Perdite ricarica auto elettrica: il divario da non sottovalutare

È una delle domande più comuni quando si cominciano a monitorare con attenzione i consumi di un’auto elettrica. La prima reazione può essere quella di sospettare un errore del contatore, un problema della wallbox o, peggio ancora, un’anomalia della batteria. Nella maggior parte dei casi, però, la differenza è del tutto normale.

Durante la ricarica, infatti, l’energia non passa direttamente dal contatore alle celle. Prima di essere accumulata deve attraversare la linea elettrica, il punto di ricarica, il cavo, i sistemi di conversione e numerosi componenti del veicolo. Alcuni di questi elementi dissipano una parte dell’energia sotto forma di calore; altri la utilizzano per controllare, raffreddare o riscaldare la batteria.

C’è poi un secondo aspetto, spesso trascurato: il valore mostrato sul display dell’auto non è necessariamente una misurazione precisa dell’energia contenuta nella batteria. La percentuale di carica è una stima elaborata dal Battery Management System e non può essere confrontata automaticamente con i kWh misurati da un contatore.

Per capire davvero le perdite di ricarica dell’auto elettrica, bisogna quindi distinguere due fenomeni:

• l’energia effettivamente utilizzata o dissipata durante la ricarica;

• la differenza apparente causata da stime, arrotondamenti e strumenti che misurano in punti diversi.

Seguendo il percorso dell’energia dalla rete alla batteria diventa molto più semplice capire perché i numeri non coincidono, come calcolare il rendimento reale e quando una differenza merita un controllo più approfondito.

KWh prelevati e kWh accumulati: perché i valori della ricarica non coincidono

Cosa misura il contatore elettrico durante la ricarica dell’auto

Il contatore registra l’energia prelevata dalla rete elettrica. Nel caso di un’abitazione, il dato comprende tutto ciò che viene assorbito a valle del punto di consegna: elettrodomestici, illuminazione, climatizzazione, pompa di calore e, naturalmente, ricarica dell’auto.

Quando è presente un misuratore dedicato alla wallbox, il campo di osservazione è più ristretto. Il dispositivo registra l’energia che entra nella linea di ricarica o che viene erogata verso il veicolo, a seconda del punto nel quale è installato il sensore.

In entrambi i casi, la misurazione avviene prima che l’energia raggiunga la batteria. È questo il punto fondamentale.

I kWh letti sul contatore comprendono anche l’energia che verrà:

• dissipata nei conduttori;

• utilizzata dalla wallbox;

• persa durante la conversione;

• assorbita dalle centraline dell’auto;

• impiegata per la gestione termica;

• trasformata in calore all’interno delle celle.

Il contatore non sa quale parte dell’energia finirà nella batteria. Si limita, correttamente, a misurare ciò che viene prelevato. Per approfondire il rapporto tra contatore domestico e auto elettrica, occorre considerare anche la potenza disponibile e gli altri carichi presenti nell’abitazione.

Cosa indica realmente l’energia immagazzinata nella batteria

L’energia accumulata nella batteria si trova alla fine del processo. È la quota che rimane disponibile, almeno in linea teorica, per alimentare il motore e gli altri sistemi del veicolo.

Raramente, però, l’auto mostra direttamente questo valore in kWh. Più spesso comunica lo stato di carica, o State of Charge, attraverso una percentuale: 40%, 65%, 80% e così via.

Questa percentuale non è un contatore. È una stima elaborata dal Battery Management System sulla base di tensione, corrente, temperatura, storico di utilizzo e altri parametri. Il valore viene inoltre arrotondato per essere presentato in modo semplice al conducente.

Quando l’auto passa dal 40% al 60%, quindi, non è possibile affermare con assoluta precisione che abbia accumulato esattamente il 20% della capacità dichiarata. Il calcolo può essere utile come stima, ma non ha la stessa precisione di una misurazione energetica dedicata.

Dal prelievo dalla rete all’accumulo: il bilancio energetico della ricarica

Il processo può essere riassunto con un’equazione semplice:

energia prelevata dalla rete = energia accumulata nella batteria + energia utilizzata o dissipata durante la ricarica

Se la wallbox registra 40 kWh e la batteria ne accumula 36, il rendimento complessivo della sessione è del 90%. I restanti 4 kWh non sono “spariti”: sono stati utilizzati dai diversi componenti del sistema o trasformati in calore.

Il rendimento non riguarda quindi soltanto la batteria. Comprende tutto ciò che si trova tra il punto di misurazione e le celle.

Cambiare il punto in cui si misura l’energia cambia anche il risultato. Un contatore installato nel quadro generale può includere le perdite della linea che alimenta la wallbox. Un misuratore integrato nel punto di ricarica potrebbe invece escluderle. Ecco perché due test apparentemente identici possono produrre percentuali differenti.

Differenza tra dispersioni reali e kWh mancanti solo in apparenza

Non tutta la differenza tra il contatore e la batteria corrisponde necessariamente a una perdita reale.

Supponiamo che una batteria venga descritta commercialmente come un’unità da 60 kWh. L’utente osserva un passaggio dal 20% al 70% e stima che siano entrati 30 kWh. La wallbox, però, ne registra 35. La conclusione immediata sarebbe una perdita di 5 kWh.

Il calcolo potrebbe essere sbagliato per diversi motivi:

• i 60 kWh potrebbero rappresentare la capacità lorda, non quella utilizzabile;

• la capacità effettiva potrebbe essersi ridotta nel tempo;

• il 20% e il 70% visualizzati potrebbero essere valori arrotondati;

• durante la sessione potrebbe essere stata attivata la climatizzazione;

• i dati dell’app potrebbero non essersi ancora aggiornati.

La differenza osservata comprende quindi sia le vere inefficienze sia l’incertezza della misurazione. Prima di parlare di perdite anomale occorre separare le due componenti.

Dove si verificano le perdite di energia durante la ricarica dell’auto elettrica

Dispersioni nella linea elettrica tra contatore e wallbox

Ogni conduttore elettrico oppone una certa resistenza al passaggio della corrente. Quando l’energia attraversa i cavi, una piccola parte viene trasformata in calore per effetto Joule.

L’entità della dispersione dipende principalmente da:

• lunghezza della linea;

• sezione dei conduttori;

• intensità della corrente;

• materiale utilizzato;

• temperatura;

• qualità dei collegamenti.

Una linea lunga e sottodimensionata presenta una resistenza maggiore rispetto a una linea corta, correttamente progettata e dotata di conduttori adeguati. All’aumentare della corrente, inoltre, aumentano le perdite resistive.

In un impianto realizzato a regola d’arte, questa componente dovrebbe essere limitata. Non è però pari a zero e può diventare più significativa quando la wallbox è distante dal quadro elettrico o quando i collegamenti presentano resistenze anomale.

Il sintomo più evidente di un problema non è soltanto un aumento dei kWh misurati. Può essere anche un riscaldamento eccessivo e localizzato di cavi, morsetti o dispositivi di protezione. In una situazione simile non basta effettuare un calcolo: è opportuno far verificare l’impianto da un professionista.

Caduta di tensione e riscaldamento dei cavi di alimentazione

La caduta di tensione è una conseguenza della resistenza elettrica della linea. La tensione disponibile all’arrivo può risultare leggermente inferiore a quella presente all’origine, mentre la differenza viene dissipata sotto forma di calore.

Non significa che ogni minima variazione di tensione indichi un’anomalia. Una certa caduta è inevitabile e viene considerata in fase di progettazione. Diventa rilevante quando supera i valori previsti, provoca un riscaldamento eccessivo o riduce la qualità della ricarica.

Occorre inoltre distinguere la potenza nominale dalla potenza effettivamente trasferita. Una wallbox impostata a una determinata corrente può erogare una potenza leggermente diversa in funzione della tensione reale disponibile.

Per esempio, 32 A a 230 V corrispondono teoricamente a circa 7,36 kW. Se la tensione scende, anche la potenza si riduce. La sessione può quindi durare più a lungo, aumentando il tempo durante il quale restano attivi i sistemi ausiliari del veicolo.

Consumo energetico della wallbox durante la sessione di ricarica

La wallbox non è un semplice interruttore. Al suo interno sono presenti sistemi elettronici che gestiscono la comunicazione con il veicolo, la sicurezza, la misurazione e, nei modelli connessi, lo scambio di dati con applicazioni e piattaforme.

Durante la ricarica possono restare attivi:

• schede elettroniche;

• moduli Wi-Fi, Ethernet o rete mobile;

• lettori RFID;

• indicatori luminosi;

• display;

• sistemi di controllo;

• misuratori energetici;

• dispositivi di protezione e comunicazione.

Il consumo proprio della wallbox è generalmente ridotto rispetto alla potenza trasferita al veicolo. Tuttavia, se il misuratore si trova a monte del dispositivo, anche questa energia entra nel bilancio della sessione.

Va poi considerato il consumo in standby. Una wallbox connessa continua a svolgere alcune funzioni anche quando l’auto non sta caricando. Questo assorbimento non dovrebbe essere attribuito automaticamente a una singola sessione, a meno che il contatore utilizzato non registri l’intero intervallo senza distinguere tra ricarica e attesa.

Perdite nel cavo di ricarica, nella presa e nei connettori

Anche il cavo che collega la wallbox all’auto presenta una resistenza elettrica. Più il cavo è lungo e maggiore è la corrente, più aumenta l’energia trasformata in calore.

I connettori introducono ulteriori punti di contatto. Se le superfici sono pulite, integre e correttamente accoppiate, la resistenza rimane contenuta. Usura, ossidazione, danneggiamenti o inserimenti incompleti possono invece aumentarla. Per comprendere le differenze tra presa, cavo e connettori di ricarica, è utile considerarne separatamente funzione e caratteristiche.

In condizioni normali, il cavo non dovrebbe diventare la causa principale delle perdite di ricarica. Un leggero aumento della temperatura può essere fisiologico, soprattutto ad alta corrente. Un riscaldamento marcato, irregolare o concentrato in un punto specifico merita invece attenzione.

Attenzione, però: non è opportuno affidarsi al semplice contatto della mano come unica verifica tecnica. Temperature, correnti e condizioni dei collegamenti devono essere valutate con strumenti adeguati da personale qualificato.

Rendimento del caricatore di bordo nella conversione da corrente alternata a continua

Durante la ricarica AC, la wallbox fornisce corrente alternata, mentre la batteria immagazzina energia in corrente continua. La conversione avviene attraverso il caricatore di bordo del veicolo.

Nessun convertitore reale raggiunge un rendimento del 100%. Una parte dell’energia viene dissipata nei semiconduttori, nei componenti magnetici, nei circuiti di filtraggio e nei sistemi di raffreddamento.

Inoltre, il rendimento non è costante. Può cambiare in base a:

• potenza richiesta;

• tensione;

• numero di fasi;

• temperatura;

• architettura del caricatore;

• strategia di controllo del veicolo.

L’ADAC individua proprio nel caricatore di bordo, nella linea di alimentazione e nella rete elettronica del veicolo tre delle principali componenti delle perdite durante la ricarica AC. Nei suoi test, la maggiore potenza della wallbox ha ridotto soprattutto il tempo durante il quale rimanevano attivi i consumi ausiliari, pur senza eliminare le perdite di conversione.

Consumi del Battery Management System e delle centraline dell’auto

Per accettare energia in sicurezza, l’auto deve mantenere attivi numerosi componenti.

Il Battery Management System controlla tensione, temperatura e corrente delle celle. Le centraline gestiscono la comunicazione con il punto di ricarica, i contattori collegano il pacco batteria al circuito ad alta tensione e la rete a bassa tensione alimenta sensori e sistemi di controllo.

Questi consumi vengono spesso definiti “ausiliari” o “fissi”. Il termine non significa che siano identici in ogni momento, ma indica che non crescono necessariamente in proporzione alla potenza trasferita alla batteria.

Ed è qui che nasce un effetto importante: se una parte dell’elettronica assorbe energia per tutta la durata della sessione, una ricarica di quindici ore farà pesare quel consumo più di una ricarica di cinque ore.

L’energia utilizzata è reale e viene pagata, ma non viene accumulata nella batteria di trazione.

Energia utilizzata per riscaldare o raffreddare la batteria

Le celle agli ioni di litio funzionano meglio entro una determinata finestra di temperatura. Quando la batteria è troppo fredda, l’auto può doverla riscaldare prima di accettare potenze elevate. Quando è calda, può attivare pompe, ventole o compressori per mantenerla entro limiti sicuri.

Il consumo termico varia molto da un veicolo all’altro. Alcuni modelli dispongono di circuiti liquidi sofisticati; altri adottano soluzioni più semplici. Anche la strategia software può cambiare: il sistema può preparare la batteria prima della sessione, durante la ricarica o attraverso entrambe le modalità.

Nei test ADAC sulla ricarica rapida, le perdite rilevate tra colonnina e batteria sono risultate contenute con batteria calda, nell’ordine dell’1-4% sui veicoli esaminati. Con batteria fredda sono salite al 6-10%, soprattutto a causa dell’energia necessaria al riscaldamento.

La preparazione termica effettuata prima dell’arrivo alla colonnina può far apparire più efficiente la sessione, perché parte dell’energia viene prelevata in precedenza dalla batteria. Il costo energetico complessivo, però, non scompare: viene semplicemente spostato nel tempo.

Perdite elettrochimiche e resistenza interna delle celle

Anche una volta superati cavi, convertitori e sistemi elettronici, non tutta l’energia fornita alle celle resta disponibile.

Le celle hanno una resistenza interna. Durante la ricarica, il passaggio della corrente genera calore e determina una differenza tra l’energia fornita e quella che potrà essere recuperata successivamente.

La resistenza interna non è fissa. Dipende da:

• chimica della cella;

• temperatura;

• stato di carica;

• età della batteria;

• intensità della corrente.

A temperature molto basse, la mobilità degli ioni diminuisce e la batteria accetta con maggiore difficoltà la corrente. A stati di carica elevati, invece, il sistema riduce progressivamente la potenza per proteggere le celle.

Uno studio sperimentale del Joint Research Centre europeo sulla ricarica rapida ha rilevato una forte dipendenza dell’efficienza dalle condizioni termiche e dalla potenza effettivamente richiesta dal veicolo. Nei test a temperature estremamente basse, la riduzione della potenza ha peggiorato sensibilmente l’efficienza dell’intero processo.

Bilanciamento delle celle e consumi nelle fasi finali della ricarica

Un pacco batteria contiene numerose celle o gruppi di celle. Non tutte si comportano in modo perfettamente identico. Con il tempo possono svilupparsi piccole differenze di tensione e capacità.

Il Battery Management System controlla queste differenze e può intervenire per mantenere il pacco equilibrato. Le operazioni di bilanciamento sono particolarmente rilevanti vicino al limite superiore della carica, quando le tensioni devono essere gestite con maggiore precisione.

In questa fase la potenza tende a diminuire. L’auto può continuare ad assorbire energia anche se la percentuale visualizzata avanza lentamente o sembra ferma.

Non significa che ogni ricarica al 100% produca automaticamente perdite elevate. Tuttavia, confrontare una sessione dal 20% all’80% con una dal 70% al 100% senza considerare la fase finale può portare a conclusioni poco affidabili.

Perdite effettive o errore di calcolo: perché i kWh mancanti possono essere sovrastimati

Capacità lorda, capacità netta e capacità utilizzabile della batteria

La capacità dichiarata di una batteria può essere espressa in modi differenti.

La capacità lorda rappresenta l’energia teoricamente contenibile nell’intero pacco. La capacità netta o utilizzabile è la porzione resa disponibile al conducente. Tra le due rimangono normalmente dei margini di protezione, chiamati buffer, che evitano di portare le celle ai limiti fisici estremi.

Se un’auto dispone di una batteria lorda da 64 kWh ma ne rende utilizzabili 60, moltiplicare la percentuale di carica per 64 produce una stima errata dell’energia effettivamente aggiunta.

La situazione si complica quando il produttore comunica soltanto uno dei due valori oppure quando le applicazioni e le schede tecniche utilizzano termini non uniformi.

Per calcolare le perdite è necessario usare, per quanto possibile, la capacità netta attuale della batteria, non semplicemente il numero più evidente nel materiale commerciale.

Perché la percentuale di carica non misura direttamente i kWh accumulati

Lo stato di carica è una stima, non una misurazione diretta dell’energia.

Il BMS deve tradurre fenomeni elettrochimici complessi in un numero facile da leggere. Per farlo utilizza modelli, sensori e algoritmi. Il risultato è sufficientemente accurato per informare il conducente, ma non nasce per sostituire un contatore energetico di laboratorio.

La relazione tra percentuale e kWh può inoltre non essere perfettamente lineare. Un punto percentuale nella parte bassa del display potrebbe non corrispondere esattamente alla stessa quantità di energia di un punto percentuale nella parte alta.

Per le normali esigenze di guida questa differenza è poco importante. Diventa invece rilevante quando si cerca di calcolare una perdita del 5-10% utilizzando percentuali arrotondate.

Come l’arrotondamento dello stato di carica altera il calcolo delle perdite

Immaginiamo una batteria con capacità netta di 60 kWh. Un solo punto percentuale corrisponde, in teoria, a 0,6 kWh.

Se il display mostra il 20%, il valore reale elaborato internamente potrebbe trovarsi poco sopra o poco sotto. Lo stesso vale per la lettura finale.

Combinando l’arrotondamento iniziale e quello finale, l’incertezza può facilmente superare 1 kWh. Su una sessione breve da 10 kWh, questa quantità rappresenta già il 10%.

Ecco perché i test effettuati su intervalli molto piccoli sono poco affidabili. Passare dal 50% al 60% non offre la stessa robustezza statistica di una ricarica dal 20% all’80%.

Degrado della batteria e variazione della capacità disponibile nel tempo

La capacità utilizzabile di una batteria tende a ridursi gradualmente con il tempo e con i cicli di utilizzo.

Un veicolo che da nuovo disponeva di 60 kWh netti potrebbe, dopo alcuni anni, offrirne una quantità leggermente inferiore. Se il calcolo continua a utilizzare il dato originale, l’energia stimata come accumulata sarà sovrastimata.

Il risultato paradossale è che la perdita calcolata potrebbe sembrare più bassa del reale o, a seconda del metodo utilizzato, incoerente rispetto alle sessioni precedenti.

Per misurazioni indicative può essere sufficiente applicare una capacità netta stimata. Per valutazioni tecniche più precise servono invece dati diagnostici sullo stato di salute della batteria.

Differenze tra i dati del contatore, della wallbox e dell’app dell’auto

I numeri visualizzati dai diversi sistemi non descrivono necessariamente la stessa cosa.

Il contatore generale può misurare:

• wallbox;

• linea di alimentazione;

• altri consumi dell’abitazione.

La wallbox può misurare:

• energia in ingresso al dispositivo;

• energia inviata al veicolo;

• energia della sola sessione;

• valori arrotondati o aggregati.

L’app dell’auto può mostrare:

• percentuale di carica;

• energia aggiunta stimata;

• autonomia recuperata;

• consumo dei sistemi del veicolo;

• dati aggiornati con un certo ritardo.

Confrontare due valori senza conoscerne il perimetro è un po’ come confrontare il costo di un prodotto prima e dopo le imposte: i numeri sono entrambi corretti, ma raccontano momenti diversi dello stesso processo.

Precisione dei misuratori di energia e aggiornamento ritardato delle applicazioni

Ogni strumento ha una classe di precisione, una risoluzione e una frequenza di aggiornamento.

Un contatore dedicato può misurare l’energia con elevata accuratezza. Un’applicazione potrebbe invece mostrare soltanto numeri interi o arrotondati al decimo di kWh. Anche piccoli ritardi nella sincronizzazione possono creare discrepanze temporanee.

Prima di confrontare i valori è utile verificare che:

• la sessione sia effettivamente conclusa;

• l’app abbia ricevuto i dati aggiornati;

• il misuratore sia stato azzerato o letto nello stesso momento;

• l’unità di misura sia la stessa;

• non siano inclusi consumi precedenti o successivi.

Consumi domestici inclusi per errore nel conteggio della ricarica

Leggere il contatore generale prima di collegare l’auto e dopo averla scollegata sembra un metodo semplice. In realtà, nel frattempo, l’abitazione continua a consumare energia.

Frigorifero, router, sistemi in standby e illuminazione assorbono piccole quantità. Forno, climatizzatore, pompa di calore e piano a induzione possono invece alterare il risultato in modo sostanziale.

Se durante una ricarica di otto ore la casa consuma mediamente 300 W per altri servizi, il contatore registra 2,4 kWh che non hanno alcun rapporto con l’auto.

Per misurare le perdite è quindi preferibile utilizzare il dato della wallbox o un contatore installato sulla linea dedicata.

Preriscaldamento, climatizzazione e funzioni dell’auto attive durante la misurazione

Un’auto collegata può usare l’energia della rete per climatizzare l’abitacolo, sbrinare i vetri, mantenere la batteria in temperatura o alimentare funzioni di sorveglianza e connettività.

Dal punto di vista dell’utente, questa energia viene realmente consumata e pagata. Dal punto di vista del rendimento della ricarica, però, non dovrebbe essere confusa con l’energia necessaria a riempire la batteria.

Se l’obiettivo è misurare la sola efficienza del trasferimento, occorre disattivare o almeno registrare queste funzioni. Se invece si vuole calcolare il costo reale di utilizzo dell’auto, è corretto includerle.

Sono due domande diverse e richiedono due metodi diversi.

Da cosa dipende il rendimento della ricarica di un’auto elettrica

Potenza di ricarica ed efficienza della conversione AC/DC

Il rendimento di un convertitore cambia in funzione del carico. Generalmente esiste una fascia nella quale il dispositivo lavora in modo più efficiente; al di sotto o al di sopra di essa, le perdite possono incidere maggiormente.

Durante una ricarica a potenza molto bassa, una parte dei consumi elettronici rimane quasi invariata mentre diminuisce l’energia trasferita ogni ora. Il loro peso percentuale aumenta.

All’aumentare della corrente, però, crescono anche le perdite resistive nei conduttori. Non è quindi corretto trasformare il principio in una regola assoluta secondo cui “più potenza è sempre meglio”.

Il punto ottimale dipende da:

• caricatore di bordo;

• impianto;

• numero di fasi;

• temperatura;

• gestione termica;

• modello del veicolo.

Per questo la potenza della wallbox va valutata considerando insieme infrastruttura e limiti del veicolo.

Perché una ricarica molto lenta può aumentare i consumi ausiliari

Consideriamo un esempio semplificato. Supponiamo che i sistemi attivi dell’auto assorbano mediamente 200 W durante la sessione.

Se la ricarica dura cinque ore, consumano complessivamente circa 1 kWh. Se dura quindici ore, arrivano a circa 3 kWh.

L’energia accumulata nella batteria potrebbe essere la stessa, ma il peso dei consumi ausiliari cambia nettamente.

È una delle ragioni per cui la ricarica attraverso una presa a bassa potenza può mostrare perdite percentuali superiori rispetto a una wallbox. Nei test ADAC, le perdite complessive misurate con la wallbox si sono collocate tra il 5% e il 10% sui quattro veicoli esaminati, anche grazie alla minore durata della sessione e alla linea dedicata.

Questi valori sono indicativi e non costituiscono una soglia universale per ogni auto o installazione.

Durata della sessione e incidenza dei consumi fissi del veicolo

La durata non è soltanto una conseguenza della potenza. Dipende anche da:

• energia da aggiungere;

• stato di carica;

• temperatura;

• limiti impostati;

• modulazione dinamica;

• interruzioni;

• riduzione della potenza nella fase finale.

Due sessioni con la stessa energia totale possono quindi avere rendimenti diversi.

Se una sessione viene interrotta molte volte, il veicolo potrebbe dover ripetere procedure di comunicazione, controllo e inizializzazione. Il singolo evento consuma poco, ma numerosi riavvii possono aumentare il tempo complessivo e rendere il processo meno lineare.

Ricarica monofase e trifase: come cambia l’efficienza energetica

La ricarica trifase consente di distribuire la potenza su tre conduttori di fase. A parità di potenza complessiva, la corrente su ciascuna fase può essere inferiore rispetto a una configurazione monofase.

Ciò può ridurre alcune perdite nella linea, ma il risultato finale dipende soprattutto dall’architettura del caricatore di bordo.

Alcuni veicoli sono progettati per lavorare in modo particolarmente efficiente con una wallbox trifase; altri accettano soltanto una fase o utilizzano internamente moduli differenti. Non basta quindi conoscere la potenza nominale della wallbox per prevedere il rendimento.

Lo stesso veicolo dovrebbe essere testato nelle medesime condizioni, variando soltanto la configurazione di ricarica. Confrontare automobili diverse non permette di isolare l’effetto delle fasi.

Temperatura della batteria e perdite di ricarica in inverno

In inverno la batteria può trovarsi al di sotto della temperatura ideale.

Prima di accettare una corrente elevata, il sistema può:

• limitare la potenza;

• attivare il riscaldamento;

• prolungare la sessione;

• mantenere attive più a lungo pompe e centraline.

La maggiore perdita non deriva necessariamente da un malfunzionamento. È spesso la conseguenza della strategia con cui il veicolo protegge le celle.

Ricaricare dopo aver guidato può aiutare, perché la batteria è già più calda. Non sempre è possibile o conveniente, ma il confronto tra sessioni dovrebbe tenere conto di questa variabile.

Raffreddamento della batteria e consumi durante la ricarica con temperature elevate

Anche il caldo può aumentare i consumi ausiliari.

Durante una ricarica ad alta potenza, le celle e l’elettronica generano calore. Il sistema può utilizzare il compressore del climatizzatore, pompe e ventole per smaltirlo.

In questo caso il consumo termico cresce, ma può consentire alla batteria di mantenere una potenza più elevata e completare la sessione in meno tempo.

Il rendimento finale nasce quindi da un equilibrio. Ridurre il raffreddamento non sarebbe una soluzione: comprometterebbe sicurezza, prestazioni e durata della batteria.

Stato di carica iniziale e finale: perché ricaricare fino al 100% cambia il risultato

Nella parte centrale della batteria, il veicolo può generalmente accettare potenza con maggiore continuità. Avvicinandosi al limite superiore, il BMS riduce progressivamente la corrente.

La fase finale può quindi:

• durare più a lungo;

• mantenere attivi i sistemi ausiliari;

• richiedere controlli più precisi;

• includere attività di bilanciamento.

Ciò non significa che si debba evitare sempre il 100%. In alcune situazioni è utile o necessario e, per determinate chimiche, le indicazioni del produttore possono prevedere ricariche complete periodiche.

Ai fini della misurazione, però, una sessione fino al 100% non va confrontata alla leggera con una che termina all’80%.

Sessioni continue, interruzioni e riavvii della ricarica

Una sessione stabile permette al caricatore e ai sistemi del veicolo di lavorare senza continue transizioni.

Ogni arresto può comportare:

• apertura dei contattori;

• sospensione dei sistemi;

• nuova comunicazione con la wallbox;

• controlli di isolamento;

• riattivazione delle centraline;

• eventuale riavvio della gestione termica.

La quantità di energia utilizzata per ciascun ciclo è limitata, ma l’effetto può diventare visibile quando la ricarica viene frammentata in molti intervalli brevi.

Modulazione della potenza e funzionamento del caricatore di bordo

La modulazione della potenza è utile per adattare la ricarica ai consumi dell’abitazione e alla produzione fotovoltaica. Non è quindi un problema in sé.

L’efficienza può però diminuire quando la potenza resta a lungo molto bassa oppure oscilla continuamente attorno alla soglia minima accettata dal veicolo.

In queste condizioni possono verificarsi:

• frequenti sospensioni;

• ripartenze;

• maggiore durata;

• funzionamento del convertitore fuori dalla fascia più efficiente;

• maggiore peso dei consumi fissi.

L’obiettivo non è eliminare la modulazione, ma renderla stabile e coerente con le caratteristiche dell’auto e dell’impianto.

Ricarica con fotovoltaico a bassa potenza e rendimento complessivo

La ricarica con fotovoltaico introduce un compromesso interessante.

Seguire con precisione ogni variazione della produzione può aumentare l’autoconsumo, ma può anche mantenere il veicolo a potenze ridotte o generare interruzioni quando passano le nuvole.

Da un punto di vista puramente tecnico, la percentuale di perdita potrebbe risultare leggermente più alta. Da un punto di vista economico ed energetico complessivo, però, utilizzare energia prodotta localmente può restare molto conveniente.

Una ricarica con rendimento del 88% effettuata quasi interamente con surplus fotovoltaico può costare meno di una ricarica con rendimento del 92% effettuata con energia acquistata dalla rete.

Efficienza e convenienza non sono sinonimi. Vanno valutate insieme.

Perché due auto collegate alla stessa wallbox possono avere perdite diverse

La wallbox rappresenta soltanto una parte del sistema. La maggior parte delle differenze tra veicoli nasce a bordo.

Due auto possono avere:

• caricatori con rendimenti differenti;

• batterie di dimensioni e chimiche diverse;

• sistemi termici più o meno attivi;

• assorbimenti ausiliari diversi;

• software e strategie di ricarica differenti;

• architetture monofase o trifase.

Utilizzare la stessa wallbox, lo stesso cavo e la stessa potenza non rende quindi direttamente confrontabili i risultati.

Il riferimento più utile è spesso lo storico della stessa auto, misurato nello stesso punto e in condizioni simili.

Perdite nella ricarica AC e DC: cosa cambia nel percorso dell’energia

Ricarica in corrente alternata: dove avviene la conversione dell’energia

Durante la ricarica AC, la wallbox rende disponibile corrente alternata e comunica al veicolo quanta corrente può essere assorbita.

La conversione in corrente continua avviene a bordo dell’auto. La misurazione della wallbox comprende quindi, normalmente:

• energia inviata al veicolo;

• perdite del caricatore di bordo;

• consumi delle centraline;

• gestione termica;

• perdite interne alla batteria.

Se il misuratore è installato a monte della wallbox, può includere anche il consumo del dispositivo e le dispersioni della linea.

Ricarica rapida in corrente continua: quali perdite si spostano nella colonnina

Nella ricarica DC, la conversione da corrente alternata a corrente continua avviene nella stazione.

La batteria riceve quindi corrente continua senza utilizzare il caricatore AC di bordo. Questo non elimina le perdite di conversione: le sposta dal veicolo alla colonnina.

Il risultato visualizzato all’utente dipende dal punto di misura utilizzato dall’infrastruttura. La colonnina può registrare l’energia DC erogata al veicolo, mentre l’energia prelevata dalla rete dall’intera stazione sarà superiore.

Per questo motivo un dato di perdita riferito al solo veicolo non descrive necessariamente l’efficienza complessiva rete-batteria.

Perché il caricatore di bordo viene escluso durante la ricarica DC

La corrente in uscita dalla colonnina è già adatta, dopo le regolazioni necessarie, ad alimentare il circuito ad alta tensione della batteria.

Il veicolo continua a comunicare la potenza accettabile e a controllare la sicurezza, ma il convertitore AC/DC di bordo non svolge la funzione utilizzata nella ricarica domestica.

Ciò riduce una delle principali fonti di perdita all’interno dell’auto. Rimangono però tutti gli altri consumi necessari a gestire il pacco batteria.

Quali consumi del veicolo rimangono anche collegandosi a una colonnina rapida

Durante la ricarica DC continuano a funzionare:

• BMS;

• centraline;

• contattori;

• sensori;

• rete a bassa tensione;

• pompe;

• raffreddamento o riscaldamento;

• sistemi di comunicazione.

Ad alta potenza, la gestione termica può diventare particolarmente intensa. Con una batteria fredda, il sistema può invece spendere energia per raggiungere la temperatura necessaria.

Perché i dati di efficienza della ricarica AC e DC non sono direttamente confrontabili

Un test AC e uno DC possono utilizzare confini di misurazione differenti.

Nel primo caso si può misurare l’energia all’ingresso della wallbox. Nel secondo, l’energia DC all’uscita della colonnina. Il primo dato include la conversione a bordo dell’auto; il secondo può escludere la conversione effettuata dalla stazione.

Cambiano inoltre:

• potenza;

• durata;

• stato di carica;

• temperatura;

• gestione termica;

• precisione degli strumenti.

Affermare che la ricarica DC “non ha perdite” sarebbe quindi scorretto. Per approfondire le differenze tra ricarica AC e DC, occorre considerare dove avviene la conversione e quale componente limita la potenza.

Energia erogata, energia fatturata ed energia ricevuta dalla batteria

Nella ricarica pubblica, il valore fatturato è legato al sistema di misura della stazione e alle regole applicabili al servizio. Non coincide necessariamente con una stima dell’energia chimicamente immagazzinata.

L’app dell’operatore può mostrare i kWh erogati dal punto di ricarica. L’auto può mostrare l’aumento percentuale. Il gestore può monitorare anche l’energia assorbita dalla rete, che comprende i consumi e le perdite interne dell’infrastruttura.

Sono tre dati differenti. Per confrontare correttamente AC e DC occorre prima sapere quale dei tre si sta osservando.

Come calcolare le perdite di ricarica dell’auto elettrica

Quali dati servono per misurare il rendimento della sessione

Per calcolare il rendimento servono due valori riferiti allo stesso intervallo:

1. energia prelevata o erogata a monte del sistema considerato;

2. energia effettivamente accumulata nella batteria.

Il primo valore può essere misurato con buona precisione da un contatore dedicato o dalla wallbox.

Il secondo è più difficile da ottenere. In assenza di dati diagnostici della batteria, viene spesso stimato attraverso la capacità netta e la variazione dello stato di carica.

Formula per calcolare i kWh persi durante la ricarica

La differenza energetica si calcola così:

kWh non accumulati = kWh prelevati − kWh accumulati nella batteria

Esempio:

• energia prelevata: 30 kWh;

• energia accumulata: 27 kWh;

• energia non accumulata: 3 kWh.

Questi 3 kWh comprendono tutte le perdite e i consumi presenti tra i due punti di misura.

Formula per calcolare la percentuale di perdita energetica

La percentuale di perdita rispetto all’energia prelevata è:

Perdita % = [(energia prelevata − energia accumulata) / energia prelevata] × 100

Utilizzando i valori precedenti:

[(30 − 27) / 30] × 100 = 10%

Formula per calcolare l’efficienza complessiva della ricarica

Il rendimento si calcola con la formula inversa:

Rendimento % = (energia accumulata / energia prelevata) × 100

Nell’esempio:

27 / 30 × 100 = 90%

Perdita percentuale e rendimento: come verificare la correttezza del risultato

Se entrambi i valori sono calcolati rispetto all’energia prelevata, la loro somma deve essere pari al 100%:

rendimento + perdita = 100%

Un rendimento del 90% corrisponde quindi a una perdita del 10%.

Questa semplice verifica aiuta a individuare errori nella formula.

Perché il denominatore utilizzato cambia la percentuale finale

Alcuni calcoli dividono lo scarto per l’energia accumulata anziché per quella prelevata.

Con 30 kWh prelevati e 27 accumulati:

• perdita rispetto all’energia prelevata: 10%;

• differenza rispetto all’energia accumulata: circa 11,1%.

Entrambi i risultati possono descrivere una relazione matematica, ma non rappresentano la stessa grandezza.

Per parlare di rendimento energetico è preferibile utilizzare come riferimento l’energia in ingresso e dichiarare sempre il metodo applicato.

Come stimare i kWh entrati nella batteria partendo dallo stato di carica

Quando non è disponibile una misurazione diretta, si può utilizzare:

energia accumulata stimata = capacità netta attuale × variazione dello stato di carica

Esempio:

• capacità netta: 60 kWh;

• stato iniziale: 30%;

• stato finale: 80%;

• variazione: 50%.

L’energia accumulata stimata è:

60 × 0,50 = 30 kWh

Se la wallbox ha registrato 33 kWh, la perdita stimata è di 3 kWh, pari a circa il 9,1% dell’energia prelevata.

Limiti del calcolo basato su capacità netta e variazione percentuale

Il risultato rimane approssimativo perché dipende da:

• capacità netta realmente disponibile;

• degrado;

• temperatura;

• arrotondamento del display;

• linearità dello stato di carica;

• ricalibrazioni del BMS;

• eventuali consumi avvenuti durante la sessione.

È un metodo utile per osservare tendenze, non per certificare l’efficienza di un veicolo.

Esempio di calcolo: quanti kWh servono realmente per ricaricare una batteria

Definizione della capacità netta e dello stato di carica iniziale

Consideriamo un’auto con una capacità netta stimata di 60 kWh.

La sessione inizia al 10% e termina al 90%. La variazione dello stato di carica è quindi pari all’80%.

La wallbox registra un’erogazione di 53,5 kWh.

Calcolo teorico dell’energia accumulata nella batteria

L’energia teoricamente accumulata è:

60 kWh × 0,80 = 48 kWh

Confronto con i kWh registrati dalla wallbox

La differenza tra energia erogata e accumulata è:

53,5 − 48 = 5,5 kWh

Calcolo dei kWh non accumulati e del rendimento percentuale

La perdita stimata è:

5,5 / 53,5 × 100 = circa 10,3%

Il rendimento è:

48 / 53,5 × 100 = circa 89,7%

I due valori sommano al 100%.

Quanto incide un punto percentuale di errore nello stato di carica

Su una batteria da 60 kWh, un punto percentuale equivale teoricamente a 0,6 kWh.

Se la lettura iniziale e quella finale presentano entrambe un arrotondamento sfavorevole, l’energia stimata potrebbe differire di oltre 1 kWh.

La perdita reale potrebbe quindi essere, per esempio, di 4,5 kWh o di 6,5 kWh anziché esattamente 5,5.

Il valore calcolato è plausibile, ma non ha la precisione suggerita dal decimale.

Quali dati dell’esempio sono misurati e quali soltanto stimati

Nell’esempio:

• i 53,5 kWh della wallbox sono un dato misurato;

• il 10% e il 90% sono stime del BMS;

• i 60 kWh rappresentano una capacità netta presunta;

• i 48 kWh accumulati sono un risultato calcolato;

• il 10,3% è quindi una perdita stimata.

Questa distinzione dovrebbe accompagnare ogni prova domestica.

Come misurare correttamente le perdite di ricarica a casa

Contatore dedicato, misuratore della wallbox o contatore generale

La soluzione più attendibile è un misuratore dedicato alla linea di ricarica.

In ordine indicativo, si possono utilizzare:

1. un contatore dedicato installato sulla linea;

2. il misuratore integrato nella wallbox;

3. un sistema di monitoraggio energetico correttamente configurato;

4. il contatore generale dell’abitazione.

L’ultima opzione è la meno precisa, perché include tutti gli altri consumi domestici.

Perché la misurazione sulla linea dedicata è più attendibile

Un misuratore dedicato permette di isolare l’energia destinata al punto di ricarica.

Rimangono comprese le eventuali perdite successive al punto di misura, ma vengono esclusi frigorifero, pompa di calore, forno e altri carichi.

È inoltre più semplice confrontare sessioni diverse, perché il perimetro rimane costante.

Come scegliere un intervallo di ricarica abbastanza ampio

Per limitare l’effetto degli arrotondamenti, è preferibile utilizzare un intervallo di almeno alcune decine di punti percentuali.

Una prova dal 20% all’80% è generalmente più rappresentativa di una dal 50% al 60%.

Non è necessario scaricare completamente la batteria né portarla sempre al 100%. L’obiettivo è ottenere una variazione abbastanza ampia senza modificare inutilmente le normali abitudini di utilizzo.

Come escludere i consumi elettrici non collegati all’auto

Se si utilizza il contatore generale, occorre almeno registrare i principali consumi domestici avvenuti durante la prova.

Una soluzione rudimentale consiste nell’effettuare la sessione durante un periodo con carichi prevedibili e ridotti. Rimangono comunque i consumi di fondo, difficili da separare con precisione.

Un misuratore dedicato resta nettamente preferibile.

Quali condizioni registrare prima di avviare la prova

Per rendere confrontabili i risultati conviene annotare:

• data;

• temperatura esterna;

• stato di carica iniziale;

• stato di carica finale;

• potenza impostata;

• durata;

• kWh registrati;

• eventuali interruzioni;

• climatizzazione o preriscaldamento;

• utilizzo precedente dell’auto.

Non serve creare un laboratorio domestico. Bastano dati coerenti raccolti nello stesso modo.

Come evitare che climatizzazione e preriscaldamento falsino il risultato

Per misurare il rendimento della sola ricarica, è opportuno disattivare:

• climatizzazione programmata;

• sbrinamento;

• preriscaldamento dell’abitacolo;

• funzioni di sorveglianza ad alto consumo;

• altri servizi non necessari.

La gestione termica automatica della batteria non dovrebbe invece essere disattivata: è parte integrante del processo e, nella maggior parte dei veicoli, non sarebbe comunque possibile farlo.

Quando leggere i dati della wallbox e dell’app del veicolo

Le letture dovrebbero essere effettuate:

• immediatamente prima dell’avvio;

• dopo la conclusione effettiva;

• quando le applicazioni hanno completato l’aggiornamento.

È meglio evitare di attendere molte ore dopo la fine, perché il veicolo potrebbe aver consumato altra energia o modificato la stima dello stato di carica.

Perché è necessario ripetere il test su più sessioni

Una singola ricarica può essere influenzata da:

• batteria particolarmente fredda;

• bilanciamento;

• aggiornamento software;

• errore di lettura;

• interruzione;

• attività eccezionale dei sistemi ausiliari.

Tre o più sessioni comparabili permettono di calcolare una media e di individuare valori anomali.

Come confrontare potenze di ricarica differenti modificando una variabile alla volta

Per capire se una potenza è più efficiente di un’altra, tutte le altre condizioni dovrebbero restare il più possibile simili.

Occorre quindi confrontare:

• intervalli di stato di carica simili;

• temperature simili;

• stessa auto;

• stesso punto di misura;

• assenza di climatizzazione;

• sessioni continue.

Cambiare contemporaneamente potenza, temperatura e intervallo di carica renderebbe impossibile capire quale fattore abbia prodotto la differenza.

Qual è una percentuale normale di perdita durante la ricarica

Perché non esiste un valore valido per tutte le auto elettriche

Non esiste una percentuale che possa essere considerata normale in ogni situazione.

Il risultato dipende da:

• veicolo;

• punto di misura;

• potenza;

• durata;

• temperatura;

• stato di carica;

• condizioni dell’impianto;

• metodo di calcolo.

Le fasce pubblicate da test e studi sono utili come riferimento, ma non devono diventare una diagnosi automatica.

Come interpretare il rendimento senza affidarsi a una soglia universale

Un risultato del 90% può essere perfettamente plausibile durante una normale sessione AC. Lo stesso valore potrebbe però essere sospetto se la medesima auto, nelle stesse condizioni, aveva sempre registrato il 95%.

Al contrario, una perdita del 15% non dimostra da sola un guasto se la batteria era molto fredda, la ricarica è avvenuta a bassa potenza e il calcolo si basa sullo stato di carica arrotondato.

Il contesto conta quanto il numero.

Quando una differenza moderata è compatibile con il normale funzionamento

Una differenza contenuta e stabile nel tempo è generalmente riconducibile a:

• conversione;

• consumi ausiliari;

• gestione termica;

• resistenza della linea;

• processi interni della batteria.

Nei test ADAC sui quattro veicoli esaminati, la ricarica tramite wallbox ha mostrato perdite complessive comprese tra il 5% e il 10%. Il dato descrive quelle specifiche condizioni di prova e non rappresenta un limite tecnico universale.

Quando una perdita elevata dipende da temperatura, potenza o durata della sessione

Prima di sospettare un problema, occorre verificare:

• temperatura iniziale della batteria;

• potenza media effettiva;

• durata;

• interruzioni;

• fase finale al 100%;

• climatizzazione;

• precisione dei dati utilizzati.

Uno studio sulla ricarica a potenza ridotta considera plausibili perdite vicine al 10% nell’intervallo AC tra 1,38 e 7,4 kW, pur sottolineando che l’efficienza dipende dalle condizioni e dal sistema analizzato.

Perché il confronto con lo storico dell’auto è più utile del confronto con altri modelli

Ogni veicolo utilizza componenti e strategie differenti. Il confronto con un altro modello può essere interessante, ma non è sufficiente per individuare un’anomalia.

È più significativo osservare se la stessa auto:

• richiede improvvisamente più energia;

• mostra perdite crescenti;

• impiega più tempo;

• attiva più spesso la gestione termica;

• produce risultati incoerenti a parità di condizioni.

Episodio isolato o aumento costante: quale dato deve preoccupare

Un episodio isolato può dipendere da circostanze occasionali.

Un aumento ripetuto, misurato con lo stesso strumento e in condizioni simili, merita maggiore attenzione. È soprattutto la tendenza nel tempo a fornire un’indicazione utile.

Come individuare perdite di ricarica anomale

Verificare prima la correttezza dei kWh confrontati

La prima diagnosi riguarda i dati, non l’hardware.

Occorre controllare che:

• le letture appartengano alla stessa sessione;

• la capacità utilizzata nel calcolo sia netta;

• lo stato di carica sia stato letto correttamente;

• non siano inclusi consumi domestici;

• le applicazioni siano aggiornate;

• il denominatore della formula sia corretto.

Molte presunte anomalie si risolvono già in questa fase.

Controllare capacità utilizzabile e stato di carica indicato dal veicolo

Una capacità netta errata altera l’intero calcolo.

È utile verificare:

• dato dichiarato dal produttore;

• eventuale differenza tra lordo e netto;

• età della batteria;

• stima dello stato di salute;

• possibili aggiornamenti software che abbiano modificato la gestione dei buffer.

Valutare l’effetto di freddo, caldo e gestione termica della batteria

Se le perdite aumentano soltanto in inverno o dopo una lunga sosta al freddo, la gestione termica è una spiegazione plausibile.

Se aumentano durante il caldo intenso o dopo una guida impegnativa, può incidere il raffreddamento.

Per isolare l’effetto, è utile confrontare sessioni effettuate a temperature simili.

Verificare se la ricarica è durata più del normale

Una maggiore durata può dipendere da:

• limite di corrente;

• riduzione della potenza;

• carichi domestici;

• modulazione;

• problemi di comunicazione;

• fase finale prolungata.

Più a lungo restano attivi i sistemi del veicolo, maggiore può essere il loro consumo complessivo. Gli stessi fattori possono incidere anche sui tempi di ricarica dell’auto elettrica.

Controllare interruzioni, riavvii e variazioni frequenti della potenza

Lo storico della wallbox può mostrare se la sessione è stata continua o frammentata.

Numerosi arresti possono indicare:

• gestione dinamica molto aggressiva;

• produzione fotovoltaica instabile;

• perdita temporanea di comunicazione;

• problemi di rete;

• limiti impostati dal veicolo.

Confrontare il consumo registrato a potenze diverse

Se il rendimento migliora nettamente aumentando la potenza, il peso dei consumi fissi o il rendimento del caricatore a basso carico potrebbero essere determinanti.

Se la perdita rimane elevata a ogni potenza, occorre verificare altre cause.

Verificare il surriscaldamento di cavi, prese e connettori

Calore eccessivo può indicare una resistenza anomala.

Segnali da non ignorare includono:

• odore insolito;

• scolorimento;

• deformazione;

• temperatura elevata localizzata;

• interruzioni;

• errori ricorrenti.

In questi casi la ricarica deve essere sospesa e l’impianto controllato da un professionista.

Confrontare il dato della wallbox con quello del contatore dedicato

Se il contatore a monte registra sistematicamente più energia della wallbox, la differenza può trovarsi:

• nella linea;

• nel consumo della wallbox;

• nel diverso metodo di misura;

• negli arrotondamenti.

Se i due valori coincidono ma la batteria sembra ricevere molto meno, la causa è più probabilmente a valle del punto di ricarica o nel metodo usato per stimare i kWh accumulati.

Come capire se la dispersione dipende dall’impianto elettrico

Possibili indizi sono:

• caduta di tensione rilevante;

• componenti caldi;

• differenza anomala tra contatore e wallbox;

• potenza instabile;

• problemi presenti con più veicoli;

• anomalie localizzate sulla linea.

La verifica può comprendere misure di tensione, corrente, resistenza, temperatura e qualità dei collegamenti.

Come riconoscere un possibile problema del caricatore di bordo o del veicolo

Un’origine a bordo può essere sospettata quando:

• il problema si presenta su punti di ricarica differenti;

• la potenza viene limitata senza una causa evidente;

• compaiono errori del veicolo;

• la gestione termica rimane attiva in modo insolito;

• la batteria a 12 V presenta problemi;

• il rendimento cambia bruscamente dopo un aggiornamento o un guasto.

Il dato sui kWh, da solo, non permette di identificare il componente responsabile. Serve una diagnosi del veicolo.

Quando rivolgersi all’installatore e quando all’assistenza dell’auto

È opportuno contattare l’installatore quando gli indizi riguardano:

• linea;

• protezioni;

• morsetti;

• cavi;

• connettori;

• cadute di tensione;

• misuratore della wallbox.

È invece indicato rivolgersi all’assistenza del veicolo quando il comportamento anomalo si ripete su infrastrutture differenti o è accompagnato da limitazioni, errori e consumi termici insoliti.

Come ridurre le perdite durante la ricarica domestica

Limitare le dispersioni nella linea tra quadro elettrico e wallbox

Il primo passo è disporre di una linea correttamente progettata e installata.

Sezione dei conduttori, lunghezza, protezioni e collegamenti devono essere adatti alla corrente prevista. Non serve sovradimensionare ogni componente senza criterio, ma evitare che la linea diventi un punto debole.

Evitare collegamenti, prese e connettori che si surriscaldano

I componenti devono essere mantenuti integri, puliti e correttamente inseriti.

Un contatto usurato non aumenta soltanto le perdite: può compromettere sicurezza e affidabilità.

Ricaricare a una potenza compatibile con il punto di massima efficienza dell’auto

Quando l’impianto e il veicolo lo consentono, una potenza moderata o elevata può ridurre la durata della sessione e il peso dei consumi ausiliari.

La potenza ottimale non coincide necessariamente con il massimo assoluto disponibile. Deve tenere conto di:

• capacità del caricatore;

• impianto;

• altri carichi;

• temperatura;

• esigenze dell’utente.

Perché ridurre sempre la corrente al minimo può essere controproducente

Limitare la corrente può essere utile per non superare la potenza disponibile o per seguire il fotovoltaico. Farlo sistematicamente, anche quando non serve, può però prolungare inutilmente la ricarica.

Il risultato può essere un aumento dei consumi fissi e un funzionamento meno efficiente del caricatore di bordo.

Preferire sessioni stabili senza continui arresti e ripartenze

Quando possibile, è meglio mantenere una potenza continua piuttosto che alternare numerosi intervalli brevissimi.

Una buona gestione energetica non deve soltanto evitare il sovraccarico: dovrebbe anche ridurre oscillazioni e riavvii non necessari.

Ricaricare una batteria già in temperatura nelle giornate fredde

Avviare la ricarica dopo un viaggio può limitare l’energia necessaria per portare la batteria alla temperatura corretta.

Non è una regola obbligatoria. L’auto può essere ricaricata quando serve. È però una variabile utile per chi desidera ottimizzare il rendimento in inverno.

Separare i consumi di climatizzazione da quelli della sola ricarica

Preriscaldare l’abitacolo mentre l’auto è collegata può essere una scelta comoda e sensata, perché permette di partire con l’ambiente già confortevole.

Ai fini del calcolo, però, quell’energia va classificata come climatizzazione, non come perdita del processo di accumulo.

Gestire la potenza disponibile evitando modulazioni eccessivamente frammentate

Un sistema di gestione dinamica della potenza ben configurato può:

• adattare la potenza ai consumi domestici;

• evitare il distacco del contatore;

• mantenere una sessione stabile;

• limitare periodi prolungati vicino alla potenza minima;

• coordinare più punti di ricarica.

L’efficienza deve essere considerata insieme a sicurezza e flessibilità, non al loro posto.

Ottimizzare la ricarica fotovoltaica senza inseguire ogni variazione di produzione

Una strategia efficace può utilizzare soglie, intervalli temporali e una potenza minima stabile, invece di arrestare la sessione a ogni piccola riduzione della produzione.

In alcune configurazioni può essere conveniente integrare temporaneamente una piccola quota di energia dalla rete per mantenere la ricarica continua e utilizzare meglio il surplus disponibile.

La scelta dipende dalla tariffa, dagli obiettivi di autoconsumo e dalle funzionalità del sistema.

Ridurre le inefficienze senza compromettere sicurezza e disponibilità dell’auto

L’obiettivo non è ottenere a ogni costo la percentuale di perdita più bassa possibile.

Una ricarica leggermente meno efficiente può essere preferibile se:

• utilizza energia solare;

• evita un aumento della potenza contrattuale;

• rispetta gli orari dell’utente;

• mantiene la batteria nelle condizioni previste;

• rende l’auto disponibile quando serve.

L’ottimizzazione reale cerca il miglior equilibrio tra energia, costo, sicurezza e praticità.

Quanto incidono le perdite sul costo reale della ricarica

Perché il consumo indicato dall’auto è inferiore a quello pagato in bolletta

Il computer di bordo misura o stima l’energia utilizzata durante la guida. La bolletta registra invece l’energia prelevata dalla rete.

Tra i due valori ci sono:

• perdite di ricarica;

• consumi in sosta;

• climatizzazione;

• preriscaldamento;

• eventuali consumi della wallbox.

Per conoscere il costo reale dell’auto, il dato più utile è il consumo dalla rete.

Come calcolare il costo effettivo di una sessione domestica

La formula è:

costo della sessione = kWh prelevati × costo effettivo per kWh

Se la wallbox registra 40 kWh e il costo complessivo dell’energia è 0,30 euro/kWh:

40 × 0,30 = 12 euro

Il costo deve essere applicato ai kWh prelevati, non soltanto a quelli stimati nella batteria.

Come calcolare il valore economico dei kWh non accumulati

Se, dei 40 kWh prelevati, 36 vengono accumulati, la differenza è di 4 kWh.

Con un prezzo di 0,30 euro/kWh:

4 × 0,30 = 1,20 euro

Non significa che 1,20 euro siano stati sprecati inutilmente. Una parte ha alimentato funzioni indispensabili al processo.

Dal consumo della batteria al consumo reale dalla rete

Se l’auto utilizza 17 kWh/100 km dalla batteria e il rendimento medio della ricarica è del 90%, il consumo dalla rete può essere stimato così:

17 / 0,90 = circa 18,9 kWh/100 km

Questo è il valore più adatto per calcolare la spesa energetica reale.

Come stimare il costo effettivo per 100 chilometri

Con un consumo dalla rete di 18,9 kWh/100 km e un prezzo di 0,30 euro/kWh:

18,9 × 0,30 = 5,67 euro ogni 100 km

Il dato cambia con tariffa, stagione, stile di guida e rendimento delle sessioni. Per una valutazione più ampia si può partire dal costo al km dell’auto elettrica, includendo l’energia realmente acquistata.

Quanto pesano le perdite sul consumo annuale dell’auto elettrica

Supponiamo che la batteria richieda 2.500 kWh all’anno e che il rendimento medio della ricarica sia del 90%.

L’energia da prelevare è:

2.500 / 0,90 = circa 2.778 kWh

La differenza è di circa 278 kWh.

Con energia a 0,30 euro/kWh, il valore economico annuale è:

278 × 0,30 = circa 83 euro

Si tratta di un esempio matematico. Il costo reale dipende dalla tariffa dell’utente e dalle condizioni di ricarica.

Perché una ricarica più efficiente non è sempre quella meno costosa

Una sessione notturna può avere un rendimento elevato ma utilizzare energia acquistata dalla rete.

Una sessione fotovoltaica può avere un rendimento leggermente inferiore, ma sfruttare energia che altrimenti sarebbe stata immessa in rete a condizioni meno vantaggiose.

Allo stesso modo, aumentare la potenza di ricarica potrebbe ridurre le perdite, ma non essere conveniente se richiede un aumento della potenza contrattuale utilizzata soltanto occasionalmente.

Il costo minimo nasce dall’equilibrio tra rendimento, tariffa, disponibilità e fonte dell’energia.

Efficienza energetica, tariffa elettrica e autoconsumo fotovoltaico

Per valutare correttamente una strategia di ricarica occorre considerare almeno tre dimensioni:

• quanta energia viene prelevata;

• quanto costa quella specifica energia;

• quale parte proviene dal fotovoltaico.

La sola percentuale di perdita non è sufficiente.

Cosa indica realmente la differenza tra contatore e batteria

Perché una parte dei kWh assorbiti non può essere accumulata

Conversione, controllo, comunicazione e gestione termica sono necessari per trasferire energia in modo sicuro.

Una quota di energia viene inevitabilmente trasformata in calore o utilizzata dai sistemi che rendono possibile la ricarica. Un rendimento del 100% non è fisicamente realistico.

Quando le perdite rientrano nel normale funzionamento del sistema

Una differenza moderata, coerente e ripetibile può essere considerata fisiologica.

Il valore deve essere letto alla luce di:

• veicolo;

• potenza;

• temperatura;

• durata;

• stato di carica;

• punto di misura.

Perché una misurazione coerente è più importante del singolo valore percentuale

Un test apparentemente molto preciso può essere in realtà poco attendibile se confronta il contatore con percentuali arrotondate o include altri consumi.

È meglio disporre di una serie di misurazioni semplici ma coerenti che di una singola prova ricca di decimali e basata su ipotesi fragili.

Come utilizzare lo storico delle sessioni per riconoscere un’anomalia

Registrare periodicamente energia, durata, potenza e temperatura permette di costruire un riferimento per la propria auto.

Un aumento improvviso e persistente diventa così più facile da individuare. Lo storico aiuta anche a distinguere l’effetto delle stagioni da un possibile problema tecnico.

L’obiettivo non è eliminare ogni perdita, ma evitare le inefficienze anomale

Il contatore segna più kWh di quelli entrati nella batteria perché misura l’intero processo, non soltanto l’energia accumulata.

Una parte della differenza dipende da fenomeni inevitabili e funzioni necessarie. Un’altra può essere ridotta attraverso:

• un impianto ben progettato;

• una potenza adeguata;

• sessioni stabili;

• una gestione intelligente;

• misurazioni corrette.

Prima di preoccuparsi per i “kWh mancanti”, quindi, bisogna verificare che i dati confrontati descrivano davvero la stessa sessione e lo stesso tratto del percorso energetico.

Quando la misurazione è coerente, la differenza tra contatore e batteria smette di essere un mistero: diventa uno strumento utile per conoscere meglio l’auto, controllare i costi e rendere la ricarica domestica ancora più efficiente.