Veloce e semplice senza cavi
Ciò che è ormai da tempo all'ordine del giorno per i cellulari o gli spazzolini elettrici potrebbe presto diventare realtà anche per le auto elettriche: la ricarica induttiva senza cavi. Una bobina trasmittente in una piastra di base trasmette l'energia tramite un campo magnetico a una bobina ricevente nell'auto. Ciò aumenta notevolmente il comfort: il processo di ricarica si avvia automaticamente non appena l'auto è parcheggiata correttamente. Allo stesso tempo, apre possibilità completamente nuove. Le auto elettriche parcheggiate sarebbero automaticamente collegate alla rete e in futuro potrebbero contribuire alla transizione energetica come accumulatori mobili di energia.
Nel progetto pilota «INLADE», l'Empa, sotto la guida del fornitore di energia Eniwa AG, insieme ad altri partner, ha testato per la prima volta in Svizzera la ricarica senza cavi in condizioni reali. Il progetto è stato sostenuto dall'Ufficio federale dell'energia (UFE) e dai Cantoni di Zurigo e Argovia. «L'obiettivo era quello di testare la tecnologia già esistente nella vita quotidiana, chiarire le questioni tecniche e normative e dimostrare il suo potenziale per la transizione energetica», spiega Mathias Huber del dipartimento «Combustibili chimici e sistemi per veicoli» dell'Empa.
Efficienza pari a quella della ricarica con cavo
Nella nuova stazione di ricarica induttiva del dimostratore di mobilità «move» dell'Empa, l'auto elettrica convertita deve essere parcheggiata con precisione. Uno schermo indica la posizione ottimale – in futuro saranno gli assistenti di parcheggio a farlo automaticamente. Una volta che il veicolo è posizionato correttamente, il sistema riconosce la posizione sopra la piastra di base installata a livello del suolo e avvia il processo di ricarica. Prima di farlo, verifica che non vi siano oggetti o esseri viventi tra le bobine.
Nel progetto, Amag e altri partner hanno convertito veicoli esistenti per la ricarica senza cavi. A tal fine sono state installate bobine riceventi e integrate interfacce per la gestione della ricarica e il sistema ad alta tensione. Sono seguite misurazioni approfondite della compatibilità elettromagnetica (EMC) e test di sicurezza. «Si trattava di garantire che il campo magnetico durante la ricarica induttiva non interferisse con altri dispositivi all'interno e all'esterno del veicolo né con le persone», spiega Huber. Successivamente, i veicoli convertiti hanno ottenuto un'omologazione individuale per le strade svizzere, diventando così tra le prime auto elettriche al mondo con un sistema di ricarica induttiva adatto all'uso quotidiano. La ricarica tradizionale tramite cavo rimane comunque possibile.
I ricercatori dell'Empa hanno inoltre studiato l'effetto della ricarica induttiva sulla batteria e sull'efficienza. I test in condizioni reali – con neve, pioggia, differenze di temperatura e lievi deviazioni di parcheggio – hanno dimostrato un'efficienza di circa il 90%, paragonabile alla ricarica tramite cavo. «La tecnologia funziona in modo molto affidabile nella pratica ed è efficiente quanto i sistemi di ricarica tradizionali», conclude Huber.
Buffer per le energie rinnovabili
Come gli altri veicoli, anche le auto elettriche rimangono ferme in media circa 23 ore al giorno. Se fossero collegate in modo permanente alla rete elettrica nei parcheggi o nei garage, le loro batterie potrebbero fungere da accumulatori di energia, attenuare le fluttuazioni e promuovere così le energie rinnovabili. La ricarica bidirezionale è tecnicamente possibile anche con la tecnologia di ricarica induttiva. «Il grande vantaggio di un sistema induttivo è che i veicoli sono collegati alla rete molto più spesso senza che sia necessario intervenire attivamente, il che rappresenta un vantaggio sia in termini di comfort che di transizione energetica», spiega Huber. Ci sono anche vantaggi economici: la ricarica intelligente consente di ridurre i costi dell'elettricità, ad esempio quando si ricarica in orari in cui la percentuale di energia rinnovabile è elevata, soprattutto durante il giorno, quando in futuro sempre più impianti fotovoltaici immettono energia nella rete.
