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progettare 431 GIUGNO / LUGLIO 2020 73 teria alimentabili a 400 V e 800 V, in funzione del modello di veico- lo elettrico disponibile. L’avanzata tecnologia di ricarica consente di ricaricare la batteria delle auto e- lettriche con una corrente di 500 A in modo continuativo. A differenza delle stazioni di ricarica ‘High Po- wer’ convenzionali, la tecnologia HPC di Phoenix Contact utilizza un sistema di raffreddamento a liquido intelligente per evitare il surriscaldamento dei connettori e dei cavi di ricarica. Il connettore HPC di Phoenix Contact è stato sviluppato in modo da consentire una rapida sostituzione della parte plastica frontale e dei contatti di potenza. In caso di danneggiamen- to, la riparazione è quindi sempli- ce e veloce, in modo da ridurre al minimo i tempi di fermo delle stazioni di ricarica e contenere i costi di manutenzione evitan- do costose sostituzioni dell’intero cavo. La sicurezza è una priorità per Phoenix Contact e per questa ragione all’interno dei connettori HPC sono stati integrati numerosi sensori per monitorare una serie di variabili con l’obiettivo di preveni- re eventuali situazioni di pericolo. Tutte queste informazioni vengono memorizzate e trasmesse dal con- nettore HPC al sistema di controllo della stazione di ricarica che ha il compito, tra gli altri, di monitorare costantemente la temperatura per evitare il surriscaldamento delle parti conduttive. Il cavo di ricarica HPC è certificato CE e soddisfa tutti i requisiti degli standard richiesti. Una delle maggiori sfide affron- tate da Phoenix Contact durante lo sviluppo del cavo di ricarica HPC è stata quella di renderlo il più leggero e maneggevole pos- sibile, disegnando una particolare geometria del cavo raffreddato e contenendo la sezione cablabile dei cavi CC. SPECIALE INDUSTRIA AUTOMOTIVE rendere l’attività di ricarica veloce e conveniente quanto il rifornimen- to di carburante. Il progetto si è focalizzato sulla ricerca di tutti gli aspetti della ricarica High Power Charging (HPC). Oltre all’aumento dei livelli di potenza utilizzati per la ricarica, sono state analizzate anche le basi ed i processi per il funzionamento dei sistemi di ricarica ultrarapida, incluso anche il processo automatico di ricono- scimento e di fatturazione ‘Plug & Charge’. Il progetto triennale che copre tutti gli aspetti del processo di ricarica, promosso dal Ministero Federale dei Trasporti e delle Infra- strutture Digitali della Germania, ha coinvolto, in qualità di leader del consorzio, il Gruppo BMW e le società Allego, F. Porsche, Sie- mens e Phoenix Contact E-Mobili- ty. Con l’inaugurazione a dicembre 2018 di questo sistema di ricarica high-tech a Jettingen-Scheppach in Baviera, sull’autostrada A8 tra Ulm e Augsburg, il consorzio ha dimostrato la fattibilità pratica di tempi di ricarica inferiori a 3 min per i primi 100 km di autonomia. Occorrono solo 15 min per passare da uno stato di carica del 10 % a uno dell’80 %, ovvero per una bat- teria quasi completamente carica. La sfida delle batterie Per poter sfruttare al meglio questa efficiente infrastruttura di ricarica, sono necessari veicoli elettrici in grado di gestire queste elevate po- tenze e di immagazzinarle nelle lo- ro batterie. Nel progetto FastChar- ge, Porsche e BMW hanno fornito veicoli di test adatti allo scopo. Il Gruppo BMW ha equipaggiato un veicolo i3 con una batteria ad alta tensione con una capacità netta di 57 kWh. Il processo di ricarica è durato circa 15 min ad una po- tenza massima di 175 kW. Porsche ha equipaggiato una Panamera di un pacco batteria con una capacità netta di circa 90 kWh. La vettura ha ricaricato ad una potenza iniziale di oltre 400 kW consentendo di ottene- re tempi di ricarica inferiori ai 3 min per i primi 100 km di autonomia. Entrambi i veicoli sono dotati di potenti sistemi di raffreddamento dei pacchi batteria durante il pro- cesso di ricarica. Più elevate sono la tensione e la corrente e più velo- cemente avviene il rifornimento di energia. Ma la ricarica rapida non è priva di problemi: elevate correnti di ricarica producono molto calore. La nuova infrastruttura di ricarica FastCharge raggiunge tensioni fino a 920 V e fino a 500 A, valori questi che sottopongono ad uno stress elevato tutti i componenti dell’in- frastruttura di ricarica coinvolti, compresa la batteria. Per contenere l’incremento di temperatura sulle parti conduttive, i componenti inca- ricati della trasmissione di energia vengono raffreddati. Alimentazione in bassa tensione La stazione di ricarica si compone di un’unità di potenza remota e di due postazioni equipaggiate con cavi di ricarica HPC. L’unità remota, permanentemente connessa a una linea di alimentazione in bassa tensione, contiene i moduli elet- tronici di potenza che alimentano entrambe le postazioni: la prima da 175 kW e la seconda da 450 kW. Nonostante le elevate potenze, non è stato necessario implemen- tare un complesso collegamento in media tensione per alimentare la stazione di ricarica in quanto la linea di alimentazione in bassa tensione si è rivelata sufficiente a ricaricare contemporaneamente due veicoli alla massima potenza. Con i cavi di ricarica HPC raffred- dati a liquido di Phoenix Contact, utilizzati nel progetto FastCharge, è possibile ricaricare pacchi bat-