale sviluppato dalla “Japan Electric Vehicle Fast Charger Association”; inizialmente pensato per offrire 62.5 kW (125A x 500VDC), è salito con la revisione 2.0 fino ad un massimo di 400 kW (400A x 1kV) e punta a raggiungere 900kW con la versione 3.0.
  • CCS: il Combined Charging System (supportato da produttori quali BMW, Daimler, FCA, Ford, Jaguar, General Motors, PSA, Honda, Hyundai, Kia, Mazda, MG, Renault, Tesla, Tata e Volkswagen) prevede l’utilizzo di connettori speciali (Combo 1 e Combo 2) dotati di contatti di alimentazione DC aggiuntivi. È una versione migliorata della spina di Tipo 2 che prevede due contatti di alimentazione aggiuntivi permettendo una ricarica fino a 350 kW (fino a 500A e a 920V).



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Connettore di ricarica per veicoli elettrici



Il connettore di tipo 2: lo standard italiano



In Italia il connettore più diffuso è quello di Tipo 2; questa soluzione rappresenta oggi lo standard europeo per la ricarica in corrente alternata dei veicoli elettrici. Risulta utilizzabile sia all'interno di impianti monofase sia trifase e proprio grazie a questa versatilità si è diffuso con grande successo. Il connettore di Tipo 2 deve prevedere un sistema di ritenuta della spina nella presa ed è provvisto di sette contatti: 5 di potenza e 2 di comunicazione.

I contatti di potenza si differenziano a loro volta in:

  • L1, L2, L3: sono i conduttori di fase, dove la fase è non è altro che il cavo elettrico destinato al passaggio della corrente;
  • N: è il conduttore di neutro; è un connettore dal potenziale nullo, elettricamente collegato al centro del trasformatore che favorisce la distribuzione della corrente elettrica. Se si interrompe il neutro della linea che alimenta i carichi su una fase, la corrente si interrompe e la tensione su di essi si annulla;
  • PE: è il conduttore di protezione; realizza il collegamento delle masse con l’impianto a terra. Ha quindi la funzione di convogliare le correnti di guasto, che si possono presentare sulle masse in caso di cedimenti degli isolanti o nei dispersori posti nel terreno.



I contatti di comunicazione si differenziano in:

  • PP: è il contatto di prossimità che non prevede particolari funzionalità; fornisce le informazioni relative alla ricarica in corso.
  • PC: è il controllo pilota, è il conduttore attraverso cui vengono trasmesse le informazioni per la comunicazione.



Connettore Tipo 2 - Contatti di potenza e comunicazione



Certificazioni necessarie per il commercio e l’utilizzo dei cavi e dei connettori



Oltre al marchio CE, i cavi e i connettori per la ricarica dei veicoli elettrici necessitano di altre certificazioni specifiche:

  • Certificazione RoHS: la normativa 2002/95/CE è stata adottata dalla Comunità Europea per imporre delle restrizioni sull’uso di sostanze pericolose presenti all'interno dei componenti elettrici ed elettronici. In base a questa direttiva, i produttori sono dunque tenuti a sostituire le sostanze chimiche ritenute più pericolose con alternative meno impattanti.
  • Certificazione IATF 16949: è uno standard di qualità specifico per il mercato automotive; si basa sulla norma ISO 9001, con l'aggiunta di ulteriori requisiti più dettagliati per l'industria automobilistica. Rappresenta un prerequisito fondamentale per poter sviluppare progetti all'interno di questo mercato e offre garanzie in merito alla qualità.
  • Certificazione TÜV: è un insieme di enti certificatori di origini tedesche che si occupano di rilasciare attestati di qualità in ambito di sicurezza, certificazione di prodotto, ispezione e supporto tecnico. La presenza radicata in territorio tedesco e italiano, nazioni dal grande background automobilistico, ne conferisce una notevole importanza.



Certificazioni per la ricarica di veicoli elettrici



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