Ricarica elettrica, perché le colonnine fanno così tanto rumore?

Uno studio analizza come migliorare il passaggio dell'aria per limitare il rumore delle ventole

Foto di: Motor1 Italia visual (AI-assisted)

Eleonora Lilli

Di: Eleonora Lilli

20 ott alle 15:00

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Un caricatore rapido da 60 kW produce durante il funzionamento una quantità di calore simile a quella di alcune stufette elettriche accese contemporaneamente. Per evitare che si surriscaldi, servono ventole che spingono aria all'interno della colonnina. Ma più le ventole lavorano, più aumenta il rumore.

Uno studio pubblicato sul Journal of Energy Storage cerca una soluzione studiando la forma dei passaggi interni attraverso cui circola l'aria per raffreddare efficacemente i componenti senza aumentare il rumore, un aspetto importante soprattutto per le colonnine installate nei parcheggi cittadini o vicino alle abitazioni.

Moduli di ricarica per veicoli elettrici: cosa ottimizza lo studio

Nei caricatori raffreddati ad aria, le ventole spingono aria ambiente sui dissipatori collegati ai moduli di potenza. A pieno carico, i progetti recenti puntano a restare intorno ai 60 dB(A) a un metro di distanza, un livello paragonabile a una conversazione a voce alta sostenuta per ore.

Per i caricatori rapidi DC da 30 a 150 kW, il rumore nominale dichiarato a un metro rientra di solito in questo intervallo, ma resta comunque percepibile in contesti residenziali.

Una migliore gestione dei flussi d'aria può ridurre rumore e consumi delle colonnine senza compromettere il raffreddamento

Foto di: Motor1 Italia visual (AI-assisted)

Lo studio si concentra sui pori guida, i condotti interni al modulo che instradano il flusso d'aria attorno ai componenti più caldi. Cambiarne la geometria non è un dettaglio estetico: una ricerca citata nello stesso filone, dedicata alle ventole assiali ADDA di nuova generazione come la serie AS12038, ha misurato una riduzione del rumore di circa 4 dB insieme a un calo dei consumi elettrici vicino al 19,8% rispetto a ventole tradizionali con prestazioni termiche simili.

In pratica, una progettazione più intelligente del flusso riduce insieme rumore e sprechi, senza penalizzare il raffreddamento.

Un altro fronte riguarda i cosiddetti punti caldi: le zone dove cablaggi, filtri o schermature elettromagnetiche deviano l'aria e lasciano surriscaldare il circuito. Una soluzione già esplorata nel settore è l'uso di ventole duali, che distribuiscono il raffreddamento in modo più mirato invece di affidarsi a un singolo getto d'aria. Il tema si lega a quanto la gestione del calore nelle batterie dei veicoli elettrici stia diventando un terreno di innovazione parallelo a quello della chimica delle celle.

Pori guida e raffreddamento ad aria: il compromesso termico

Il controllo intelligente della velocità delle ventole è già una pratica diffusa. Quando il carico è parziale o la temperatura esterna è bassa, le ventole rallentano, con benefici su rumore, usura e consumo elettrico. Nei moduli di ricarica da circa 60 kW basati su semiconduttori al carburo di silicio, i costruttori dichiarano in genere livelli sonori intorno o sotto i 60 dB(A) a un metro. L'obiettivo dipende da ventole, condotti dell'aria e disposizione interna dei componenti.

Qui entra in gioco la fluidodinamica computazionale: ottimizzare i percorsi dell'aria riduce la turbolenza e il rumore aerodinamico, un fenomeno distinto dal rumore meccanico prodotto dal motore della ventola.

È una distinzione importante. Intervenire sulla forma dei condotti non richiede ventole più silenziose, ma un disegno dei pori che eviti vortici inutili. Una logica simile guida anche i brevetti sull'aspirazione dell'aria calda depositati da altri costruttori.

Resta un limite da chiarire: lo studio lavora a livello di modulo di ricarica, non di veicolo completo. Le ricadute dirette su un'auto parcheggiata in carica riguardano soprattutto le infrastrutture pubbliche e le colonnine rapide.

In questo campo, oltre circa 150-200 kW di potenza complessiva, le perdite nei moduli possono arrivare a 3-8 kW di calore in un unico cabinet. Spingono sempre più spesso verso soluzioni a liquido o ibride aria più liquido. Il risultato più concreto riguarda però il contesto acustico delle aree urbane, già al centro di come l'auto elettrica stia riportando il silenzio in città.