Auto elettriche: tipi di prese e modalità di ricarica

Guidare un’auto elettrica significa scegliere la semplicità e la fluidità. È quando bisogna ricaricarla che la cosa può sembrare complicata. Eppure, nonostante la varietà di termini e di prese, la ricarica è un’ulteriore dimostrazione della semplicità dei veicoli elettrici!

Modalità diverse, prese diverse, ma un'ampia compatibilità

Dal punto di vista tecnico, per scegliere una stazione di ricarica adatta alla propria auto elettrica, è necessario tenere conto di due elementi. Innanzitutto, bisogna assicurarsi che la stazione di ricarica e il veicolo siano in grado di «parlare la stessa lingua», ovvero di scambiarsi energia a livello tecnico: è ciò che viene chiamato «modalità di ricarica». Occorre poi verificare che sia effettivamente possibile stabilire un collegamento fisico tra l'auto e la stazione: la compatibilità è più evidente e visibile, poiché in questo caso dipende dal tipo di presa. E poiché il mondo delle auto elettriche è accomodante, esistono adattatori che consentono di rendere compatibile tutto questo piccolo universo.

Al di là di questi aspetti tecnici, occorre anche tenere conto dell’uso che si fa della propria auto elettrica. Considerando che l’80% dei “proprietari di auto elettriche” ricarica i propri veicoli a casa, ciò significa che in casa potrebbero essere necessari determinati tipi di ricarica e prese.
Ma è anche l’uso che si fa del proprio veicolo elettrico a determinare la scelta di un dispositivo piuttosto che un altro.
Ad esempio, se il conducente dispone di una stazione di ricarica sul posto di lavoro, una presa standard a casa, con la sua modalità di ricarica lenta, può rivelarsi sufficiente. Servirà quindi come ricarica di integrazione, anche se sarà necessario evitare ricariche prolungate per scongiurare il rischio di surriscaldamento, oppure installare una presa rinforzata dotata di un interruttore differenziale. È bene sapere che, con un sistema di questo tipo, la durata della ricarica completa potrebbe superare le 34 ore per una Nuova ZOE, ad esempio. Per maggiore rapidità e sicurezza, l’ideale rimane optare per una Wallbox.
Per la ricarica a casa, indipendentemente dalla modalità di ricarica scelta, occorre prestare attenzione anche all’impianto elettrico. Se questo presenta problemi, in particolare sovratensioni, molti modelli di auto elettriche semplicemente rifiuteranno il tentativo di ricarica. Per questo motivo è vivamente consigliato far controllare l’impianto da un professionista.

Più la ricarica è veloce, più i circuiti elettrici richiedono dispositivi di controllo avanzati, dedicati al monitoraggio e alla regolazione dell'intensità di corrente.

Le diverse modalità di ricarica

Indipendentemente dal tipo di presa disponibile presso la stazione di ricarica, la velocità di ricarica e la compatibilità con le diverse modalità dipendono dalla potenza massima che l’elettronica integrata nell’auto è in grado di assorbire. Il caricatore Caméléon sviluppato da Renault per la ZOE è davvero all’altezza del suo nome. Ad esempio, supporta ricariche con potenze comprese tra 1,8 kW e 43 kW.

Modalità 1 per una ricarica di emergenza

In questa modalità di base, è sufficiente collegare il veicolo a qualsiasi presa di corrente dotata di messa a terra. Tutte le auto elettriche possono essere collegate a una presa domestica, ma l’assenza di un circuito dedicato limita la potenza erogata. La ricarica risulta quindi molto lenta, poiché la potenza erogata non supera i 2,3 kW. A seconda della capacità della batteria del veicolo, per una ricarica completa saranno necessarie sicuramente tra le 10 e le 30 ore. Attenzione con questa modalità di ricarica. È preferibile limitarne l’uso a una ricarica supplementare, poiché i rischi di surriscaldamento sono elevati. Allo stesso modo, è meglio ricaricare di notte, quando la maggior parte degli apparecchi elettrici è spenta, per poter disporre di tutta la potenza necessaria.

Modalità 2 per la ricarica lenta a casa

Proprio come nella modalità 1, la ricarica avviene direttamente da una presa elettrica domestica. La modalità 2 prevede l’uso di una presa rinforzata, dotata di un interruttore differenziale per evitare interruzioni improvvise di corrente. Questo tipo di presa assomiglia in genere a quelle utilizzate per l’esterno. In caso di ricariche di lunga durata, permangono rischi di surriscaldamento. Ecco perché, con questa modalità 2, per aumentare l’intensità della corrente (e quindi la potenza erogata), è necessaria un’unità elettronica incaricata di regolare la ricarica. In genere, questa unità si occupa di controllare la ricarica, monitorandone i parametri e interrompendo il trasferimento non appena viene rilevato un fenomeno anomalo. La modalità 2 è sistematicamente integrata nel cavo di ricarica. È esattamente questo tipo di cavo che Renault propone con il suo Flexi Charger. La ricarica sarà leggermente più veloce rispetto alla modalità 1 (3,7 kW) e avrà il vantaggio di avvenire in totale sicurezza.

La modalità 3, l'ideale per la casa

Per un utilizzo più avanzato a casa, la “modalità 3” rappresenta la soluzione ideale e sicura. Questa modalità prevede che un dispositivo di controllo sia integrato direttamente nella presa elettrica. Consigliata per la ricarica a casa o in spazi privati, prevede l’installazione di una cosiddetta Wallbox, un’unità elettronica che gestisce con precisione tutti gli aspetti della ricarica. Spesso dotato di funzioni di programmazione, è alimentato da un circuito elettrico dedicato, in grado di erogare una potenza più che doppia rispetto a quella di una presa domestica standard. Per questo motivo è obbligatorio far installare questo tipo di stazione di ricarica da un professionista. Buono a sapersi: il costo di una stazione di ricarica e della sua installazione è spesso alleggerito da un contributo statale. A titolo informativo, una Wallbox da 7,4 kW può ricaricare una ZOE in circa 9 ore.

Modalità 4 per la ricarica rapida

La “modalità 4”, invece, comprende le infrastrutture di ricarica rapida che si trovano in alcuni luoghi pubblici, parcheggi o aree di servizio autostradali. Generalmente erogano corrente continua ad altissima intensità, il che consente di recuperare l’equivalente dell’80% dell’autonomia di una ZOE in appena 1 ora e 10 minuti. Tra le diverse colonnine di ricarica ad accesso pubblico, si trovano apparecchiature in «modalità 3» (ricarica normale) e altre in «modalità 4» (ricarica rapida). Poiché il costo di queste colonnine di ricarica rapida è relativamente elevato, il prezzo della ricarica tende a salire. Per il momento, il numero di queste colonnine di ricarica rapida è limitato. In Europa se ne contano circa 15.000 sulle 200.000 colonnine pubbliche installate nel 2020.

I tipi di prese per auto elettriche

Oltre alle diverse modalità, legate alla potenza e alla gestione della rete elettrica, tutte le auto elettriche sono dotate di una presa installata sulla carrozzeria. A seconda delle marche, si distinguono diversi modelli di prese. Per evitare di ritrovarsi bloccati davanti a una colonnina con una presa incompatibile, spesso vengono fornite con cavi o adattatori che consentono di collegarsi alle modalità di ricarica più comuni.

Presa di tipo 1, la più diffusa al mondo, ma non in Europa

La presa di tipo 1 è la presa «SAE J1772» o anche «Yazaki» (dal nome del fornitore giapponese che la produce). Ampiamente diffusa in Asia, è la presa più comune al mondo grazie al suo impiego in numerosi paesi dotati di una rete elettrica a 110 volt. Poiché questo tipo di presa non è disponibile in tutte le aree geografiche, sarà quindi necessario dotarsi di un adattatore di tipo 2 o 3. Con le prese di tipo 1, la potenza di ricarica è necessariamente limitata a 7,4 kW, il che impedisce la ricarica rapida e ha portato alla diffusione di prese più versatili. La ricarica è quindi lenta o accelerata e avviene in corrente alternata monofase (32 Ampere a 230 volt). Infine, la presa non dispone di un sistema di blocco sufficientemente efficace per impedire a una persona malintenzionata di scollegarla.

Presa di tipo 2: la presa elettrica europea standardizzata

Decisamente più diffusa e veloce, la presa “tipo 2”, nota anche come “Mennekes”, è diventata lo standard adottato a livello dell’Unione europea. Eroga una potenza compresa tra 3 e 43 kW. Versatile, si adatta in generale a tutti i comuni scenari di ricarica, in particolare con una Wallbox domestica e presso le stazioni pubbliche di ricarica rapida. Questa presa elettrica europea è diventata il «coltellino svizzero» dell’auto elettrica moderna. È presente praticamente su tutte le stazioni di ricarica, dove dal gennaio 2016 ha sostituito la presa di Tipo 3. Da parte sua, la ZOE è stata la prima auto elettrica a integrare sotto il cofano un caricatore Caméléon, sviluppato appositamente da Renault. Con il suo cavo di Tipo 2, questo sistema accetta indifferentemente corrente alternata monofase e trifase. Ciò significa che l’auto può adattarsi a qualsiasi scenario di ricarica, che si tratti di casa, di stazioni pubbliche, di quelle delle società di noleggio o ancora dei parcheggi.

Presa di tipo 3: in via di estinzione

Sviluppata in Europa, la presa «tipo 3» è ormai un retaggio del passato che equipaggia ancora alcune colonnine di ricarica installate sulla pubblica via. Da gennaio 2016 non viene più installata sulle colonnine ed è stata sostituita dalla presa «tipo 2». In caso di necessità, esistono adattatori che consentono di collegare un’auto dotata di una presa «tipo 2» a una colonnina dotata di una presa «tipo 3».

Presa di tipo 4 o CHadeMO

La presa “tipo 4”, o presa CHAdeMO, viene utilizzata per la ricarica rapida in “modalità 4”. Consente una corrente continua ad alta intensità, ma non permette di ricaricare presso una stazione di ricarica che eroga corrente alternata, ovvero quella prodotta direttamente dalla rete elettrica. Ciò significa che le auto che la adottano devono essere dotate di una seconda presa. Questa constatazione ha spinto l’Europa a creare una presa che combina un connettore di tipo 2 e un collegamento specifico per la ricarica in corrente continua. Si tratta della presa «tipo combo», o presa «tipo 2 CCS (Combined Charging System)», di cui è dotata in particolare la Nuova ZOE.

Diritti d'autore: Jean-Brice Lemal (Planimonteur), Frithjof Ohm (Frithjof Ohm, presidente di INCL)