Ricarica wireless: la sperimentazione Enea

7 Ottobre 2019 MOBILITÀ , NEWS
Ricarica wireless: la sperimentazione Enea

Ricaricare senza fermarsi: l’agenzia al lavoro sulla ricarica wireless in mobilità

Tempo di ricarica, ingombro delle batterie, ma anche impatto sulla rete: sono solo alcuni dei principali ostacoli che ancora frenano un’ampia diffusione della mobilità elettrica. Una possibile soluzione potrebbe arrivare dalla ricarica wireless. Nell’ambito del programma della Ricerca di Sistema, l’Enea sta portando avanti un progetto che prevede una sperimentazione anche sulla ricarica contactless dinamica, ossia in movimento.

“La ricarica wireless ci svincola dalla noia di dover collegarsi con il cavo alla stazione di ricarica, o dalla possibilità di atti vandalici. In più è un sistema anche più sicuro dal punto di vista elettrico”, ci spiega, Antonino Genovese del laboratorio Sistemi e tecnologie per la mobilità e l’accumulo dell’Enea”.

RICARICA WIRELESS: STATICA E DINAMICA

Oggi esistono due opzioni: la ricarica statica e quella dinamica, ovvero con vettura ferma o in movimento. “Nel caso della ricarica wireless statica, si lascia il veicolo in sosta e la ricarica avviene in maniera automatica, per accoppiamento elettromagnetico, come se fosse una sorta di trasformatore. A terra vi è una spira che trasferisce energia per via magnetica ad un’altra spira a bordo del veicolo. Sono sistemi già commercializzati, ad esempio negli Stati Uniti. A Torino c’è già una linea del trasporto pubblico con bus con ricarica induttiva ai capolinea”.

Sono due le principali controindicazioni della ricarica wireless: l’efficienza di trasferimento dell’energia e i possibili effetti dei campi magnetici per la salute umana. Partiamo dall’efficienza. “Essendo un accoppiamento di tipo magnetico il trasferimento efficiente dell’energia dipende da una serie di fattori come ad esempio la distanza tra le due bobine o il loro allineamento: maggiore è la distanza, maggiore sarà la difficoltà di trasferire l‘energia. Al momento questi sistemi registrano efficienze di trasferimento che oscillano tra il 70 e l’85% con distanze di 10-15 cm”.

E i campi magnetici? “Abbiamo testato uno di questi sistemi – risponde Genovese – effettuando una serie di rilevazioni sui campi magnetici dispersi all’esterno e anche su quelli all’interno del veicolo, potenzialmente dannosi nel caso in cui il guidatore decida di non uscire dall’abitacolo durante la ricarica.  Devo dire che i dati sono stati abbastanza confortanti. All’interno del veicolo non si sono registrati valori tali da superare i limiti previsti dalla legislazione italiana, di per sé già abbastanza stringenti. Ma anche all’esterno non vi sono stati livelli tali da far indurre particolari preoccupazioni. C’è dunque abbastanza margine per sviluppare questi sistemi in sicurezza”.

UNA SOLUZIONE IDEALE PER IL TRASPORTO PUBBLICO O DA ADOTTARE IN AUTOSTRADA

Ma l’innovazione maggiore sta sicuramente nella ricarica wireless dinamica, ovvero un sistema capace di ricaricare il veicolo anche durante il movimento. “Il principio è sostanzialmente lo stesso. Ma abbiamo più bobine ‘annegate’ nell’asfalto e una bobina ricevente posta a bordo del veicolo. In maniera sequenziale vengono energizzate le bobine poste in terra e si ottiene in questo modo un trasferimento quasi continuo di energia da terra verso il veicolo. In questo modo si può trarre energia o per garantire il moto del veicolo o per rifornire il sistema di accumulo a bordo”.

Come si può facilmente dedurre, è fondamentale che il veicolo segua un percorso prestabilito, per passare alla giusta distanza dalle bobine poste in terra e massimizzare l’efficienza. “È una soluzione ideale per il trasporto pubblico locale poiché i veicoli possono viaggiare su corsie dedicate e possiamo quindi essere sicuri che l’accoppiamento possa essere ben delineato dal punto di vista geometrico. Ma si potrebbero adottare anche sulle autostrade”. Il costo però è ancora proibitivo.

SPERIMENTAZIONE ENEA:EFFICIENZA AL 90%

I ricercatori Enea hanno realizzato una prima simulazione su banco con tre bobine “interrate” e si apprestano ora a lavorare su una simulazione con un veicolo. “I risultati sono stati incoraggianti. Abbiamo ottenuto efficienze di trasferimento quasi del 90%. La nostra è un bobina particolarmente ottimizzata con dei nuclei di ferrite e del filo litz, un materiale idoneo per le alte frequenze, composto da un intreccio di tantissimi fili di piccolissimo diametro. Il costo di realizzazione di una spira del genere è ancora molto alto ma consente un’ottima efficienza”.

Anche in questo caso è stato verificato il possibile inquinamento elettromagnetico. “Abbiamo lavorato con potenze basse, da 3 kW, giusto per alimentare il sistema di accumulo della nostra vettura. Non vi sono grossi problemi di interazione tra i campi magnetici dispersi e le persone che possano trovarsi nelle vicinanze sia durante il transito del veicolo che in sua assenza”, conclude Genovese.

A proposito dell'autore

Giornalista, reporter video e addetto stampa. Collaboratore di RES Magazine

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