Una stazione domestica da 7,4 kW assorbe 32 A su una fase. Dieci stazioni da 22 kW nel parcheggio di un deposito possono assorbire 320 A per fase, più di quanto molte forniture commerciali possano erogare. Entrambi i carichi sono flessibili, perché un'auto parcheggiata raramente ha bisogno di tutta la finestra disponibile per ricaricarsi. Le modalità sotto differiscono per direzione del flusso di potenza, punto di collegamento dell'auto e requisiti della connessione alla rete.
Questa guida fa parte della serie sulla flessibilità.
Le modalità
| Modalità | Flusso di potenza | Punto di collegamento | Requisiti |
|---|---|---|---|
| V1G, ricarica intelligente | Dalla rete all'auto | Qualsiasi stazione | Stazione controllabile. In CA basta il controllo PWM IEC 61851-1 |
| V2L, dal veicolo al carico | Dall'auto a una presa sull'auto | Non collegata alla rete | Veicolo con presa V2L |
| V2H, dal veicolo alla casa | Dall'auto alla casa | A valle del contatore | Percorso bidirezionale e commutatore di trasferimento per il funzionamento isolato, oppure connessione G98 o G99 per quello in parallelo |
| V2B, dal veicolo all'edificio | Dall'auto all'edificio | A valle del contatore | Come V2H, con controllo a livello di edificio. Le potenze commerciali richiedono di solito G99 |
| V2G, dal veicolo alla rete | In entrambi i sensi, con esportazione | Attraverso il contatore del sito | ISO 15118-20 o CHAdeMO, percorso bidirezionale, connessione G98 o G99 e misura dell'esportazione |
Un'auto che alimenta una casa mentre la casa resta collegata alla rete funziona come generatore in parallelo e l'operatore di rete la tratta come tale. In Gran Bretagna richiede G98 o G99 anche se non esporta mai. Uno schema che limita l'esportazione deve rispettare G100. Soltanto un'alimentazione di riserva che scollega la casa dalla rete tramite un commutatore prima che l'auto la alimenti resta fuori dalla procedura di connessione. La guida a G99 spiega le soglie.
V1G: ricarica intelligente
Un'auto che arriva alle 18:00 e richiede 20 kWh si ricarica in circa 2 ore e 45 minuti a 7,4 kW. Se riparte alle 07:30, rimangono quasi 11 ore libere. La ricarica intelligente sposta il consumo nelle ore a tariffa bassa, nei periodi di surplus solare o lontano dal picco del sito.
In una stazione CA, il segnale di controllo verso l'auto è il ciclo di lavoro PWM della norma IEC 61851-1. Stabilisce la corrente massima assorbibile. Il valore minimo è 6 A per fase, circa 1,4 kW monofase o 4,1 kW trifase a 230 V. Sotto tale valore, la stazione deve mettere in pausa la sessione. Alcuni veicoli entrano in sospensione durante una pausa lunga e non ripartono quando torna la corrente. Prova pausa e ripresa con i veicoli effettivamente presenti nel sito.
In Gran Bretagna, le Electric Vehicles (Smart Charge Points) Regulations 2021 si applicano alle stazioni domestiche e aziendali vendute dal 30 giugno 2022. La stazione deve essere intelligente. Per impostazione predefinita, gli orari di ricarica devono evitare 08:00–11:00 e 16:00–22:00 nei feriali. A ogni avvio deve applicare un ritardo casuale fino a 600 secondi e poterlo estendere a 1.800 secondi quando riceve istruzioni sul collegamento di comunicazione. Il ritardo evita che migliaia di stazioni partano nello stesso secondo al cambio di tariffa. Le stazioni pubbliche e quelle rapide da 50 kW o più sono escluse.
In Germania, la sezione 14a della legge sull'energia si applica alle wallbox, alle pompe di calore e alle batterie con potenza superiore a 4,2 kW installate dal 1° gennaio 2024. L'operatore di rete può ridurne la potenza, ma deve lasciare almeno 4,2 kW per dispositivo. In cambio il sito paga oneri di rete inferiori. La guida alla sezione 14a spiega i moduli.
Capacità residua in un sito commerciale
In un sito commerciale, il limite delle stazioni per fase è la capacità di fornitura concordata meno una riserva e meno il carico non EV misurato su quella fase. La fase più caricata determina il limite delle stazioni trifase.
Le stazioni monofase introducono un secondo problema. Se tutte le stazioni da 7,4 kW sono collegate a L1, questa fase raggiunge il limite mentre L2 ha più di 90 A liberi. Distribuisci il collegamento delle fasi fra le stazioni durante l'installazione e controlla la corrente per fase, non i soli kW totali.
La perdita del collegamento dati non deve lasciare le stazioni a un limite impostato quando il sito era poco carico. In OCPP 1.6, una possibile soluzione di ripiego usa un TxDefaultProfile approvato per il sito con stackLevel basso e un TxDefaultProfile dinamico con stackLevel superiore e validTo breve. Questo funziona solo se nessun TxProfile applicabile prevale su tali profili predefiniti. Restano applicabili la validità dei profili, la durata dei programmi e il relativo ambito di transazione. Verifica i limiti risultanti, anche durante transazioni attive, con una prova offline circoscritta e approvata per il sito. La sola scadenza di un profilo non garantisce un limite sicuro per il sito. Il calcolatore della capacità di ricarica EV applica il calcolo della capacità residua a ogni intervallo del profilo del sito.
V2G: ricarica bidirezionale
La maggior parte delle stazioni V2G operative è in CC, con l'inverter nella stazione. Anche l'esportazione in CA è in esercizio commerciale. L'offerta Mobilize di Renault, lanciata in Francia nell'ottobre 2024, abbina la Renault 5 a una stazione bidirezionale CA. In questo caso l'inverter soggetto al codice di rete è nell'auto, non sulla parete.
| Requisito | Cosa lo soddisfa |
|---|---|
| Veicolo | Auto che supporta l'esportazione, con termini di garanzia del produttore che la consentono |
| Comunicazione auto-stazione | ISO 15118-20 (2022), che definisce il trasferimento bidirezionale in CA e CC, oppure CHAdeMO. ISO 15118-2 e DIN SPEC 70121 non lo definiscono: per questo la maggior parte delle auto in circolazione non può esportare nemmeno da una stazione V2G |
| Comando | OCPP 2.1 (gennaio 2025, pubblicato da IEC come IEC 63584-210), che aggiunge trasferimento bidirezionale e controllo DER, oppure l'interfaccia del produttore della stazione |
| Connessione | In Gran Bretagna, G98 per unità interamente certificate per tipo fino a 16 A per fase, G99 oltre quella soglia e G100 per qualsiasi schema di limitazione dell'esportazione |
La guida a OCPP tratta il protocollo.
Il tempo di risposta determina quali servizi di rete il V2G può offrire. Il servizio britannico Dynamic Containment richiede un cambiamento della potenza erogata entro 0,5 s da una deviazione di frequenza e l'erogazione completa entro 1 s, mantenuta per 15 minuti, con dati di prestazione a 20 Hz. Un setpoint che viaggia dalla piattaforma cloud via OCPP alla stazione e poi all'auto deve completare il percorso entro 1 s. OCPP 2.1 consente alla piattaforma di installare sulla stazione una curva frequenza-potenza, così la stazione risponde alla frequenza locale senza il viaggio di andata e ritorno.
Cosa deve misurare il sito
| Misura | Scopo |
|---|---|
| Importazione ed esportazione alla connessione del sito, per fase | Il limite entro cui devono restare ricarica ed esportazione, inclusa la capacità di esportazione concordata secondo G99 o G100 |
| Ogni stazione, o ciascun quadro delle stazioni | Cosa hanno fatto le stazioni durante un evento, separatamente dal resto del sito |
| Altri grandi carichi e generazione | Perché è cambiata la capacità residua |
| Risoluzione temporale adatta al servizio | Mezz'ora per i periodi di regolamento britannici e 20 Hz per i dati di prestazione di Dynamic Containment |
La ricarica EV rende i riferimenti iniziali più difficili rispetto alla maggior parte dei carichi. La domanda di ricarica dipende dalla presenza delle auto collegate: un riferimento basato sulle medie storiche può sovrastimare o sottostimare la riduzione durante un evento. Un contatore sul quadro delle stazioni mostra direttamente il carico di ricarica; il contatore del sito mostra se il resto del sito è cambiato. La guida ai riferimenti iniziali spiega i metodi.
Misura e controllo con EpiSensor
Un monitor elettrico ZEM alla connessione del sito e un altro sul quadro delle stazioni forniscono le correnti per fase del calcolo della capacità residua. Edge sul Gateway calcola tale capacità con una riserva dichiarata e pubblica il valore e la sua freschezza alla piattaforma di ricarica via MQTT, HTTP o Modbus. Edge non comunica con le stazioni. La piattaforma applica il limite e il proprio comportamento di ripiego. L'applicazione di gestione del carico di ricarica EV mostra l'architettura.
Un controller di demand response ZDR misura l'alimentazione e risponde alla sottofrequenza tramite il proprio relè. Il relè può aprire un contattore su un gruppo di stazioni oppure commutare l'ingresso di abilitazione di una stazione. È adatto soltanto alla riduzione V1G. L'esportazione V2G si comanda via OCPP o tramite l'interfaccia del produttore della stazione.
Domande frequenti
Qual è la differenza fra V1G e V2G?
V1G (ricarica intelligente) controlla quando e quanto rapidamente si ricarica un veicolo; la potenza fluisce solo verso l’auto. V2G consente anche all’auto di esportare tramite una stazione bidirezionale. Servono ISO 15118-20 o CHAdeMO fra auto e stazione e una connessione G98 o G99 in Gran Bretagna.
Che cos’è V2H?
È il trasferimento di energia dal veicolo alla casa, per esempio durante un’interruzione di rete o nelle ore di punta. Se funziona in parallelo alla rete, è generazione e in Gran Bretagna richiede G98 o G99 anche se non esporta mai. V2B applica lo stesso principio a un edificio commerciale.
Le stazioni di ricarica EV nel Regno Unito devono essere intelligenti?
Quelle domestiche e aziendali vendute in Gran Bretagna dal 30 giugno 2022 sì. Le Electric Vehicles (Smart Charge Points) Regulations 2021 richiedono funzioni intelligenti, orari predefiniti fuori dalle fasce 08:00–11:00 e 16:00–22:00 nei feriali e un ritardo casuale fino a 600 secondi a ogni avvio. Le regole non si applicano alle stazioni pubbliche né a quelle rapide da 50 kW o più.
Il V2G danneggia la batteria dell’auto?
Aumenta l’energia che la attraversa. Esportare 14 kWh per ciascuno di 250 giorni feriali equivale a 3.500 kWh all’anno, circa 58 cicli completi di una batteria da 60 kWh. Percorrere 15.000 km a 0,17 kWh/km usa circa 2.550 kWh. L’effetto sulla durata dipende da chimica delle celle, profondità di scarica e temperatura. I termini di garanzia del produttore indicano se l’esportazione è consentita e a quali condizioni.