Volkswagen e E.ON presentano la colonnina fast a batteria: plug and play, non servono lavori sulla rete

[Redazione di Hardware Upg]

Link alla notizia: https://auto.hwupgrade.it/news/soluz...te_101047.html

Una colonnina fast che si collega alla normale rete elettrica, senza bisogno di potenze elevate, poiché supportata da una batteria interna. È la soluzione che lanciano Volkswagen e E.ON per far crescere rapidamente il network di ricarica

Click sul link per visualizzare la notizia.

[MaxVIXI]

verrebbe da dire meglio di niente...

[danylo]

L'energia elettrica NON si trasferisce come un liquido.
Ma deve essere convertita: energia elettrica -> energia chimica -> energia elettrica -> energia chimica, ecc.
E ad ogni passaggio una bella fetta di energia viene viene sprecata.

[Paganetor]

ma scusa, ne ho viste già diverse di colonnine fast con sistema di accumulo integrato (spesso un piccolo container imboscato dietro una siepe ).

E' un buon metodo per sopperire alla mancanza di alimentazioni ad alta potenza, ma al contempo quando le batterie sono "fiacche" (metti che l'hanno usata con diverse auto) arrivi tu e carichi a pochi kW...

[!fazz]

secondo me l'accumulo è l'unica soluzione attuabile per la costruzione di grossi impianti di ricarica con numerose colonnie ad alta potenza

ovviamente non con batterie come la colonnina da esempio ma con batterie di flusso in grado di essere ricaricate con la capacità residua dell'allaccio non utilizzato per la ricarica (esempio di notte) ed in grado di fornire la massima potenza durante i picchi in questo modo si può dimensionare l'impianto elettrico sul consumo medio di corrente della stazione garantendo comunque la possibilità caricare con un consumo istantaneo elevato.

batterie di flusso che permettono di avere un enorme quantità di energia stoccata ad un costo irrisorio rispetto alle batterie al litio (una volta installate sufficenti celle in modo da ottenere l'output richiesto la capacità si aumenta semplicemente aggiungendo semplici serbatoi)

[Mparlav]

Ci sono diverse stazioni di ricarica in California che utilizzano i sistemi di accumulo come "booster" per risparmiare sulla potenza della cabina di trasformazione.
Si usano batterie di "seconda mano" che hanno perso il primo 30% d'efficienza, oppure nuove, dipende dal contratto.

La ricarica fast, anche dai 150 ai 350 kW DC, non è lineare.
C'è un boost nel primo 20-25% di carica, poi si scende man mano, fino ad arrivare sotto i 50 kW nell'ultimo 20%.

I sistemi d'accumulo possono essere collegate ad un campo fotovoltaico come alla rete elettrica tradizionale caricandosi nelle ore con le tariffe più basse.

In Nevada tipicamente sfruttano le ore più vantaggiose dell'idroelettrico.

E' sempre un bilanciamento dei costi in base alla caratteristiche dell'infrastruttura esistente.

[plinio01]

Oppure, visto che non si hanno dati sulla capacità della batteria, può anche essere che non ci sia proprio. Magari hanno usato dei supercondensatori, che troverei anche più adatti allo scopo. In fisica il rendimento finale è dato dal prodotto dei rendimenti e come ha evidenziato danylo le conversioni ci sono. Mettiamo che il rendimento medio di una batteria sia intorno all'85%, il risultato è 0.85 x 0.85 = 0.7225. Quasi il 30% dell'energia che arriva dalla rete elettrica l'ho persa per strada in calore.
Le batterie hanno un rendimento intorno all'85%, mentre con i condensatori siamo prossimi al 100%. E' una questione semplice il vantaggio di rendimento dei condensatori, la batteria deve spostare ioni che sono pochi mobili (resistenza), il condensatore si basa su un principio differente, deve spostare elettroni, e questi hanno una notevole mobilità (bassa resistenza). E' il motivo per cui sono anche pericolosi, sono in grado, anche se di enorme capacità, di scaricarsi (o caricarsi) in pochi secondi (grandi correnti e potenza).
Un condensatore lo puoi scaricare fino a zero e caricarlo al 100%. Non subisce danni, non si usura, una batteria si usura ad ogni ciclo e ancor di più se la fai lavorare sul range 0-100%.
La batteria ha una capacità in rapporto al peso migliore rispetto ad un supercondensatore (circa il doppio attualmente), motivo per cui nelle macchine troviamo le batterie. Un condensatore è perfetto per recuperare energia in frenata (vedi Kers usato un Formula 1), grandi correnti di carica e scarica.
In questa particolare applicazione un ultracondensatore è l'ideale, grande potenza di ricarica fornibile (non ha difficoltà a caricare molteplici macchine alla massima potenza in ingresso sopportata dalle batterie), nessun problema per gli ingombri e peso, è li, stanziale.

[calabar]

Originariamente inviato da plinio01;

La batteria ha una capacità in rapporto al peso migliore rispetto ad un supercondensatore (circa il doppio attualmente)

Non sono aggiornatissimo, ma mi pare una stima molto ottimistica.
Non saprei dire se si trattasse di rapporto capacità/preso o densità di carica (quindi volume), ma ricordo differenze di un ordine di grandezza.
Hai qualche fonte aggiornata da proporre?

[Ombra77]

Non credo proprio che le suddette colonnine e qualsiasi colonnina analoga con le attuali tecnologie sia equipaggiata di supercondensatori, considerando che a parità di densità energetica un supercondensatore dovrebbe avere un volume non doppio come indichi, bensì 50 volte maggiore di una batteria di uguale potenza.
Per i pigri che non sapessero/volessero googlare niente in proposito basta guardarsi in casa per cercare quale dei tanti ammennicoli elettronici usi supercondensatori al posto di normali batterie come stoccaggio primario di energia (vi facilito il compito: nessuno).
Magari fosse!

[Ombra77]

A titolo di curiosità ci sono diverse aziende, tra cui alcune anche famose come Eaton che propongono ups basate su supercapacitor. Unità enormi dai prezzi astronomici e capacità talmente ridicole che neanche vengono menzionate nelle specs ufficiali se non in qualche trafiletto secondario ( si parla di decine di secondi o meno a pieno carico nominale).
Serviranno molti anni prima che i condensatori possano essere considerati un anello della catena dell'elettrificazione globale.

[Axel.vv]

Volani sottovuoto su cuscinetti magnetici. Sembra assurdo, ma ad oggi è la tecnologia col miglior rapporto peso/energia accumulata.

https://it.wikipedia.org/wiki/Volano_(batteria)

Non si usurano, si ricaricano velocemente, e possono scaricare tutta l'energia in poco tempo. Dicono che mantengano la "carica" per decenni.

[plinio01]

Originariamente inviato da calabar

Non saprei dire se si trattasse di rapporto capacità/preso o densità di carica (quindi volume), ma ricordo differenze di un ordine di grandezza.
Hai qualche fonte aggiornata da proporre?

Un esempio di cosa già ora offre il mercato:
https://zoxcell.com/it/

[!fazz]

Originariamente inviato da Axel.vv

Volani sottovuoto su cuscinetti magnetici. Sembra assurdo, ma ad oggi è la tecnologia col miglior rapporto peso/energia accumulata.

https://it.wikipedia.org/wiki/Volano_(batteria)

Non si usurano, si ricaricano velocemente, e possono scaricare tutta l'energia in poco tempo. Dicono che mantengano la "carica" per decenni.

naa le FES vanno bene per immagazzinare energia in un brevissimo lasso di tempo (secondi o meno) e per fornire la stessa energia nello stesso lasso di tempo non vanno bene per stoccare enormi quantità di energia da rilasciare con gradualità nell'ordine dei minuti anche perchè hanno prezzi folli ed infatti si usano per compiti molto specifici tipo i sistemi emals e per poco altro (a memoria giusto un rollercoaster negli usa).

l'unica soluzione di accumulo per un grosso impianto di ricarica per auto elettriche sono le batterie di flusso, le uniche il cui prezzo non scala linearmente con la capacità non ci si scappa

riguardo ai supercap, io li ho utilizzati qualche anno fà per alimentare un agv, rispetto ad una batteria piompo acido a scarica profonda di pari dimensioni la capacità era ridicola (da 8h di autonomia si passava a 2 minuti) ma li potevo caricare il veicolo mediante biberonaggio ogni circa 30 secondi permettendomi quindi di creare un impianto che funzionasse h24 senza cambi batteria ma ad un costo folle e con una complicazione dell'elettronica visto che tanti si dimenticano che a differenza della batteria il condensatore all'aumentare della carica aumenta la sua tensione e quindi ti serve un dc-dc con i controfiocchi

[plinio01]

Due rapidi conti a partire dalle caratteristiche che dichiarano sull'accumulatore per carrelli elevatori:
https://zoxcell.com/it/solutions/fork-lift-battery.html

Energia 21.000 Wh, dimensioni 567 x 484 x 540.5 mm.

Quindi in litri il volume é: 5,67 x 4,84 x 5,405 = 148,32 litri.

La densità energetica è pari a: 21.000 / 148,32 = 141,58 Wh/L

Se non ricordo male, ma dovrei controllare (correggetemi nel caso), l'attuale produzione commerciale delle batterie al litio oscilla tra i 250 e 530 Wh/L.

Non è un valido sostituto della batteria specificatamente per una autovettura, ma per un accumulo stazionario direi proprio di si. Certo sono anche da valutare i costi di una soluzione del genere.

[plinio01]

Originariamente inviato da !fazz

tanti si dimenticano che a differenza della batteria il condensatore all'aumentare della carica aumenta la sua tensione e quindi ti serve un dc-dc con i controfiocchi

Questo è vero, ma in parte è un vantaggio nel senso che ti basta leggere la tensione per sapere la carica, cosa che con le batterie non è mai semplice e scontata. In più hanno il vantaggio di un range di temperatura di lavoro più ampio.

[!fazz]

Originariamente inviato da plinio01

Questo è vero, ma in parte è un vantaggio nel senso che ti basta leggere la tensione per sapere la carica, cosa che con le batterie non è mai semplice e scontata. In più hanno il vantaggio di un range di temperatura di lavoro più ampio.

se pensi che la tensione variabile sia un vantaggio mi sa che non lavori con l'elettronica

[barzokk]

Intelligente soluzione per mitigare un problema che prima non avevamo.

Originariamente inviato da Paganetor

ma al contempo quando le batterie sono "fiacche" (metti che l'hanno usata con diverse auto) arrivi tu e carichi a pochi kW...

Quindi in un orario di punta dopo 3 clienti, il 4° cliente ricarica con 10kW della utenza di e-distribuzione ?
E questo accade per tutti i clienti successivi, finchè le colonnine non restano inutilizzate per un po' di ore ?
Quindi va bene solo per una fase di transizione, quando i possessori di elettrica sono pochi.

[!fazz]

Originariamente inviato da barzokk

Intelligente soluzione per mitigare un problema che prima non avevamo.


Quindi in un orario di punta dopo 3 clienti, il 4° cliente ricarica con 10kW della utenza di e-distribuzione ?
E questo accade per tutti i clienti successivi, finchè le colonnine non restano inutilizzate per un po' di ore ?
Quindi va bene solo per una fase di transizione, quando i possessori di elettrica sono pochi.

dipende da come dimensioni l'accumulo generalmente i distributori sono soggetti a picchi (mattina e sera coincidenti con l'orario di entrata ed uscita dall'ufficio) se dimensioni l'accumulo per gestire il picco puoi tranquillamente evitare di svuotare la batteria (calcola che poi è impensabile pensare che un impianto pensato per la ricarica delle auto elettriche abbia 10 kW di potenza ne ho ad esempio 60 io in ufficio che mi serve il trifase

[plinio01]

Originariamente inviato da !fazz

se pensi che la tensione variabile sia un vantaggio mi sa che non lavori con l'elettronica

Puoi smentire quello che ho detto? Cioè che per sapere la carica di un condensatore basta leggere la tensione a suoi capi?

Ho parlato di vantaggio solo in questo senso. Vuoi forse affermare che è possibile leggere lo stato di carica di una batteria come lo fai con un condensatore e che quindi questo non rappresenta un vantaggio?

[barzokk]

Originariamente inviato da !fazz

dipende da come dimensioni l'accumulo generalmente i distributori sono soggetti a picchi (mattina e sera coincidenti con l'orario di entrata ed uscita dall'ufficio) se dimensioni l'accumulo per gestire il picco puoi tranquillamente evitare di svuotare la batteria (calcola che poi è impensabile pensare che un impianto pensato per la ricarica delle auto elettriche abbia 10 kW di potenza ne ho ad esempio 60 io in ufficio che mi serve il trifase

Ma sì, fino a 100kW puoi avere la trifase, ma le colonnine sono più di una, quindi la potenza dell'utenza enel verrà ripartita, non saranno 10kw ma 20.
Comunque il concetto è chiaro: un container strapieno di batterie che si ricaricano di notte, imbelinato dietro alla siepe