Era una soluzione ovvia, e crolla la scusa degli anti-EV che non si
potrebbe fare la transizione elettrica se non possono accederci tutti.
Anche il pensiero culturale fascista del "tutti uguali" con la stessa
auto, si trova di fronte al fatto compiuto.
Non e' la semplice spina schuko, che rimane la soluzione piu'
economica per le aziende proprietari dei garages in affitto,
ma una piu' sofisticata presa per auto elettriche, la tipo 2
(cosidetta Mennekes) in mode 3, ovvero AC trifase e quindi 400V.
Il tutto e' ospitato in un torretta poco piu' spessa di un
palo dissuasore. Notare che in modo 2, ovvero AC monofase e
quindi 230V si arriva al massimo di 7,4 kW (a 32A) e sotto
qualcuno potrebbe fare confusione (o le fonti hanno fatto
confusione).
Ogni torretta e' munita di due di queste prese "mennekes".
Per ridurre la congestione della domanda di energia elettrica, la
soluzione pensata e' di unire insieme le torrette in gruppi di sette,
ovvero per un totale di 14 prese sotto un unica centralina di
alimentazione da 30 kW (33 kW disponibili) in una torretta apposita
o in un palo della luce gia' presente in strada.
A Brescia:
<
https://www.a2a.it/magazine/mobilita-elettrica/ricariche-durante-la-sosta-e-senza-limiti-di-tempo-arrivano-le-colonnine-city>
"Al giorno d’oggi sempre più persone sono interessate ad acquistare
un'auto elettrica, ma non tutti hanno la possibilità di installare
una wallbox domestica per ricaricare la batteria a casa. Una
soluzione sono le City Plug, degli hub per la ricarica dei veicoli
elettrici senza limiti di tempo."
E come leggerete, non solo "senza limiti di tempo", ma anche senza
necessita' di spazi dedicati. Ove e' posto il citato "palo di ricarica",
non e' riservato alla EV, ma puo' parcheggiare anche un auto
termica, grazie ad una deroga al nuovo CdS (che altrimenti
limiterebbe l'uso del posto con ricarica solo ad EV e solo per il
tempo limitato alla ricarica) introdotta dai comuni che accettano
l'installazione delle City Plug. Ovviamente si tratta di una
decisione del comune: Milano ha deciso per la neutralita'.
Ma magari comuni piu' avari di City Plug potrebbero mantenere
un divieto per le auto termiche.
"La ricarica non prevede limiti di tempo, quindi è possibile lasciare
in carica il veicolo per tutto il tempo necessario."
Cioe' si intende "tempo necessario di parcheggio", non il tempo
necessario per la ricarica!
E come si usa ?
"Per l’accesso basta usare l’App di A2A e-Mobility e un’apposita
RFID Card, con la possibilità per i clienti di A2A Energia di
usufruire di una serie di vantaggi e condizioni agevolate."
Ecco una presentazione della A2A:
<
https://www.gruppoa2a.it/it/media/storie/city-plug-piccole-colonnine-ricarica-mobilita-elettrica>
La notizia come diffusa da ANSA sulle decisione a Milano:
<
https://www.ansa.it/canale_motori/notizie/mobilita_sostenibile/2024/01/15/city-plug-a2a-rivoluzione-rapporto-sosta-ricarica-elettrica_cebbea19-aaa7-4d9a-bf19-25243473a9c1.html>
"... previsione di installare circa 4.000 nuovi punti di ricarica
nei prossimi due anni ..."
Poca roba, ma e' un inizio. E fino al 2035 ci sono ancora piu' di
dieci anni.
"Saranno infatti presenti capillarmente nelle normali aree di parcheggio
blu e gialle della città, e permetteranno di lasciare l'auto collegata
di giorno e di notte per il tempo desiderato nei limiti previsti dai
regolamenti di sosta."
Ed ecco il link del Comune di Milano che e' ricco di informazioni:
<
https://www.comune.milano.it/aree-tematiche/mobilita/strade-e-sottosuolo/city-plug-la-ricarica-di-quartiere>
Il piu' interessante degli allegati e' il seguente:
<
https://www.comune.milano.it/documents/20126/475047137/Progetto+CITY+PLUG+-+Proposta+A2A+E-Mobility.pdf/d73ccf4a-d9c3-881d-e31b-5110438facdf?t=1699623112698>
dove c'e' anche un po' di descrizione tecnica.
Essendo una presa specifica per auto elettriche, la stazione di
ricarica puo' "parlare" con l'auto e quindi darle istruzioni
sulla quantita' di corrente da assorbire, in modo da bilanciare
la richiesta delle 14 prese gestite collettivamente e non
superare la capacita' massima di 30 kW. Infatti, ogni torretta
e' limitata ad una erogazione di 7,4 kW, che sulla "mennekes"
corrisponde ad una assorbimento di 10A sulla trifase (con il
trifase, a 16A si potrebbe arrivare a 11 kW e con 32A fino a
22 kW, la massima capacita' di una "mennekes").
Con 14 prese, a 7,4 kW, sarebbero necessari in contemporanea
fino a 104 kW, ma in realta' il ciclo di ricarica di una
batteria agli ioni non e' a potenza costante per tutto il tempo
di carica. L'ideale sarebbe che le auto si attaccessero
alle prese in ordine sfalsato, una alla volta, di modo che mentre
una finisce la fase di massima potenza di ricarica, inizia la
prossima. Ma con la centralina si puo' risolvere il problema
anche se 14 EV arrivano in contemporanea. La centralina
collettiva pensa a bilanciare la corrente, in modo che alcune
auto, a turno entrino nella fase di massima potenza, mentre le
altre iniziano una ricarica lenta. Questo e' da tenere presente
se avete fretta: non potete ragionare, ad esempio, che se
vi mancano 14 kW·h per fare il pieno, vi attaccate e dopo due
ore l'auto e' rabboccata e andata vie. Invece potrebbe accadere
che se vi attaccate per 2 ore, scoprite che sono state ricaricate
solo 2 kW·h. Il concetto di queste torrette non e' attaccarsi con
una toccata e fuga, come ad una normale colonnina di ricarica.
Il concetto e' quella di lasciare l'auto per tutta la notte o
durante la giornata nelle 8 ore lavorative, ed infatti viene
definita "ricarica lenta".
Per capire il concetto, ecco un grafico:
<
https://web.archive.org/web/20230518171753/https://evreporter.com/wp-content/uploads/2022/01/WhatsApp-Image-2022-01-19-at-3.39.03-PM-e1642672790384.jpeg>
preso dall'articolo:
<
https://evreporter.com/understanding-charge-discharge-curves-of-li-ion-cells/>
Per prima cosa stabiliamo che la tensione nominale di riferimento delle
batterie al litio sia di 3,7 volt.
Quando si hanno batterie al litio con celle in serie, viene consigliata
la ricarica CC-CV che significa, una fase a corrente costante seguita
da una fase a tensione costante.
Il grafico parte da una batteria scarica. Abbiamo una fase iniziale
che parte a 3 volt e una corrente pari a 2,5 volte la capacita' misurata
in "A·h".
Per capire cosa significa, prendiamo una batteria Tesla con 96 elementi
in serie. Osserviamo la tensione nel grafico: va da poco meno di 3 volt
fino a 4,2 volt. Con 96 elementi significa una escursione tra 288 volt
e 403 volt. A 3,7 volt con 96 elementi sono 355 volt. Ed infatti,
nominalmente le batterie Tesla sono dette "da 350 volt", con una tensione
massima di 400 volt a piena carica (attenti, molti siti, e quindi le AI
cosi' alimentate, fanno confusione su questo). Sulla guida della Tesla
Model 3 scrivono esattamente 355 volt DC, come da calcolo teorico.
Aggiungono anche un valore diverso per le batterie al ferro-fosfato: 345V.
Quindi, la tensione nominale delle ferro-fosfato (LFP) e' di 3,6 volt
(e si ferma a 4,1 volt di tensione massima). Notare che le LFP possono
essere regolarmente ricaricate al 100%, contro l'80% delle Li-ION comuni.
In ogni caso, la curva di carica sopra e' per le Li-ION comuni.
Per arrivare alla capacita' desiderata, le celle, in serie a gruppi di
96, prevedono molti gruppi in parallelo, dato che la singola cella non
ha una capacita' sufficiente.
Nella Model 3 "Standard Range" si tratta di 31 gruppi, per una capacita'
nominale di 54 kW·h (limitata via software a 50 kW·h per allungare la
vita delle batterie ed arrivare agli 8 anni di garanzia).
Sapendo che la tensione nominale della batteria e' di 355 volt,
possiamo arrivare alla capacita' in A·h di 54'000/355 = 152 A·h che
diviso per 31 ci da' 4,91 A·h per cella (o 4'910 mA·h come e' moda
scrivere da parte dei rivenditori di batterie consumer).
Ora siamo in grado di mettere valori reali nel grafico.
La tensione iniziale, come detto e' di 288 volt.
La corrente iniziale e' invece pari 2,5 · 152 = 380 ampere per fornire
energia a tutti e 31 i gruppi in parallelo (per singolo gruppo in
serie basterebbero 12,3 amnpere).
Tutti questi valori sono in corrente continua (siamo sulle batterie!)
e quindi la potenza iniziale assorbita e' di 288 · 380 = 109'440 watt
ovvero 109 kW. Ovviamente questa e' la potenza iniziale per la ricarica
piu' veloce possibile (basta guardare la scala temporale alla base,
ove il valore dell'80% di carica e' indicato raggiunto in meno di un ora).
Dopo 15 minuti la tensione e' salita a 3,8 volt per singola cella e
quindi 365 volt per un gruppo serie. La corrente e' sempre costante e
quindi la potenza e' salita a 365 · 380 = 138'624 watt ovvero 138,6 kW.
Dopo 30 minuti, siamo arrivati a 4 volt --> 384 volt --> 145,9 kW.
Dopo 38 minuti, abbiamo raggiunto la tensione massima di 4,2 volt e
quindi la tensione massima di 400 volt e la potenza arriva a 153 kW.
A questo punto, inizia la fase a tensione costante. Per evitare che
la tensione salga, man mano che le celle continuano a caricare, e'
necessario abbassare la corrente di carica. Quindi a 37 minuti con
la carica piu' veloce abbiamo raggiunto il picco di potenza richiesta.
Infatti, dopo 45 minuti, vediamo che la corrente di carica e' scesa
a 2 volte la capacita', ovvero a 304 ampere e quindi la potenza e'
scesa a 403 · 304 --> 122,6 kW.
Dopo 60 minuti, la corrente di carica e' crollata ad 1 volta la
capacita', cioe' 152 ampere che per 403 volt fa ---> 61,3 kW.
In questo momento e' stata raggiunta poco piu' del 80% di capacita'.
Dopo 75 minuti, la corrente e' dimezzata a 76 ampere --> 30,6 kW.
Dopo 90 minuti, la corrente e' un scarso 0,23 della capacita' in
A·h, ovvero 35 ampere --> 14,1 kW
La capacita' della batteria e' arrivata al 95%.
Dopo 105 minuti (1 ora e 3/4) la corrente di carica e' scesa a
22 ampere e la potenza e' a 9,2 kW, dopo 2 ore siamo a 15 ampere
e 6 kW. Ecco la richiesta di potenza in modo grafico:
kW
160
150 *
140 * * *
130 * * *
120 * * * *
110 * * * * *
100 * * * * *
90 * * * * *
80 * * * * *
70 * * * * *
60 * * * * * *
50 * * * * * *
40 * * * * * *
30 * * * * * * *
20 * * * * * * * *
10 * * * * * * * * * *
0 15 30 37 45 60 75 90 105 120 <-- minuti
Non e' esattamente una ricarica a potenza costante ... ecco perche'
i ragionamenti che si fanno sulle tempistiche sono sbagliate.
Ovviamente, ogni ricarica a corrente minore di quella massima di
2,5 volte la capacita' in A·h e' lecita. Quello che accade,
suppongo (e' un ragionamento) e' che la ricarica non e' piu'
a corrente costante, ma a potenza costante, ovvero man mano che
sale la tensione, la corrente diminuisce.
Ad esempio, se la potenza massima e' limitata a 7,4 kW, con una
tensione di partenza di 288 volt, la corrente iniziale
sarebbe di 25,7 ampere. Essendo questa corrente ben inferiore a
quella massima ammessa di 380 ampere, si applica direttamente
senza problemi ... se la batteria e' a meno del 90% della
capacita'. Altrimenti da quanto sopra, occorre diminuirla.
Quindi, se arrivano tutte e 14 le auto elettriche completamente
scariche, la centralina dovrebbe distribuire 8 ampere ad ogni
presa e la ricarica dopo 10 ore (supposto che si vada dalle
22:00 alle 8:00) sarebbe di 24 kW·h circa.
Questo e' il caso peggiore e se cio' e' sufficiente dipende
da quanta strada fa il "cittadino" in una giornata.
A 0,16 kW·h per chilometro sarebbero 150 chilometri.