L’avvento della mobilità elettrica ha trasformato radicalmente il nostro modo di concepire il rifornimento dei veicoli La maggior parte delle colonnine, pari a circa il 77%, utilizza la corrente alternata (AC) e offre potenze fino a 49 kW, una soluzione ideale per le ricariche quotidiane, mentre il restante segmento utilizza tecnologie più avanzate per ridurre drasticamente i tempi di attesa.
Le colonnine di ricarica rappresentano oggi l’elemento chiave dell’infrastruttura elettrica italiana, permettendo ai proprietari di veicoli elettrici di ricaricare in sicurezza e con efficienza.
Comprendere le diverse tipologie disponibili, le loro caratteristiche tecniche e le modalità di utilizzo è fondamentale per sfruttare al meglio questa tecnologia e fare scelte consapevoli nell’acquisto o nell’utilizzo di servizi di ricarica.
Come funzionano le Colonnine di Ricarica
Il principio di funzionamento di una colonnina di ricarica è più complesso di quanto possa sembrare. La stazione non si limita semplicemente a fornire energia elettrica al veicolo, ma gestisce un intero sistema di comunicazione e controllo che garantisce sicurezza ed efficienza durante tutto il processo di ricarica.
La norma prevede un’elettronica di controllo che utilizza un sistema di comunicazione “universale” tra la stazione ed il veicolo attraverso un circuito PWM (Pulse Width Modulation), necessario per garantire la sicurezza. Questo sistema permette alla colonnina di dialogare costantemente con l’auto elettrica, verificando lo stato della batteria, regolando la potenza erogata e interrompendo automaticamente la ricarica in caso di anomalie.
Durante la ricarica, la colonnina monitora continuamente parametri fondamentali come temperatura, tensione e corrente. Se rileva valori anomali o potenzialmente pericolosi, il sistema interrompe immediatamente il flusso di energia, proteggendo sia il veicolo che l’infrastruttura. Questa comunicazione bidirezionale rappresenta uno degli aspetti più innovativi della tecnologia di ricarica moderna.
Tipi di Colonnine Elettriche
Classificazione per Tipologia di Corrente
Le colonnine di ricarica si distinguono principalmente per il tipo di corrente utilizzata, caratteristica che influenza direttamente tempi di ricarica e compatibilità con i veicoli. La scelta tra corrente alternata e continua dipende dalle specifiche esigenze dell’utente e dal contesto di utilizzo.
Le colonnine AC (corrente alternata) rappresentano la soluzione più diffusa per la ricarica quotidiana. Operano convertendo la corrente alternata della rete elettrica in corrente continua direttamente all’interno del veicolo, attraverso il caricabatterie di bordo.
Questa tipologia offre diversi vantaggi:
- Costi contenuti: L’installazione risulta più economica grazie alla semplicità del sistema,
- Compatibilità universale: Praticamente tutti i veicoli elettrici supportano la ricarica AC,
- Stabilità della rete: Il carico elettrico viene distribuito più uniformemente,
- Manutenzione ridotta: Componenti meno complessi richiedono interventi meno frequenti.
Le colonnine DC (corrente continua) integrano il convertitore direttamente nella stazione, bypassando il caricabatterie di bordo del veicolo. Questa configurazione permette di erogare potenze molto più elevate, riducendo significativamente i tempi di ricarica. La ricarica dell’auto elettrica in corrente continua – Modo 4 – consente il rifornimento ultra-rapido – 400 V.
Per maggiori approfondimenti leggere Quanto costa installare una Stazione di Ricarica per Veicoli Elettrici
Standard dei Connettori: la chiave della compatibilità
Le colonnine di ricarica possono essere equipaggiate con vari tipi di connettori; i più diffusi sono CCS2, CHAdeMO e Type2. Ciascuno di essi presenta caratteristiche proprie, pensate per rispondere alle esigenze dei diversi modelli di veicoli elettrici. La comprensione degli standard è essenziale per garantire la compatibilità con il proprio veicolo.
Il connettore Tipo 2, o Mennekes, è lo standard europeo per la ricarica in corrente alternata (AC). E’ infatti presente in gran parte delle colonnine che si trovano in giro per l’Europa. Caratteristiche principali:
- Potenza massima: Fino a 43 kW in corrente alternata,
- Obbligatorietà: Standard obbligatorio in Italia per luoghi pubblici e privati aperti al pubblico,
- Compatibilità: Supportato dalla stragrande maggioranza dei veicoli elettrici moderni,
- Versatilità: Utilizzabile sia per ricarica lenta che accelerata.
Il CCS2 (Combined Charging System) rappresenta l’evoluzione del Tipo 2 per la ricarica rapida DC. Integra i pin del Tipo 2 con due contatti aggiuntivi per la corrente continua, permettendo potenze elevate. La ricarica può raggiungere massimo 350 kW (normalmente 22 KW) con connettori CCS2.
Il CHAdeMO è uno standard giapponese per la ricarica rapida DC, principalmente utilizzato da costruttori asiatici come Nissan e Mitsubishi. Benché meno comune in Europa, resta presente in molte stazioni multi-standard per garantire la compatibilità con veicoli più datati.
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Differenti tipologie di Colonnine in Italia
Il panorama italiano delle colonnine di ricarica si caratterizza per una notevole varietà di soluzioni, ciascuna progettata per specifiche esigenze e contesti di utilizzo. L’Italia dovrà installare decine di migliaia di nuovi punti nei prossimi anni per rispettare il target europeo.
Le colonnine domestiche (wallbox) rappresentano la soluzione più pratica per la ricarica privata. Installabili in garage o posti auto privati, operano tipicamente con potenze da 3,7 kW a 22 kW, consentendo la ricarica completa durante le ore notturne. Offrono il vantaggio di tariffe energetiche domestiche più competitive e la comodità di iniziare ogni giornata con la batteria completamente carica.
Le colonnine pubbliche urbane sono progettate per la ricarica durante soste prolungate in contesti urbani. Con potenze generalmente comprese tra 7 kW e 22 kW, sono ideali per la ricarica durante commissioni, lavoro o shopping.
Si trovano comunemente in:
- Parcheggi di centri commerciali e uffici,
- Aree di sosta urbane a pagamento,
- Parcheggi di hotel e ristoranti,
- Zone residenziali con accesso pubblico.
Le stazioni di ricarica rapida rappresentano l’equivalente elettrico delle stazioni di servizio tradizionali. Con potenze da 50 kW fino a oltre 350 kW, permettono ricariche significative in 15-30 minuti. Si concentrano principalmente lungo autostrade e arterie di collegamento principali, facilitando i viaggi a lunga distanza.
Modalità di Ricarica: i quattro modi standardizzati
La norma IEC 61851-1 – recepita in Italia a settembre 2019 dal Comitato Elettrotecnico Italiano (CEI) e in vigore dal 5 luglio 2022 – stabilisce, quindi, un quadro chiaro e sicuro per la ricarica dei veicoli elettrici, adattandosi a diversi scenari d’uso. Questa normativa definisce quattro modalità standardizzate di ricarica, ciascuna con specifiche caratteristiche di sicurezza e applicazione.
Il Modo 1 prevede la connessione diretta del veicolo a una presa domestica standard. In Italia il modo 1 di ricarica è ammesso solo in ambiente privato. Utilizza prese standard fino a 16A per uso domestico o 32A per applicazioni industriali, con tensioni di 230V. Nonostante la semplicità, presenta limitazioni significative in termini di sicurezza e controllo.
Il Modo 2 introduce un dispositivo di controllo integrato nel cavo di ricarica, offrendo maggiori garanzie di sicurezza rispetto al Modo 1. Il cavo include protezioni contro sovracorrenti, perdite a terra e monitoraggio della temperatura. Rappresenta una soluzione intermedia per utilizzatori occasionali che necessitano di maggiore flessibilità.
Secondo la norma CEI EN 61851- 1, di questi in Italia sono ammessi preferenzialmente il modo 1 in luogo privato e il modo 3 per luoghi aperto al pubblico.
Il Modo 3 rappresenta lo standard per le colonnine dedicate alla ricarica AC. In Italia, le infrastrutture di ricarica per veicoli elettrici devono rispettare almeno il Modo 3, come previsto dalla Normativa Internazionale IEC 61850.
Il Modo 4 riguarda esclusivamente la ricarica rapida in corrente continua. La colonnina integra il convertitore AC/DC, comunicando direttamente con la batteria del veicolo e bypassando il caricabatterie di bordo. Questo permette potenze elevate e tempi di ricarica drasticamente ridotti.
Come effettuare la Ricarica
La procedura di ricarica, benché standardizzata, può variare leggermente tra diversi operatori e tipologie di colonnine. La comprensione del processo completo aiuta a evitare inconvenienti e massimizzare l’efficienza della ricarica.
Prima di iniziare la ricarica, è fondamentale verificare la compatibilità tra il connettore della colonnina e quello del veicolo. Sì, se utilizzi il cavo giusto compatibile con la presa (solitamente Tipo 2 in AC o CCS/Combo 2 in DC). Molte colonnine moderne sono dotate di cavi integrati, eliminando la necessità di trasportare il proprio cavo.
Il processo di autenticazione rappresenta il primo passo operativo. Le modalità più comuni includono:
- App dedicate: La maggior parte degli operatori offre applicazioni mobile per localizzare, prenotare e attivare le colonnine,
- Carte RFID: Tessere contactless fornite dall’operatore o interoperabili tra diversi network,
- Pagamento contactless: Carte di credito/debito o wallet digitali per transazioni immediate,
- Codici QR: Scansione tramite smartphone per accesso diretto ai servizi.
Una volta autenticati, la colonnina esegue automaticamente i controlli di sicurezza preliminari, verificando l’integrità del collegamento e la compatibilità del veicolo. Solo dopo questa fase inizia l’erogazione dell’energia elettrica, con monitoraggio continuo dei parametri di ricarica.
Normative di riferimento: il quadro Regolamentare
Il settore delle colonnine di ricarica è disciplinato da un complesso sistema normativo che garantisce sicurezza, interoperabilità e qualità del servizio. Per le ricariche in corrente alternata (AC), le stazioni devono rispettare il Modo 3 della normativa IEC 61851 ed essere equipaggiate con prese di tipo 2 conformi allo standard EN 62196.
La normativa IEC 61851-1 rappresenta il riferimento internazionale per la ricarica dei veicoli elettrici, definendo requisiti tecnici, di sicurezza e di comunicazione. Questa norma stabilisce i quattro modi di ricarica precedentemente descritti e specifica i protocolli di comunicazione tra veicolo e infrastruttura.
Per le installazioni in Italia, si applicano anche specifiche disposizioni nazionali che integrano gli standard internazionali. La normativa CEI 64-8 definisce i requisiti per gli impianti elettrici, includendo specifiche sezioni dedicate alla ricarica dei veicoli elettrici. Particolare attenzione viene posta alla protezione contro contatti diretti e indiretti, alla continuità del servizio e alla compatibilità elettromagnetica.
Per le ricariche in corrente continua (DC): la stazione di ricarica deve essere almeno dotata di Standard che garantiscano interoperabilità e sicurezza. Le stazioni DC devono inoltre rispettare requisiti più stringenti per la gestione termica e la protezione da sovratensioni, data la maggiore complessità tecnologica.
Dal punto di vista urbanistico e autorizzativo, l’installazione di colonnine può beneficiare di procedure semplificate in molti contesti. Spesso rientra nel regime di edilizia libera per installazioni private, mentre per quelle pubbliche può essere sufficiente una SCIA (Segnalazione Certificata di Inizio Attività).