Così il nuovo algoritmo CPCV promette ricariche più efficienti

Caricare un’auto elettrica non significa collegare il cavo e basta: nello specifico (tecnico) la rete elettrica fornisce corrente alternata (AC), mentre la batteria richiede corrente continua (DC). Questa conversione avviene tramite elettronica di potenza (rettificatori e inverter) che generano delle “distorsioni armoniche”: correnti a frequenze multiple di quella standard, che alterano la forma dell’onda e degradano la qualità dell’elettricità.

Questo significa, tradotto in questioni pratiche, che potrebbero esserci alcuni inconvenienti, come il surriscaldamento dei cavi, dei trasformatori e dei dispositivi connessi o si potrebbe perdere efficienza.

Il metodo più comune di ricarica – noto come CC–CV (corrente costante + tensione costante) – risulta pratico ma non particolarmente efficiente. All’inizio è mantenuta una corrente costante, poi si passa a una tensione fissa. Questo sistema produce elevati livelli di distorsione armonica totale (THD), a volte anche del 11 %, ben oltre i limiti consigliati (< 5 %). Le inevitabili conseguenze comprendono perdite, calore e peggioramento della qualità dell’alimentazione.

Il nuovo algoritmo CPCV (potenza costante + tensione costante), risultato di sforzi collaborativi tra ricercatori e professionisti del settore e testato su modelli come Tesla Model 3, BYD Atto 3 e Kia EV3, adatta dinamicamente la potenza erogata in base al livello di carica della batteria (SoC). In pratica, anziché applicare sempre la stessa corrente, il sistema regola la potenza complessiva, riducendo automaticamente le armoniche e mantenendo una qualità della corrente molto più stabile.

I vantaggi dimostrati nei test

Stando al rapporto pubblicato da Nature.com e scaricabile in formato integrale qui di seguito, i test su Tesla Model 3, BYD Atto 3 e Kia EV3 hanno mostrato che l’algoritmo CPCV mantiene un fattore di potenza stabile e vicino all’unità, garantendo una ricarica uniforme e efficiente, e riduce le perdite energetiche durante tutto il processo.

Inoltre, ha conseguenze concrete: la Distorsione Armonica Totale (THD) si abbassa drasticamente, arrivando a livelli bassissimi (fino allo 0,41 %), limitando il calore, l’usura e gli sprechi nella rete; nel complesso, il sistema risulta più performante, economico e sostenibile, alleggerendo il carico sull’infrastruttura elettrica generalizzata.

Anche la perdita energetica si è rivelata significativamente più bassa (2,7–3,5 kWh contro 3,8–5,9 kWh del CC–CV).

BYD Atto 3

Kia EV3

Quando verrà applicato

L'adozione dell'algoritmo CPCV rappresenta un passo avanti significativo nella gestione della ricarica dei veicoli elettrici, perché offre soluzioni più efficienti e sostenibili per l'integrazione dei veicoli elettrici nelle reti di distribuzione moderne. Tuttavia la sua adozione da parte dei costruttori di veicoli elettrici è ancora in fase di sviluppo e non è stata implementata su larga scala.

Volvo ha promesso di ridurre i tempi di ricarica dal 10% all’80% fino al 30% in meno con il software di ricarica adattiva sviluppato da Breathe Battery Technologies, il Breathe Charge, implementato per la prima volta sulla ES90.

Altri produttori, come Tesla, Ford, General Motors, Mercedes, Hyundai, Kia, Nissan, BMW, Toyota e Polestar hanno annunciato piani per l'adozione del sistema di ricarica North American Charging System (NACS) a partire da quest'anno, tuttavia non è chiaro se questi veicoli incorporeranno algoritmi di ricarica avanzati come il CPCV.

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