Quando un conducente collega l'auto, prima che l'energia scorra avviene una breve conversazione. L'auto segnala di essere collegata, la colonnina le comunica quanta corrente può assorbire ed entrambe verificano continuamente che tutto sia sicuro. Le regole di questo dialogo e dei diversi modi di ricaricare provengono principalmente dalla norma internazionale IEC 61851.
Questa guida spiega i quattro modi di ricarica, il segnale control pilot alla base dei modi 3 e 4 e come questi stati compaiono nel sistema di gestione tramite OCPP.
- I modi 1 e 2 usano prese domestiche o industriali; il modo 2 aggiunge un dispositivo di protezione sul cavo.
- Il modo 3 è l'apparecchiatura AC dedicata, standard per wallbox e colonnine pubbliche AC.
- Il modo 4 è la ricarica DC, con il convertitore nella stazione di ricarica.
- Il control pilot segnala lo stato di connessione (A–F) e la corrente massima (duty cycle PWM); gli stati OCPP si basano su questi.
I quattro modi di ricarica
| Modo | Alimentazione | Protezione e comunicazione | Uso tipico |
|---|---|---|---|
| Modo 1 | Presa domestica o industriale, AC | Nessuna comunicazione; protezione affidata all'impianto | Veicoli leggeri; limitato o vietato per le auto in molti Paesi |
| Modo 2 | Presa domestica o industriale, AC | Dispositivo di controllo e protezione sul cavo (IC-CPD) con control pilot | Cavi di ricarica portatili, uso occasionale |
| Modo 3 | Apparecchiatura AC dedicata | Control pilot e rilevamento di prossimità nella stazione | Wallbox, colonnine pubbliche AC |
| Modo 4 | DC da caricatore esterno | Pilot più comunicazione digitale (es. ISO 15118, DIN 70121, CHAdeMO, GB/T) | Caricatori rapidi DC |
Modo 1
L'auto si collega direttamente a una presa normale senza alcuna comunicazione. Mancando controllo e protezioni aggiuntive, molti Paesi limitano o vietano il modo 1 per le auto elettriche. Riguarda soprattutto e-bike e veicoli molto leggeri.
Modo 2
Un cavo portatile con scatola di controllo (IC-CPD) collega l'auto a una presa domestica o industriale. La scatola fornisce protezione differenziale e segnale di control pilot. Il modo 2 è comodo come soluzione di riserva, ma correnti elevate prolungate su prese domestiche possono surriscaldare l'impianto: non sostituisce un'installazione dedicata.
Modo 3
L'apparecchiatura è installata in modo fisso, con protezione e controllo del pilot integrati nella stazione. È ciò che di solito si intende per colonnina AC o wallbox, ed è il modo usato dai punti pubblici AC con presa Tipo 2 in Europa. Vedi la nostra guida ai tipi di prese.
Modo 4
La conversione da AC a DC avviene nella stazione, che fornisce corrente continua direttamente alla batteria. Dovendo seguire con precisione le esigenze della batteria, il modo 4 aggiunge una comunicazione digitale al circuito del pilot.
Il control pilot: come dialogano auto e colonnina
Nei modi 2, 3 e 4 un filo dedicato, il control pilot (CP), trasporta un segnale semplice ma ingegnoso. La colonnina applica una tensione che l'auto modifica inserendo delle resistenze. Il livello di tensione risultante indica a entrambi lo stato attuale.
| Stato | Tensione pilot (circa) | Significato |
|---|---|---|
| A | +12 V | Nessun veicolo collegato |
| B | +9 V | Veicolo collegato, non pronto a ricaricare |
| C | +6 V | Veicolo collegato e in ricarica |
| D | +3 V | Ricarica con ventilazione richiesta (oggi rara) |
| E | 0 V | Errore, ad esempio corto circuito o assenza di alimentazione |
| F | −12 V | Colonnina non disponibile o guasta |
PWM: dire all'auto quanta corrente può assorbire
Quando un veicolo è collegato, la colonnina trasforma il pilot in un'onda quadra a 1 kHz. Il duty cycle, cioè la quota di tempo in cui il segnale è alto, comunica all'auto la corrente massima. Nell'intervallo più comune la corrente in ampere è circa il duty cycle percentuale moltiplicato per 0,6: un duty cycle del 50% corrisponde a circa 30 A. Un duty cycle del 5% ha un significato speciale: chiede all'auto di usare la comunicazione digitale, ed è così che si avviano protocolli come l'ISO 15118.
È anche il modo in cui lo smart charging raggiunge l'auto in AC. Quando il sistema di gestione invia via OCPP un limite di potenza più basso, la colonnina riduce il duty cycle e l'auto abbassa la corrente di ricarica. La nostra guida allo smart charging e alla gestione dei carichi spiega il lato back-office.
Il proximity pilot
Un secondo segnale, il proximity pilot (PP), conferma che la spina è inserita e, sui cavi Tipo 2, indica la portata del cavo tramite una resistenza nella spina. La colonnina non offre mai più corrente di quanta il cavo ne possa sopportare. Una resistenza danneggiata o errata è una causa frequente del problema "collegata ma non ricarica".
Dagli stati del pilot agli stati OCPP
Il sistema di gestione non vede direttamente le tensioni del pilot, ma la colonnina le traduce in stati del connettore OCPP:
| Situazione del pilot | Stato OCPP 1.6 tipico |
|---|---|
| Stato A, nessuna auto | Available |
| Stato B, auto collegata, in attesa di autorizzazione o non pronta | Preparing, oppure SuspendedEV durante una sessione |
| Stato C, in ricarica | Charging |
| La colonnina limita la corrente a zero | SuspendedEVSE |
| Stato E o F, guasto | Faulted, con codice di errore |
Conoscere questa corrispondenza aiuta nella diagnosi. Un connettore bloccato in Preparing spesso indica che l'auto è nello stato B in attesa di autorizzazione, o che il pilot non raggiunge lo stato C. Approfondisci nel nostro articolo su StatusNotification e stati del connettore.
Domande frequenti
Quale modo di ricarica usano le colonnine pubbliche AC?
Il modo 3. Protezione e controllo del pilot sono nella stazione e l'auto si collega in Europa tramite presa Tipo 2 o cavo fisso.
La ricarica in modo 2 è sicura?
Il modo 2 include una protezione nella scatola del cavo ed è sicuro per un uso occasionale su una presa adeguata. Per la ricarica quotidiana è consigliata un'installazione dedicata in modo 3.
Cosa significa un duty cycle del 5%?
Indica che è richiesta la comunicazione digitale, ad esempio ISO 15118, al posto del semplice segnale PWM di corrente.
Perché la mia colonnina mostra Preparing ma non parte?
Le cause frequenti sono un'autorizzazione mancante, un'auto che non richiede energia (rimane nello stato B) o un problema del cavo rilevato tramite il proximity pilot.
Visualizza in un'unica dashboard lo stato in tempo reale e i codici di errore di ogni connettore delle tue colonnine OCPP. Scopri il software OCPP di Üreticy oppure contattaci.