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EV Charging Losses Explained: Where the Energy Goes

Efficienza della ricarica dell'auto elettrica: dove finisce l'energia

Efficienza della ricarica auto elettrica: le perdite

L'auto parte dal 40% e, qualche ora dopo, indica l'80%. Il contatore, però, registra più energia di quella che risulta da un rapido calcolo sulla capacità della batteria. Non significa necessariamente che qualcosa non funzioni: i due valori stanno spesso misurando parti diverse dello stesso processo.

Il contatore registra l'energia prelevata dalla rete. Il dispositivo di ricarica trasporta e controlla l'alimentazione in corrente alternata fino all'auto. Una volta entrata nel veicolo, l'energia può essere convertita e accumulata nella batteria di trazione, ma può anche alimentare centraline, sistemi a bassa tensione, riscaldamento o raffreddamento della batteria e, se attiva, la climatizzazione dell'abitacolo.

La differenza fra energia prelevata e aumento della batteria non è quindi automaticamente una perdita causata dal caricatore esterno. La catena comprende più fasi, gestite da componenti diversi. Il paragone con un computer portatile aiuta: quando è collegato alla presa, la rete alimenta lo schermo, il processore e la ventola mentre ricarica la batteria. Guardare soltanto quanto è salito l'indicatore della batteria non racconta tutto ciò che il computer ha utilizzato.

Il rendimento della ricarica dell'auto elettrica dipende dal veicolo, dalla temperatura, dalla potenza e, soprattutto, dal punto in cui si comincia e si finisce a misurare. Non esiste una percentuale unica valida per tutte le auto e per ogni sessione.

Prima di calcolare una perdita, servono misure equivalenti

Durante la stessa ricarica possono comparire almeno tre valori:

  • l'energia prelevata dalla rete, misurata dal contatore di casa o dal punto di ricarica;
  • l'energia erogata dal dispositivo di ricarica;
  • l'energia effettivamente accumulata nella batteria di trazione.

Sono valori collegati, ma non descrivono lo stesso perimetro. Fra la rete e l'uscita del dispositivo si trova la parte che l'apparecchiatura può monitorare o controllare. Dopo l'ingresso nell'auto iniziano la conversione AC/DC, i consumi dei sistemi di bordo e l'accumulo nella batteria. Questa ripartizione dipende dal veicolo e dalle condizioni della sessione, non dal solo caricatore AC esterno.

Il contatore generale dell'abitazione può includere anche forno, climatizzatore, pompa di calore o scaldacqua. La percentuale visualizzata dall'auto, invece, non è un contatore di kilowattora: dipende dalla capacità utilizzabile e dal modo in cui il sistema di gestione stima lo stato di carica.

Un esempio semplice: passare dal 40 all'80% su una batteria dichiarata da 60 kWh non dimostra che siano stati accumulati esattamente 24 kWh. La capacità nominale può essere diversa da quella utilizzabile; inoltre temperatura, età della batteria e margini di protezione scelti dal costruttore influenzano la stima. Il calcolo resta utile, ma non diventa un test di laboratorio solo perché la moltiplicazione è venuta bene.

Per un confronto sensato servono lo stesso punto di misura, la stessa auto e una finestra di carica simile. Altrimenti si rischia di confrontare mele, pere e un cruscotto che cerca cortesemente di semplificare entrambe.

Confini di misura tra rete elettrica, dispositivo di ricarica e batteria di un'auto elettrica
Contatore, dispositivo di ricarica e batteria non misurano esattamente la stessa parte del percorso dell'energia.

Dove va l'energia durante la ricarica AC?

A casa e presso un punto di ricarica AC, la rete fornisce corrente alternata mentre la batteria accumula corrente continua. Il caricatore di bordo dell'auto deve quindi convertire l'AC in DC. Nessuna conversione è perfetta: una parte dell'energia diventa calore.

Durante la ricarica l'auto non dorme del tutto. Centraline, contattori e sistemi a bassa tensione restano attivi per gestire la sessione. A seconda del modello e della temperatura, il sistema termico può riscaldare o raffreddare la batteria. Anche circuito, connessioni e cavo hanno una resistenza elettrica, sebbene il loro contributo sia in genere più contenuto quando impianto e collegamenti sono adeguati.

Parte della catena di ricarica Cosa accade Chi la controlla principalmente Quando può incidere di più Cosa può verificare il conducente
Circuito e collegamenti La resistenza elettrica trasforma una piccola quantità di energia in calore. Impianto elettrico e dispositivo di ricarica Con linee lunghe o datate, collegamenti non adatti o riscaldamento anomalo Condizioni della presa, idoneità del circuito e valutazione professionale in caso di dubbi
Caricatore di bordo Converte la corrente alternata nella corrente continua richiesta dalla batteria. Veicolo L'efficienza di conversione varia secondo il modello e il punto di funzionamento. Potenza AC accettata dall'auto e condizioni indicate negli eventuali test di riferimento
Elettronica del veicolo Centraline e sistemi di supporto restano alimentati durante la ricarica. Veicolo Durante sessioni più lunghe a potenza ridotta Durata della sessione e impostazioni raccomandate dal costruttore
Gestione termica Il veicolo può riscaldare o raffreddare la batteria. Veicolo Con batteria fredda o molto calda e in condizioni climatiche impegnative Temperatura esterna e della batteria, precondizionamento e informazioni fornite dall'auto
Batteria Anche l'accumulo elettrochimico produce una certa quantità di calore. Veicolo e sistema di gestione della batteria Secondo temperatura, stato di carica, chimica delle celle e strategia del veicolo Più sessioni con finestre di carica simili, invece di un singolo dato isolato

La tabella descrive una catena energetica, non cinque percentuali fisse da sommare. Spiega anche perché le perdite nella ricarica dell'auto elettrica non vadano attribuite tutte al cavo o al dispositivo esterno. Dopo l'ingresso dell'energia nel veicolo, è l'auto a stabilirne la destinazione.

Perché una ricarica molto lenta può mostrare perdite maggiori

Alcuni consumi durano quanto l'intera sessione. Se l'elettronica del veicolo resta attiva per un'ora, il suo peso sul totale può essere modesto. Se la stessa energia richiede tutta la notte, quei sistemi lavorano molto più a lungo e il loro consumo può diventare più visibile rispetto all'energia accumulata.

L'ADAC ha testato cinque veicoli durante la ricarica AC da una presa a 2,3 kW, da una wallbox alla massima potenza disponibile di 11 o 22 kW e da una wallbox limitata a 4,1 kW per simulare una ricarica fotovoltaica a potenza inferiore. Le prove coprivano una finestra dal 10 al 90% di stato di carica, con temperatura iniziale della batteria compresa fra 20 e 30 °C.

In quello specifico protocollo, tutti e cinque i veicoli hanno registrato le perdite maggiori a 2,3 kW e le minori a 11 o 22 kW, con differenze rilevanti fra un modello e l'altro. Il test chiarisce un meccanismo: se i sistemi ausiliari restano accesi più a lungo, il loro consumo pesa di più. Non trasforma però la massima potenza disponibile in una regola universale.

Auto, punto di alimentazione, circuito e protezioni determinano la potenza adatta. Compatibilità e qualità dell'impianto contano più della rincorsa a qualche punto percentuale. La nostra guida su quale potenza scegliere per una wallbox di casa affronta separatamente questa decisione.

Confronto del consumo fisso dei sistemi del veicolo durante sessioni di ricarica più brevi o più lunghe
Se i sistemi ausiliari restano attivi per tutta la sessione, il loro peso relativo può aumentare a potenza ridotta.

Anche la temperatura cambia il risultato

La batteria lavora meglio entro un determinato intervallo termico. Se è fredda o molto calda, il veicolo può usare energia per prepararla alla ricarica o mantenerla nella zona prevista. Quel consumo compare sul lato rete, ma non aumenta direttamente l'energia accumulata.

L'effetto cambia secondo la situazione. In una breve sessione invernale, l'energia iniziale necessaria per riscaldare la batteria può rappresentare una quota evidente di un totale ridotto. In una sessione più lunga, lo stesso fabbisogno iniziale pesa meno. Una ricarica più potente, d'altra parte, può richiedere raffreddamento. Sarebbe comodo avere una correzione invernale uguale per tutte le auto, ma sarebbe anche inventata.

Una sola sessione insolita non basta per diagnosticare un guasto. Più letture eseguite nello stesso punto, con temperature e finestre di carica simili, offrono un quadro molto più utile.

AC e DC: cambia la posizione del convertitore

Nella ricarica AC, la conversione in corrente continua avviene nell'auto. Nella ricarica DC avviene nella stazione, prima che l'energia raggiunga il veicolo. Una parte delle perdite di conversione si trova quindi a monte del cavo DC e può comparire in modo diverso sulle varie schermate.

Il veicolo può comunque utilizzare energia per i propri sistemi e, quando necessario, per riscaldare o raffreddare la batteria. Descrivere la ricarica DC come priva di perdite sarebbe fuorviante. Un confronto con la ricarica AC domestica deve indicare dove è stata misurata l'energia e quali apparecchiature sono comprese.

Come ottenere un confronto più utile

Il primo passo è capire che cosa misura ogni valore. Un contatore dedicato alla ricarica è più facile da associare a una singola sessione rispetto al consumo mensile di tutta la casa. Se il veicolo mostra un dato chiaramente definito in kilowattora, questo è di solito più informativo della sola percentuale della batteria.

Conviene inoltre confrontare più sessioni simili anziché trarre conclusioni da una sola notte. Temperatura, finestra di carica, durata e potenza impostata danno contesto al risultato. Una variazione improvvisa accompagnata da riscaldamento insolito, presa danneggiata o errori ripetuti merita una verifica da parte di un professionista qualificato.

L'obiettivo non è inseguire un impossibile 100%. È distinguere il funzionamento normale della catena da un confronto impostato male o da un problema reale.

Soluzioni mobili per condizioni di alimentazione diverse

Rheidon propone diverse configurazioni AC per punti di alimentazione differenti. Il PC200-3K6 si presta alle soste più lunghe presso una presa Schuko idonea. Nella serie mobile PC200 Pro, la variante dipende dall'alimentazione disponibile: PC200 Pro-7K4 è monofase, mentre PC200 Pro-11K è pensato per un collegamento trifase adeguato. Gli adattatori Quick-Switch compatibili permettono inoltre di usare i modelli Pro con altri collegamenti idonei, entro la potenza resa disponibile dalla singola configurazione.

Quando il posto auto richiede invece una soluzione fissa, WB500-7K2 e WB500-11K rappresentano le classi monofase e trifase corrispondenti. La scelta fra soluzione mobile e wallbox resta una questione di utilizzo, impianto e veicolo, non una scorciatoia per ottenere una percentuale di efficienza prestabilita.

La potenza effettiva resta determinata da impianto, presa, adattatore e caricatore di bordo dell'auto. La scelta del modello non garantisce quindi un valore preciso per l'intera efficienza di ricarica dell'auto elettrica. Dopo l'ingresso dell'energia nel veicolo, è ancora l'auto a decidere quanta parte va alla batteria, alla gestione termica o agli altri sistemi attivi.

Domande frequenti

Tutta la differenza fra contatore e display dell'auto è una perdita?

Non necessariamente. I due valori devono coprire la stessa sessione e misurare grandezze confrontabili. Il contatore generale include gli altri carichi domestici, mentre la percentuale della batteria non misura direttamente i kilowattora accumulati.

Anche con un contatore dedicato, una parte dell'energia entrata nel veicolo può alimentare centraline, sistemi a bassa tensione, gestione termica o climatizzazione. L'auto ha utilizzato quell'energia, ma non l'ha immagazzinata tutta nella batteria di trazione.

Una ricarica lenta spreca sempre più energia?

No. Una sessione più lunga può aumentare il peso dei sistemi che restano attivi, ma il risultato dipende ancora dal veicolo, dalla temperatura e dal punto di funzionamento del caricatore di bordo. La potenza scelta deve inoltre essere compatibile con circuito, dispositivo e indicazioni del costruttore.

Un caricatore portatile può eliminare le perdite di ricarica?

No. Conversione AC/DC, elettronica attiva e accumulo nella batteria utilizzano o dissipano una parte dell'energia indipendentemente dal dispositivo AC esterno. Un'apparecchiatura adeguata offre un collegamento compatibile e controllato, ma non può garantire la stessa efficienza per ogni auto.

Le perdite durante la ricarica rapida DC sono uguali?

No. La conversione principale AC/DC avviene nella stazione. Il veicolo può comunque usare energia per il controllo termico; prima di confrontare i valori bisogna quindi conoscere il punto di misura.

Come posso capire se una percentuale pubblicata vale per la mia auto?

Occorre verificare veicolo testato, potenza di ricarica, temperatura, finestra dello stato di carica e posizione del contatore. Se questi dettagli mancano, la percentuale può spiegare un fenomeno generale, ma non prevedere con affidabilità una sessione personale.

Le perdite di ricarica dell'auto elettrica non sono automaticamente il segnale di un guasto, né un numero nascosto uguale per ogni modello. Descrivono più passaggi fra rete e batteria, gestiti a turno dall'impianto, dal dispositivo di ricarica e dal veicolo. Una volta chiariti questi confini, il divario diventa meno misterioso e i diversi test possono finalmente essere confrontati sullo stesso piano.

Fonti

Redazione Rheidon Tech

Guide pratiche per capire la ricarica privata, scegliere l'attrezzatura adatta e abbinarla al veicolo, al luogo e all'uso quotidiano.

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