CAT Engineering Srl si propone come partner per studio di fattibilità, progettazione esecutiva, progettazione dei sistemi di gestione per la direzione lavori e collaudo finale di infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici.

Possiamo progettare soluzioni impiantistiche delle stazioni di ricarica auto elettriche di ogni genere e per ogni tipologia di cliente:

amministrazioni pubbliche, parcheggi, privati, centri commerciali, alberghi, aziende, condomini, ecc.

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DEFINIZIONI

«INFRASTRUTTURA DI RICARICA PER VEICOLI ALIMENTATI AD ENERGIA ELETTRICA»: un’infrastruttura elettrica, incluso il punto di ricarica, che per la sua realizzazione richiede una nuova connessione alla rete di distribuzione elettrica o una modifica della connessione esistente;

«PUNTO DI RICARICA»: un’interfaccia in grado di caricare un veicolo elettrico alla volta o sostituire la batteria di un veicolo elettrico alla volta.

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LEGISLAZIONE

DECRETO LEGISLATIVO 16 dicembre 2016, n. 257 Disciplina di attuazione della direttiva 2014/94/UE del Parlamento europeo e del Consiglio, del 22 ottobre 2014, sulla realizzazione di una infrastruttura per i combustibili alternativi.

Tra le novità introdotte dal d.lgs 257/2016 viene anche modificato l’art. 4 del Testo unico dell’edilizia (dpr 380/2001), con la previsione che:

dal 31 dicembre 2017, i Comuni devono adeguare il regolamento edilizio prevedendo che ai fini del conseguimento del titolo abilitativo edilizio sia obbligatoriamente prevista la predisposizione all’allaccio per la possibile installazione di infrastrutture elettriche per la ricarica dei veicoli

Tale obbligo riguarda:

• gli edifici di nuova costruzione ad uso diverso da quello residenziale con superficie utile superiore a 500 m² e per i relativi interventi di ristrutturazione edilizia di primo livello
• gli edifici residenziali di nuova costruzione con almeno 10 unita’ abitative e per i relativi interventi di ristrutturazione edilizia di primo livello

Dovrà essere consentita la connessione di una vettura da ciascuno spazio a parcheggio coperto o scoperto e da ciascun box per auto, siano essi pertinenziali o meno, relativamente ai soli edifici residenziali di nuova costruzione con almeno 10 unità abitative, per un numero di spazi a parcheggio e box auto non inferiore al 20% di quelli totali.

 

STATO ATTUALE DELLA NORMATIVA

Le norme relative alle infrastrutture per la ricarica dei veicoli elettrici che contengono sia i requisiti di sicurezza che costruttivi, sia le prove a cui sottoporre i componenti del “sistema di ricarica per veicolo elettrico” per renderli affidabili e sicuri, sono elaborate contemporaneamente alla messa sul mercato dei veicoli elettrici, allo scopo di sincronizzare la normativa con le più recenti innovazioni tecnologiche, come verrà descritto più avanti. Purtroppo, la situazione attuale vede ora sul mercato “sistemi di ricarica” non conformi ai requisiti di sicurezza necessari per essere utilizzati da persone “non avvertite o formate”.

Nella Figura 2 sono stati riportati gli elementi fondamentali per consentire la carica di un veicolo con la terminologia che nel seguito verrà utilizzata. Si parla di sistema presa/spina sul lato stazione di carica e di connettori se ci si riferisce al lato veicolo.

Elementi  fondamentali  per consentire la carica di un veicolo

 

CEI EN 61851-1 SISTEMA DI RICARICA CONDUTTIVA DEI VEICOLI ELETTRICI
Attualmente la norma che riporta le prescrizioni necessarie per la ricarica dei veicoli elettrici è la Norma CEI EN 61851-1:2012-05 “Sistema di ricarica conduttiva dei veicoli elettrici – Parte 1: Prescrizioni generali”.
CEI EN 62196 SPINE, PRESE FISSE, CONNETTORI MOBILI E FISSI PER VEICOLI ELETTRICI
Attualmente sono normati (CEI EN 62196-2 “Spine, prese fisse, connettori mobili e fissi per veicoli – Carica conduttiva dei veicoli elettrici – Parte 2: Compatibilità dimensionale e requisiti di intercambiabilità di attacchi a spina e alveoli per corrente alternata”) 3 tipi principali di prese, spine e connettori specifici per la carica del veicolo elettrico in CA differenziati in funzione della corrente, della tensione nominale, del numero delle fasi e del numero dei contatti pilota, ovvero utilizzabili, con alcune restrizioni, per i modi di carica 3, 2 e 1 (Tabella 2) 

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l PNIRE è il piano nazionale di riferimento per tutti i soggetti che operano in materia di ricarica di veicoli elettrici.

Tra gli obiettivi principali del PNIRE c’è quello di istituire una Piattaforma Unica Nazionale (PUN) per fornire servizi informativi a tutti gli stakeholder interessati dallo sviluppo della mobilità elettrica. La Piattaforma prevede il controllo ed il monitoraggio delle infrastrutture di ricarica pubbliche finalizzato al controllo (per gli enti gestori) e alla fornitura di informazioni (per gli utenti finali), anche attraverso lo sviluppo degli Open Data.

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Specifiche tecniche punti di ricarica

Dal 18 novembre 2017 sono operative le nuove specifiche tecniche relative ai punti di ricarica per i veicoli elettrici, come previsto dal dlgs 257/2016, all’art. 4 comma 5, secondo cui:

I punti di ricarica di potenza standard per i veicoli elettrici, escluse le unità senza fili o a induzione, introdotti o rinnovati a decorrere dal 18 novembre 2017, si conformano almeno alle specifiche tecniche di cui all‘allegato I, punto 1.1, e ai requisiti specifici di sicurezza in vigore a livello nazionale. I punti di ricarica di potenza elevata per i veicoli elettrici, escluse le unita’ senza fili o a induzione, introdotti o rinnovati a decorrere dal 18 novembre 2017, si conformano almeno alle specifiche tecniche di cui all‘allegato I, punto 1.2.

Allegato 1, punto 1.1. I punti di ricarica di potenza standard a corrente alternata (AC) per veicoli elettrici sono muniti, a fini di interoperabilità, almeno di prese fisse o connettori per veicoli del tipo 2, quali descritti nella norma EN62196-2. Mantenendo la compatibilità del tipo 2, tali prese fisse possono essere munite di dispositivi quali otturatori meccanici.

Allegato 1, punto 1.2. I punti di ricarica di potenza elevata a corrente alternata (AC) per veicoli elettrici sono muniti, a fini di interoperabilità, almeno di connettori del tipo 2, quali descritti nella norma EN62196-2. I punti di ricarica di potenza elevata a corrente continua (DC) per veicoli elettrici sono muniti, a fini di interoperabilità, almeno di connettori del sistema di ricarica combinato «Combo 2», quali descritti nella norma EN62196-3

Il d.lgs 257/2016 recepisce la Direttiva 2014/94/UE del Parlamento europeo e del Consiglio, del 22 ottobre 2014, con l’obiettivo di raggiungere l’interoperabilità dei sistemi di ricarica su tutto il territorio dell’Unione Europea.

Di seguito vediamo le specifiche introdotte dalla normativa europea per le infrastrutture per la mobilità elettrica sia per automobili sia per veicoli leggeri, quali scooter e motocicli ed in particolare analizzeremo i seguenti aspetti:

• sistemi di carica
• tipi di connessione
• modi di carica

 

Sistemi di carica

Attualmente sono definiti 3 tipi di connessione per la carica e 4 modi di carica per un totale teorico di quasi 12 varianti sul tema senza contare i diversi tipi di connettori, prese e spine.

La corrente (e quindi la potenza) di carica è ovviamente inversamente proporzionale ai tempi di carica, ma da un punto di vista dell’impianto può rapidamente raggiungere valori abbastanza elevati di potenza da erogare.

Nella tabella seguente riportiamo i tempi tipici di carica per autovettura elettrica di media taglia.

• Ricarica lenta. Impiega da 6 a 8 ore per la ricarica completa del veicolo. La potenza è inferiore ai 10 kW.

• Ricarica quick. La ricarica completa varia da 2 a 3 ore con una potenza erogabile di 22 kW.

• Ricarica rapida. Funziona sia con corrente alternata sia con corrente continua ed offre tempi più veloci rispetto a tutti gli altri tipi di ricarica.

 

Tipi di connessione

Secondo la normativa europea, i tipi di connessione attualmente normati per la carica dei veicoli elettrici sono 3 in funzione del lato o dei lati dotati di connessione non fissa:

1. il veicolo elettrico è connesso al punto di carica utilizzando un cavo di alimentazione e una spina permanentemente fissati al veicolo stesso

2. il veicolo elettrico è connesso al punto di carica utilizzando un cavo di alimentazione removibile provvisto di connettore mobile e spina per il collegamento alla presa di alimentazione in c.a.

3. il veicolo elettrico è connesso al punto di carica utilizzando un cavo di alimentazione e un connettore mobile permanentemente fissati all’apparecchiatura di alimentazione

 

Modi di carica

Attualmente ci sono 4 modi di carica differenziati in funzione delle seguenti caratteristiche:

• regime (CA, CC)
• corrente massima
• tipo di connettore
• presa/spina
• eventuale comunicazione/controllo tra il veicolo e la stazione di carica

 

Modo 1

Il Modo 1 di carica si riferisce al collegamento del veicolo elettrico alla rete di alimentazione CA (Corrente Alternata) utilizzando prese e spine normate fino a 16 A, ovvero ordinarie prese e spine per uso domestico o industriale oppure prese e spine speciali ma comunque conformi ad una (qualsiasi) norma internazionale IEC.

Nei Paesi in cui è consentito, l’uso del modo 1 di carica potrebbe, per un certo periodo, rimanere la modalità di ricarica più diffusa per locali privati (compresi garage residenziali e parcheggi aziendali) grazie alla semplicità e al basso costo d’investimento.

Con una corretta realizzazione e aggiornamento dell’impianto elettrico, il Modo 1 consente la ricarica in sicurezza.

Il modo 1 di carica può essere paragonato ai sistemi elettrici di preriscaldo dei motori, che sono di uso comune nei paesi del nord Europa da molti anni senza aver manifestato alcun problema di sicurezza.

 

Modo 2

Anche il Modo di carica 2 per il collegamento del veicolo elettrico alla rete di alimentazione prevede prese e spine conformi ad uno standard IEC, International Electrotechnical Commission, (ordinarie o ad hoc) ma con corrente nominale fino a 32 A.

L’introduzione del Modo di carica 2 è stato inizialmente pensato per gli Stati Uniti e considerato una soluzione transitoria in attesa dello sviluppo di infrastrutture dedicate.

Recentemente, tuttavia, il Modo 2 sembra aver destato un rinnovato interesse anche in Europa, nella prospettiva di sostituire il Modo 1 per la carica presso punti non dedicati.

Oltre agli ovvi svantaggi di avere un dispositivo di controllo posizionato sul cavo, lo svantaggio principale del Modo 2 è che il box di controllo protegge il cavo a valle e il veicolo, ma non la spina stessa, che in realtà risulta essere uno dei componenti più soggetti ad usura.

 

Modo 3

Il Modo di carica 3 prevede il collegamento diretto del veicolo elettrico alla rete CA (Corrente Alternata) di alimentazione utilizzando apparecchiature di alimentazione dedicate. La norma internazionale richiede un contatto pilota di controllo tra il sistema di alimentazione e il veicolo elettrico con le seguenti funzioni:

• inserimento dei connettori
• continuità del conduttore di protezione
• funzione di controllo attiva.

 

Modo 4

Il modo di carica 4 è l’unico modo di carica che prevede il collegamento indiretto del veicolo elettrico alla rete CC (Corrente Continua) di alimentazione utilizzando un convertitore esterno, e un conduttore pilota di controllo che si estende alle attrezzature permanentemente collegate alla rete.

Con il modo di carica 4 il carica batterie non è più a bordo del veicolo ma nella stazione di carica.