In quanto tempo si carica un'ibrida plug-in?

Un veicolo plug-in hybrid in genere considera sufficiente la propria batteria con una ricarica di 4-12 ore; tre variabili determinano questo tempo: la capacità della batteria (nella fascia 8-20 kWh per la maggior parte dei modelli), la potenza che la fonte di ricarica può fornire e il limite massimo che il caricabatterie di bordo del veicolo può accettare. Il tempo di ricarica è determinato dal più piccolo dei tre. In questa pagina calcoliamo tutte e tre le variabili con esempi concreti e spieghiamo perché lo stesso veicolo si carica in 10 ore con la presa domestica e in 4 ore con una wallbox.

Come si calcola il tempo di ricarica: una formula semplice

Alla base del calcolo del tempo di ricarica c'è un'unica formula: il tempo in ore si trova dividendo l'energia da trasferire (kWh) per la potenza effettivamente accettata dal veicolo (kW). Ad esempio, caricare una batteria da 80 kWh dal 20% all'80% significa 48 kWh di energia; con una stazione che fornisce 7,68 kW questa operazione richiede circa 6,3 ore . La stessa logica vale per i plug-in hybrid; anzi, grazie alle batterie più piccole i numeri diventano più gestibili.

Occorre anche tenere conto del fatto che la ricarica non procede a velocità costante dall'inizio alla fine. Con la batteria scarica l'accettazione di potenza è alta, e avvicinandosi all'80% di carica la velocità viene ridotta deliberatamente. Questo comportamento si chiama tapering ed è progettato per proteggere la batteria. Il risultato pratico è questo: la parte dal 10% all'80% richiede in genere meno tempo della parte dall'80% al 100%. Nei plug-in hybrid questo effetto è meno pronunciato che nei full electric, ma spiega perché l'ultimo 20% si allunga.

Vale la pena elencare i cinque fattori fondamentali che influenzano il tempo: dimensione della batteria, livello di carica di partenza, potenza massima che il veicolo può accettare, potenza massima che la stazione di ricarica può fornire e condizioni ambientali - in particolare il freddo. I primi quattro di questi cinque elementi vengono esaminati uno per uno nelle sezioni seguenti; l'effetto del freddo merita invece una sezione a parte.

Tempi di ricarica tipici in base alla capacità della batteria e alla fonte di alimentazione

Le batterie dei plug-in hybrid, a differenza di quelle dei full electric, sono volutamente mantenute piccole: la maggior parte dei modelli ha una capacità tra 8 e 20 kWh. Questa fascia di capacità basta a coprire il traffico suburbano quotidiano in modalità elettrica; sui lunghi viaggi subentra il motore a benzina. Come riferimento concreto, la batteria da 13,8 kWh della Mitsubishi Outlander PHEV(2018) offre circa 24 miglia di autonomia elettrica - un profilo rappresentativo della categoria.

I tempi di ricarica dello stesso veicolo con diverse fonti di alimentazione sono un buon indicatore per leggere le differenze nella tabella:

Il risultato più significativo della tabella è questo: passare da 3,6 kW a 22 kW non riduce affatto il tempo di ricarica dell'Outlander. Il motivo per cui il tempo rimane fermo a 4 ore per quattro righe di seguito è spiegato nella sezione successiva - ed è anche la spiegazione del perché la maggior parte dei proprietari di plug-in hybrid non vede dalla wallbox la velocità che si aspettava.

Caricatore interno: il vero limite che determina il tempo

Il tempo di ricarica non è determinato solo dalla potenza della stazione; è il convertitore AC-DC all'interno del veicolo, cioè il caricatore interno, a decidere quanta potenza accettare. Nella grande maggioranza dei plug-in hybrid questo limite è 3,3-7,2 kW compreso tra - ben al di sotto delle velocità di accettazione di 11-19,2 kW dei full electric. Risultato: un veicolo collegato a una stazione da 22 kW che ne accetta 7,4 si carica comunque a 7,4 kW. Un punto di ricarica più costoso e più potente, da solo, non fa risparmiare tempo.

Un esempio per mostrare l'entità del fenomeno: nei plug-in hybrid è documentato ufficialmente che il limite superiore di ricarica AC rimane a 3,7 kW e che il veicolo non accelera pur essendo collegato a una stazione più potente. In altri modelli questo limite è leggermente più alto; secondo alcune fonti un modello plug-in hybrid con 7,4 kW è tra i più veloci della sua categoria nella ricarica AC. Quindi anche la differenza interna alla categoria raggiunge un fattore di 2-3; controllare il valore del caricatore interno del veicolo prima dell'acquisto può far risparmiare più tempo di quanto faccia l'installazione della wallbox.

Ma perché i produttori usano caricatori di potenza così bassa? La catena logica è semplice: la batteria è già piccola, non impiega molto a caricarsi e la ricarica ad alta potenza non porta grandi benefici su una batteria piccola se non ad aumentare surriscaldamento e stress. In compenso, la maggior parte dei plug-in hybrid non supporta nemmeno la ricarica rapida DC; questa è una delle differenze hardware più evidenti rispetto ai full electric.

Monofase o trifase: la differenza nella ricarica domestica

La velocità della ricarica domestica dipende dall'infrastruttura elettrica dell'abitazione. Con un'alimentazione monofase standard, la tipica potenza di ricarica varia tra 2,4 kW e 7,4 kW; con questa potenza una batteria da 50 kWh si carica in circa 7 ore. L'alimentazione trifase invece apre la strada alle wallbox da 11 e 22 kW: una stazione domestica trifase può caricare un veicolo da 24 kWh in circa 2 ore. Inoltre, la trifase consente anche il funzionamento contemporaneo di più dispositivi ad alta potenza in casa.

Tuttavia, qui è necessario un bilancio onesto: questo vantaggio resta limitato ai possessori di ibride plug-in. Se il caricatore di bordo della vostra auto è limitato a 3,3-7,2 kW, la velocità extra offerta da un impianto trifase da 22 kW è minima. I caricatori domestici da 22 kW richiedono inoltre la corrente trifase, che non è diffusa nelle abitazioni e la cui installazione è costosa. Solo per i possessori di veicoli completamente elettrici o per le famiglie che devono caricare più veicoli di seguito l'investimento trifase diventa spesso sensato. Per le ibride plug-in la priorità è diversa: prima una buona colonnina monofase ben regolata, il trifase solo se il bisogno emergesse.

Perché il Freddo Allunga i Tempi di Ricarica?

La ricarica invernale dura più di quella estiva e ci sono due meccanismi che lo spiegano. Il primo è fisico: le basse temperature rallentano le reazioni chimiche nelle celle della batteria; quando una cella al litio-ione è fredda, lo scambio di elettroni procede lentamente. Il secondo è software: il veicolo riduce automaticamente la potenza di ricarica accettata per proteggere la batteria. Questo rallentamento non è un guasto, anzi è una misura che preserva la salute della batteria.

L'impatto è tutt'altro che trascurabile: il freddo può ridurre l'autonomia sui lunghi tragitti fino al 25% e l'allungamento dei tempi di ricarica è particolarmente evidente nella ricarica ad alta potenza. Anche il caldo eccessivo è responsabile quanto il freddo; nonostante il sistema di gestione termica, entrambi gli estremi rallentano la ricarica. Come nota aggiuntiva, una batteria usurata - degradata - significa sia tempi di ricarica più lunghi sia un'autonomia più corta; cioè con una batteria che invecchia sia l'attesa si allunga sia la distanza percorribile si accorcia.

Uso Quotidiano: Ricarica Notturna e Ricarica Intercala sul Lavoro

Il vero valore di una stima corretta dei tempi di ricarica si vede nel piano quotidiano. Il veicolo trascorre circa il 95% della giornata in sosta ; questo tempo non è tempo perso per la ricarica, è capitale. Ci sono due scenari tipici per sfruttarlo.

Piano di ricarica notturna

Un caricatore domestico da 7,4 kW ricarica un veicolo completamente elettrico da 60 kWh in meno di 8 ore. Poiché la batteria di un'ibrida plug-in è circa un quarto di questa, il tempo notturno è più che sufficiente: in una finestra di sonno di 8-10 ore si accumulano 40-50 miglia di autonomia elettrica e i conducenti con pochi chilometri all'anno chiudono la maggior parte delle giornate senza benzina. Chi stima bene i tempi fa coincidere la ricarica con il sonno; chi non ci riesce trova al mattino la batteria a metà o si alza di notte a controllare la spina.

Ricarica intercala sul lavoro

La seconda strategia consiste nel ricaricare brevemente ovunque il veicolo sia parcheggiato invece di scaricare completamente la batteria - cioè l'approccio della ricarica intercala. Le stazioni pubbliche e aziendali sono nella fascia 7-22 kW; in una giornata lavorativa di 8 ore da una tipica stazione Type 2 si può ottenere oltre 50 kWh di energia, che per un'ibrida plug-in significa diverse ricariche complete. La ricarica sul lavoro ha anche un'altra funzione, l'inclusività: permette ai conducenti senza garage o posto auto privato di passare all'uso elettrico.

Domande Frequenti

In quanto tempo si ricarica un'ibrida plug-in da una normale presa domestica? La maggior parte dei modelli si carica completamente in un intervallo di 6-12 ore; nelle fonti prevale una fascia di 5-12 ore per il Level 1. Con un utilizzo giornaliero di 30-40 chilometri, la ricarica notturna copre facilmente questo tempo.

Quanto tempo richiede una colonnina di ricarica rapida? Circa 40 minuti nei pochi modelli che supportano la ricarica rapida DC; ma la maggior parte delle ibride plug-in non supporta affatto questo protocollo, quindi la colonnina di ricarica rapida al bordo strada è per lo più inutile per te.

L'ho collegata all'unità a muro, perché si carica ancora lentamente? Quasi sempre la risposta è la stessa: il limite del caricabatterie interno del veicolo. Anche se l'unità a muro offre 22 kW, un veicolo che accetta 3,7 kW si carica a 3,7 kW.

Quanto è veloce rispetto a un veicolo completamente elettrico? Poiché la batteria è piccola, richiede molto meno tempo in termini di minuti e ore: un'ibrida plug-in da 13,8 kWh si carica in 4 ore a 7,4 kW; un modello completamente elettrico da 82 kWh alla stessa potenza avrebbe impiegato circa 12 ore.

Conclusione: Senza Conoscere i Numeri Non Si Pianifica

Il tempo di ricarica di un'ibrida plug-in è determinato da tre numeri: il valore in kWh della batteria, il valore in kW della fonte di ricarica e il limite massimo che il veicolo può accettare - la durata si definisce in base al più piccolo dei tre. Estrarre questi tre dati dal manuale del veicolo ti richiede dieci minuti e ti offre tre cose: sapere se la ricarica notturna è sufficiente, calcolare se l'investimento in un'unità a muro porterà effettivamente un guadagno di velocità e capire perché in viaggio cambiare stazione non cambia la durata. Dal punto di vista ingegneristico è così semplice; dal punto di vista della vita quotidiana, la differenza è quella tra una batteria al 100% e una al 70% la mattina.

Fonti

• Quanto tempo serve per caricare un'auto elettrica?
• Calcolatore di ricarica EV - Chargie
• Ricarica PHEV a casa: costi, tempi e scelta del caricabatterie
• Ricaricare un'ibrida plug-in
• Quanto tempo serve per caricare un'auto ibrida
• Velocità di ricarica del MINI PHEV
• Calcolatore dei tempi di ricarica
• Come calcolare il tempo di ricarica di un'auto elettrica
• Ricarica EV monofase vs trifase
• Caricabatterie EV e fornitura elettrica spiegati
• Caricabatterie EV monofase vs trifase
• Cinque consigli per caricare gli EV con il freddo
• Temperature alte e basse e autonomia degli EV
• Qual è il tuo piano di ricarica?
• Ricarica sul posto di lavoro