La praticità d’uso nella ricarica
delle auto elettriche senza cavo è piuttosto evidente. Si utilizza il principio
di induzione elettromagnetica, in cui l'energia elettrica viene trasferita tra
due oggetti attraverso un campo elettromagnetico. Esempi quotidiani della sua
applicazione sono la ricarica di alcuni smartphone o i piani di cottura ad
induzione. Nel caso dell’auto però la tecnologia attuale non è ancora matura.
Ci sono innanzitutto dei problemi economici, dovuti al costo elevato delle
bobine usate, che devono avere dimensioni importanti a causa della distanza di
15-20 cm tra la stazione di ricarica interrata e il fondo del veicolo. Inoltre,
l’affidabilità e la sicurezza sono messe in discussione per via di animali e
oggetti che possono interporsi in quello spazio: ad esempio ai gatti piace
stare al “calduccio” sviluppato dalla sorgente di energia posta sotto il
livello della strada; oppure, oggetti leggeri a base metallica tipo lattine o
la carta interna del pacchetto di sigarette possono ostacolare la trasmissione
di energia e surriscaldarsi fino a bruciare.
Per sopperire a tali inconvenienti,
si stanno prototipando delle importanti alternative presso il Fraunhofer Institute for Integrated Systems
and Device Technology (IISB) ad
Erlangen, in Germania. I ricercatori dell’IISB hanno messo a punto, in collaborazione con l'Energie Campus
di Norimberga, un sistema per la ricarica frontale dei veicoli elettrici. Dal
momento che questo permette alla vettura di essere condotta molto più vicina
alla fonte di induzione, praticamente a toccarla, le bobine sono molto più
piccole di diametro rispetto alla versione interrata, di 10 cm invece che di 80.
Il sistema è più efficiente, più conveniente e rende meno probabile che degli
ostacoli possano interrompere il flusso di energia. La colonnina di ricarica è di
plastica con un altezza di circa un metro, si piega all'indietro se spinta dal
veicolo e può abbassarsi se la pressione applicata è troppo forte. In pratica il
mezzo non subisce alcun danno. Ancora, non è necessario un perfetto
allineamento tra la zona centrale anteriore dell’auto e la colonnina, la quale
si adatta bene con vetture di ogni dimensione.
All’IISB lavorano da più di dieci
anni sull’elettronica di potenza per veicoli elettrici e da più di due sulla
ricarica induttiva. Anche per questo sono riusciti a progettare bobine
efficienti per minimizzare la resistenza di scambio durante il trasferimento di
energia. L’attuale prototipo fornisce una potenza di 3kW, sufficiente a
ricaricare l’auto nel corso della notte, con un rendimento del 95%, molto alto
per questa applicazione. Nel prossimo step si prevede di aumentare
ulteriormente la potenza della bobina, principalmente per adeguarsi allo
sviluppo delle nuove tecnologie di storage; inoltre sarà indispensabile ridurre
il costo dello spot di ricarica, per farlo diventare un vero prodotto di massa,
a disposizione di comuni e cittadini virtuosi.
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