Veicoli elettrici: ricaricare le batterie senza cavi è possibile?

Impatto zero, minori consumi. Sembrerebbero questi i due punti chiave per l’auto del futuro. Un numero crescente di case automobilistiche sta infatti progettando auto sempre più rispettose dell’ambiente circostante e dispendiose di una quantità sempre minore dei consumi, senza tralasciare l’efficienza e le molteplici funzionalità di cui è dotata l’auto di oggi. Le recenti innovazioni nel settore consentono infatti un connubio perfetto tra efficienza, praticità e risparmio.

Nel settore automotive l’innovazione va sempre di più a braccetto anche con il concetto di eco-friendly. Un primo passo è stato fatto con la messa sul mercato di auto ibride (Mild Hybrid, Full Hybrid, Plug-in Hybrid), che permettono all’auto di ridurre – a volte anche drasticamente – i consumi. Un altro passo importante è quello dell’avvento di veicoli totalmente elettrici. Il fatto di non essere alimentate da un motore a combustione – diesel o benzina non fa differenza – consente a queste vetture di avere un impatto pressoché nullo nei confronti dell’ambiente.

Non solo! Le recenti innovazioni hanno apportato delle importanti novità proprio nell’ambito dei veicoli elettrici. Ma come funzionano? Come si ricaricano? Ecco qui le nostre risposte.

Veicoli elettrici: cosa sono e come funzionano

Un’auto elettrica è alimentata da un motore elettrico, che si sostituisce ad un motore a benzina o diesel, utilizzano quindi l’elettricità per muoversi, e non combustibili.

L’alimentazione proviene da batterie ricaricabili installate nella vettura, spesso sotto il veicolo e a volte nel bagagliaio. Il motore elettrico utilizza l’energia elettrica accumulata dalla batteria agli ioni di litio e la trasforma in energia meccanica, necessaria a far muovere l’auto. Il motore elettrico funge anche da generatore e ricarica la batteria in fase di rilascio dell’acceleratore e in fase di frenata.

L’esterno dell’auto è uguale a quello di un’auto tradizionale. L’unica cosa che manca è un sistema di scappamento.

I veicoli elettrici hanno un’autonomia che varia a seconda del modello e della casa automobilistica.  L’autonomia media delle auto elettriche si aggira intorno ai 200–400 Km. Alcuni tra i modelli più recenti, arrivano fino ad un’autonomia di ben 600 Km!

Il motore elettrico, dal punto di vista delle prestazioni, non ha nulla da invidiare a quello convenzionale, anzi. Grazie all’elevata coppia motrice prodotta, in molti casi può addirittura superarlo in accelerazione. Inoltre la propulsione elettrica ha un’efficienza energetica che è vicina al 90%, di gran lunga superiore a quella dei veicoli benzina o diesel (il consumo si aggira dai 0,11 ai 0,23 kWh/km).

Ricaricare le batterie senza cavi: è possibile?

Ad oggi le soluzioni possibili per ricaricare un veicolo elettrico sono due: la ricarica attraverso una colonnina pubblica o la ricarica domestica attraverso una semplice presa di corrente.

Se siamo fuori ed abbiamo bisogno di ricaricare l’auto, siamo costretti a cercare una colonnina pubblica che ci permetta di far “rifornimento”. A volte questo è un ostacolo per i possessori di questa tipologia di veicoli, perché non sempre le città hanno una diffusione capillare di questi supporti. Avere dei punti di sosta/ricarica che permettano in tempi contenuti di poter ricaricare la propria auto, è uno dei problemi sul quale oggi gli ingegneri hanno iniziato a mobilitarsi per offrire delle soluzioni migliori. Per superare questi limiti si stanno studiando delle infrastrutture che utilizzano i sensori di tipo IoT e le tecnologie di ricarica di tipo wireless, in modo da rendere più efficienti e sicure le ricariche.

Ecco che allora prende sempre più piede il sistema CMS (Charge Management System). Per implementare questo sistema è necessario unire però diversi componenti:

  • Infrastruttura di ricarica wireless;
  • Sensori IoT;
  • Software in Cloud.

 

La ricarica wireless di un veicolo elettrico risulta essere più efficiente rispetto alle ricariche tradizionali. Sfruttando questo tipo di tecnologia la ricarica può avvenire sia quando il veicolo è in sosta, sia quando è in movimento. Inoltre dobbiamo considerare il numero di rischi ridotti a zero per il conducente e la sua sicurezza nei pagamenti. Siamo infatti in presenza di un sistema wireless e contactless (non c’è contatto fra la persona e la struttura di ricarica).

Come funziona?

Il computer di bordo del veicolo avvisa il conducente quando la percentuale di carica della batteria è troppo bassa per continuare a utilizzare l’auto. Tramite l’apposita app, l’automobilista cerca un punto di ricarica libero nelle vicinanze.

Dopo averlo trovato, prenota l’utilizzo. Appena entrato nel parcheggio, viene guidato, sempre tramite l’app, a raggiungere lo slot prenotato e parcheggia il veicolo. Il conducente non dovrà fare più nulla!

Dal punto di vista prettamente tecnico, la carica è induttiva perché trasferisce energia attraverso l’accoppiamento induttivo. La corrente alternata passa così attraverso una bobina di induzione nella stazione di ricarica. Successivamente viene creato un campo magnetico che oscilla e che crea una corrente elettrica alternata nella bobina di induzione del dispositivo ricevente. Questa passa a sua volta attraverso un raddrizzatore che converte la corrente alternata in corrente continua che carica le batterie. I sensori IoT sono sfruttati sia nel momento di ricarica che all’interno del veicolo elettrico.

Tutto il meccanismo viene regolato da una piattaforma software che gestisce la profilazione dell’utente, oltre che la distribuzione dei parcheggi/ricarica intelligenti presenti nelle vicinanze e i tempi di ricarica e gestione del pagamento in automatico. Inoltre permette di ottimizzare eventuali code che potrebbero crearsi.

La piattaforma è totalmente sviluppata e gestita in cloud. Questo consente al conducente di avere sempre a portata di mano informazioni sullo stato delle batterie, o i chilometri percorsi con una singola ricarica.

Veicoli elettrici: vantaggi

Quando si parla di auto elettrica, solitamente, si parla anche di futuro. Molti paesi, infatti, stanno puntando sempre di più su questi tipi di vetture, complici anche tutta una serie di vantaggi collegati.

Le macchine elettriche offrono infatti diversi vantaggi, sia personali che ambientali, soprattutto per l’aspetto pratico. Eccone alcuni:

  • Libero accesso alle aree a traffico limitato (ZTL): essendo dei veicoli non inquinanti, le auto elettriche hanno libero accesso alle aree urbane;
  • Riduzione dei costi di carburante: la ricarica elettrica è molto più economica del carburante, fino a circa cinque volte in meno;
  • Facilità di guida: l’auto elettrica è perfetta in città e ha un’accelerazione fluida;
  • Comfort: non producendo quasi nessun rumore, l’auto elettrica offre un ambiente rilassante, capace di ridurre lo stress della guida;
  • Manutenzione: la meccanica delle auto elettriche è molto più semplice rispetto a quella di una macchina standard. Ci sono meno componenti e meno liquidi da rabboccare. Inoltre grazie alla frenata rigenerativa, anche i freni si utilizzano meno rispetto alle vetture tradizionali.

Fonti: https://www.internet4things.it/automotive/veicoli-elettrici-come-ricaricare-le-batterie-senza-usare-cavi/

https://newmotion.com/it-it/centro-informazioni/notizie-e-aggiornamenti/come-funziona-un-auto-elettrica

https://www.fiat.it/auto-elettriche

https://www.tuttogreen.it/auto-elettriche-vantaggi/

https://www.altalex.com/documents/news/2020/07/28/come-ricaricare-auto-elettrica

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We are looking for an individual to join our team of dedicated engineers to develop, implement and debug advanced controls and observers for High Voltage Battery and Hybrid Energy Management applications. This person will be highly motivated, able to analyze and create complex models and simplify it in order to design the best controller possible. This person will work collaboratively with many groups of application, simulation, and software engineers. Responsibilities Validate on real measurement of model build from simulation engineers. Design different type of automated controls in order to guarantee the limit operation condition. All this controls are involved in a larger system: the entire vehicle, so all the interaction between components must be take into account.

All the implemented logics must be tested in MIL (Model-In the –Loop) SIL (Software- In the –Loop) by the candidate. Support for the software and application engineers is needed to finish the test in HIL (Hardware- In the – Loop) and directly on the test bench or inside the vehicle.

The candidate should be able to suggest innovative solutions to improve the entire system performance or simplify the current state of art of the different strategy implemented by the Hybrid Control group.

Requirements:

  • > 1+ years of MATLAB/Simulink development.
  • > 1+ years of experience in development of advanced automatic controls. C coding and MISRA knowledge.
  • Preferred Qualifications:
  • MS or PhD in Engineering, automation, electrical, electronic preferred.
  • One-plus (1+) years engineering experience in battery system control/estimation or electric machine controls.
  • Excellent technical skills in engineering, mathematics, and numerical methods.
  • Record of innovation is desirable: invention disclosures, patents, technical publications. Knowledge of the main tool for application and SW testing in automotive (Inca, DSpace).
  • Experience in electrical, thermal measurement including verification of measurement precision/tolerance.

Permanent Contract : full time

System integration per Whirlpool


TOP-ENGINEER è alla ricerca di Laureati in Ingegneria Elettronica, Elettrica, Informatica, Meccatronica e dell’Autoveicolo con almeno un esperienza di almeno 1 anni di lavoro per la sede di Cassinetta(VA)

RESPONSABILITA’:

  • Organizzare e controllare l’attività di ottimizzazione dei componenti elettrici/elettronici;
  • Verificare le anomalie di produzione del componente e verificarne la possibile soluzione con il team ed il proprio responsabile;
  • Collaborare al meglio con il gruppo per risolvere anche le piccole problematiche di produzione;
  • Perseguire gli obiettivi dell’azienda di cost reduction;
  • Raccogliere dal supervisor i dati per le ottimizzazioni del componente e portare avanti le modifiche richieste con l’utilizzo dei reparti di R&D;
  • Collaborare alla stesura delle modifiche, e far realizzare il prototipo per capire se la modifica è migliorativa o no;
  • Presentare un report sulla attività lavorative svolte con frequenza mensile;
  • Trasferire al gruppo di lavoro tutte le informazioni necessarie per completare le attività e comprendere le motivazioni degli errori svolti.


REQUISITI:

  • Esperienza minima di lavoro 1-2 anni;
  • Conoscenza componentistica elettrica/elettronica;
  • Disponibilità al trasferimento nella zona di lavoro;
  • Capacità di imparare velocemente e di mettersi in gioco;
  • Capacità di problem-solving, valutazione dei risultati raggiunti, pianificazione delle attività con largo anticipo e analisi dei dati in autonomia;
  • Spiccata capacità organizzativa;
  • La conoscenza della lingua inglese è obbligatorio;


La posizione è full time.

Il tipo di contratto e di retribuzione saranno proposti in linea alle caratteristiche del candidato.