La prima premessa per la corretta ricarica di un qualsiasi tipo di un veicolo elettrico è che venga utilizzata la giusta presa, con i connettori appropriati a entrambe le estremità (quella che si collega al veicolo e quella che si lega alla colonnina o alla presa di ricarica). Ogni connettore, inoltre, fa specifico riferimento a una determinata modalità di ricarica: queste si differenziano in base alla presenza di sistemi di sicurezza PWM (Pulse Width Modulation) o al tipo di corrente utilizzata (alternata o continua).
La modalità senza e con PWM
Il primo metodo di ricarica di un veicolo elettrico consiste nel collegamento del mezzo in questione a una normale presa domestica, senza utilizzo di alcun sistema di sicurezza. Più nello specifico, in Italia è consentito utilizzarlo soltanto per le ricariche presso reti domestiche, con ovvia esclusione dei sistemi delle aree pubbliche e dei veicoli di più ampie dimensioni. Proprio l’assenza di un sistema di sicurezza di qualsiasi tipo (pericoloso per chiunque si avvicini a questi apparecchi senza la giusta preparazione in termini di rischi di natura elettrica), inoltre, ha comportato restrizioni anche in altri Stati, tra cui Danimarca, Norvegia, Svizzera, Francia e Germania, nonché la totale esclusione di questo metodo di ricarica negli Stati Uniti, Israele e Inghilterra.
Nel secondo metodo di ricarica, il cavo di ricarica è accompagnato da un sistema di sicurezza, che si interpone tra la presa vera e propria e il veicolo elettrico in ricarica. Si tratta di un metodo di ricarica molto comune, tanto che la control box (ossia la scatola di controllo che funge da sistema di sicurezza) è di solito fornita insieme al veicolo elettrico acquistato o noleggiato.
La versatilità della control box (noto anche come sistema di sicurezza PWM), inoltre, permette di adoperarla sia con prese di corrente domestiche, sia con quelle industriali. Nonostante questo sistema di sicurezza, in Italia anche questo genere di presa può essere utilizzata solo per le ricariche private, e dunque è escluso dai sistemi di ricarica pubblici. Restrizioni simili caratterizzano anche Stati Uniti, Norvegia e altri Paesi.
La wallbox con control sistem incorporato
La control box può, nel terzo tipo di modalità da esaminare, essere incorporata direttamente in un sistema di ricarica a corrente alternata perennemente allacciato alla rete elettriche. Questo è il caso delle colonne di ricarica, ad esempio, o delle wallbox: le prese che si allacciano a questi sistemi sono le uniche che, in Italia, possono essere adoperate in pubblico (come nelle colonne di ricarica delle aree di sosta), oltre che in privato (nei casi delle wallbox fornite dalle case automobilistiche per essere allacciate alle reti domestiche).
Più da vicino, le wallbox sono delle strutture di ricarica a parete installabili – da tecnici professionisti – preferibilmente ma non esclusivamente nei box o garage; queste strutture fisse si prestano – a differenza delle più comuni prese domestiche della modalità di ricarica 1 – al rilascio continuo di energia elettrica, in maggiore sicurezza e con più elevata velocità. La loro potenza garantisce una ricarica in monofase fino a 16 A e 230 V; in trifase, si raggiungono i valori di 32 A e 480 V.
I connettori applicabili con la control box
Esistono alcuni connettori che possono essere applicati nei casi in cui la ricarica avvenga tramite control box (sia esso aggiunto alla presa o incorporato nella wall box di ricarica). Il connettore di tipo 1 si trova unicamente sul veicolo mentre, al contrario, il tipo 2 è collocato sia sul veicolo sia sul punto di ricarica. Nello specifico, il tipo 1 è un connettore monofase conosciuto come Yazaki e garantisce una potenza di ricarica di 7,4 KWh; il connettore di tipo 2 invece è un trifase (con tre fili aggiuntivi, per una ricarica più rapida, fino a 22 KWh) ed è noto come Mennekes; questo è estremamente diffuso in Europa, con poche significative eccezioni (come la Francia). L’uso di questi connettori garantisce a un veicolo elettrico di taglia media un’autonomia di 100 km dopo 1 ora di allacciamento. In caso di tempi ristretti, 10 km di autonomia possono essere ottenuti tramite 6 o 7 minuti di ricarica.
I connettori di tipo 3A (detto Scame, monofase a 1 contatto pilota) e di tipo 3C (quest’ultimo monofase e trifase, con 2 contatti pilota, ma ormai non più utilizzato), invece, sono collocati direttamente sulla colonna di ricarica. Nel caso del connettore Scame, questo può garantire una ricarica completa nel giro di un’ora, e un’autonomia a un veicolo elettrico di 50-60 km in circa 15 minuti. Infine, una ricarica di appena 3 o 4 minuti può bastare a recuperare un’autonomia di 10 km.
La ricarica a corrente continua
Nel caso in cui non si voglia o possa utilizzare un sistema a corrente alternata, l’ultima tipologia di presa permette – grazie all’implementazione di un convertitore esterno al veicolo elettrico – di sfruttare corrente continua. I valori di una simile presa di ricarica sfiorano i 200 A e 400 V, per un tempo di ricarica estremamente ridotto.
In questo caso, sono utilizzati degli appositi connettori, conosciuti con le sigle CHAdeMO e CCS COMBO 2. Nel caso del CHAdeMO, si ha a che fare con il connettore più diffuso in assoluto nel ramo della conversione di corrente alternata in corrente continua; questo connettore deve la sua fama al suo costante utilizzo in Asia e America e alla sua potenza di ricarica pari a 100 KWh; non si deve dimenticare che la sua presenza non esclude affatto la possibilità di ricaricare il veicolo elettrico anche con la corrente alternata.
Questa versatilità caratterizza anche il connettore CCS (definito COMBO 2 proprio perché ispirato al connettore tipo 2), che dunque si presta a una ricarica più lenta in corrente alternata e una più rapida in modalità continua (con picchi di potenza fino a 350 KWh). Questo connettore è il più utilizzato in Europa, con una considerevole diffusione anche in alcune zone orientali.
Il caso del CHAdeMO e del CCS COMBO, più nello specifico, permette una velocità di ricarica tanto elevata, da garantire il raggiungimento di un’autonomia di 10 km a un veicolo di taglia media in appena 2 o 3 minuti. Un’ora di allacciamento a un sistema a corrente continua può garantire una carica completa alle batterie in appena un’ora; un’autonomia di 60-70 km può essere dunque raggiunta in appena 15 minuti.