Corrente alternata e corrente continua? Ricarica monofase e trifase?

I tradizionali generatori di corrente, ad esempio quelli delle centrali idroelettriche, a gas, eoliche o nucleari, producono corrente alternata. Ciò significa che la polarità cambia continuamente. In Europa la frequenza è di 50 Hz (cioè 50 volte al secondo).

La corrente alternata ha il vantaggio di poter essere facilmente trasformata, permettendo così un trasporto efficiente dell’energia elettrica anche su lunghe distanze. Per questo motivo, nell’approvvigionamento energetico si utilizza principalmente la corrente alternata.

Il termine inglese per corrente alternata è "alternating current" o abbreviato "AC", da cui deriva il termine “ricarica AC” usato per indicare la ricarica con corrente alternata.

Una forma particolare di corrente alternata è quella chiamata corrente alternata trifase, o più semplicemente corrente trifase. Grazie alla generazione temporaneamente sfalsata di tre tensioni alternate su tre fasi, è possibile erogare la stessa potenza utilizzando metà del materiale (quindi una sezione di cavo dimezzata).

Diversamente dal Nord America e dal Regno Unito, la rete domestica in Germania, Austria, Svizzera e in molti altri paesi europei si basa quindi sulla corrente trifase.

La maggior parte degli elettrodomestici in casa, come macchina del caffè, aspirapolvere o televisore, usa solo una fase con 230 V e 16 A (massimo 3,7 kW). Forni, cucine o dispositivi collegati a una presa trifase rossa (presa di corrente forte) utilizzano invece più fasi.

Complessivamente, con tre fasi sono disponibili 11 kW di potenza totale (3 x 230 V x 16 A). In certi edifici la linea di alimentazione può consentire anche correnti fino a 32 A, raddoppiando così la potenza massima assorbita a 22 kW.

Una batteria o un accumulatore (così come le celle fotovoltaiche) forniscono corrente continua. Ciò significa che la polarità è fissa e la corrente scorre in modo uniforme. In inglese si parla quindi di "direct current" o "DC".

Il componente più importante dell’auto elettrica — il motore — necessita però di corrente alternata (AC). Per questo motivo nell’auto è necessario un inverter, che trasforma la corrente continua in alternata.

Allo stesso modo serve un raddrizzatore: questo trasforma la corrente alternata della rete in corrente continua, necessaria per caricare la batteria. Entrambi i componenti sono presenti in ogni auto elettrica o ibrida plug-in (PHEV).

Alcuni veicoli totalmente elettrici (BEV) e quasi tutti i PHEV (che hanno batterie generalmente più piccole e per cui la velocità di ricarica è meno critica) possono essere caricati solo in monofase con corrente alternata. Questo è dovuto a ragioni di costo: in alcuni mercati ci sono solo reti monofase, e un caricatore trifase inutilizzabile a bordo non avrebbe senso.

Quindi, chi vive in un paese con rete trifase e vuole caricare più velocemente a casa, dovrebbe assicurarsi al momento dell’acquisto che il caricatore a bordo (on-board charger) del nuovo veicolo supporti la ricarica trifase.

La maggior parte delle wallbox (anche quelle KEBA) è equipaggiata per questo.

Per raggiungere velocità di ricarica più elevate, sono necessarie potenze di carica maggiori. Poiché la batteria è una componente a corrente continua, il metodo migliore è proprio utilizzare la corrente continua.

In un cosiddetto caricatore rapido, la corrente alternata della rete viene convertita in corrente continua già all’esterno del veicolo, e può così fluire direttamente nella batteria senza passaggi intermedi.

Grazie a un connettore di ricarica speciale o a un accumulatore tampone aggiuntivo, questi caricabatterie DC possono fornire correnti di carica molto elevate, che variano a seconda del tipo di veicolo, e possono superare temporaneamente i 300 kW.

La ricarica a potenze superiori a quelle tipiche della corrente alternata è però molto più costosa a causa della complessità tecnica e comporta un carico maggiore sulla batteria, che può portare a un invecchiamento precoce.

In breve: chi vuole caricare a casa con più di 3,6 kW dovrebbe assicurarsi che la propria auto elettrica supporti la ricarica trifase.

Nell’area D-A-CH (Germania, Austria, Svizzera) sono così possibili almeno 11 kW, e a seconda del veicolo e dell’impianto domestico anche fino a 22 kW.

Inoltre, la ricarica AC più lenta alla wallbox domestica è più delicata per la batteria rispetto alla ricarica rapida DC.