Laboratorio di ricarica interattivo
Simulatore di ricarica di veicoli elettrici
Testa gli standard di ricarica CA e CC, le relazioni kW-tensione-ampere, la corrente dei cavi e i valori della rete per paese in un unico spazio di lavoro.
9norme
20paesi
CA/CCTipo 2/CCS
2500kWmax
AC
AC casa
Tipo 2/J1772
Tensione230V / 400V
Attuale16A – 32A
Potenza massima22 kW
DC
CC veloce
CCS2 · 400V Arco.
Tensione200V – 500V
Attuale125A – 500A
Potenza massima250 kW
DC
DC Ultra
CCS2 · 800V Arco.
Tensione500V – 1000V
Attuale50A – 500A
Potenza massima350 kW
DC
MCS 1500kW
Ricarica megawatt
Tensione1000V – 1500V
Attuale100A – 1500A
Potenza massima1500 kW
DC
MCS 2500kW
Camion/flotta
Tensione1500V
Attuale1666A
Potenza massima2500 kW
Controlli di simulazione
Potenza della stazione (kW)
22
Capacità della batteria (kWh)
75
Commissione iniziale (%)
20
Commissione target (%)
80
⚡Formula base
P = V × I
Potenza (W) = Tensione (V) × Corrente (A)
22 000 W = 400V × 55A
3F AC: P = √3 × V × I × cosφ
• V basso → I alto → Cavo spesso
• V alta → I bassa → Cavo sottile
• 800 V hanno una perdita di calore inferiore del 50% rispetto a 400 V
Stato della batteria
20%
15,0kWh
Est. Tempo di ricarica
--:--
Intervallo / Minuto
--km/min
Temp. batteria
25°C
Efficienza
95%
Confronto di architettura
| Parametro | CA tipo 2 | CC 400 V | CC 800 V | MCS 1,5 MW | MCS 2,5 MW |
|---|---|---|---|---|---|
| Tensione | 230–400 V | 200–500 V | 500–1000 V | 1000–1500 V | 1500 V |
| Corrente massima | 32A (63A) | 500A | 500A | 1500A | 1666A |
| Potenza massima | 22–43 kW | 250 kW | 350 kW | 1500 kW | 2500 kW |
| 0→80% (75kWh) | ~4 ore | ~20 minuti | ~15 minuti | ~3 minuti | ~2 minuti |
| Cavo | Norma | Spesso | Medio | Raffreddato a liquido | Raffreddamento attivo |
| Veicolo bersaglio | Automobile | Automobile | Automobile | Camion/autobus | Autocarro/Flotta |
Relazione tensione-corrente a potenza costante (P = V × I)
Arco 400V.
350kW→875A obbligatorio
Arco 800V.
350kW→437A (50% di calore in meno)
MCS 1500V
1500kW→1000A (raffreddamento a liquido)
kW – Volt – Ampere per standard di carica
Valori reali calcolati con P = V × I per i livelli di potenza di ciascuno standard. Il valore corrente determina direttamente lo spessore del cavo e i requisiti di raffreddamento.
CA tipo 1 (J1772)
Stati Uniti/Giappone
AC
| Potenza | Tensione | Attuale | Fase | Nota |
|---|---|---|---|---|
| 1.4 kW | 120V | 12A | 1F | NEMA residenziale 5-15 |
| 1.9 kW | 120V | 16A | 1F | Residenziale NEMA 5-20 |
| 3.7 kW | 240V | 16A | 1F | NEMA 6-20 (Livello 2) |
| 7.2 kW | 240V | 30A | 1F | NEMA 14-30 |
| 11.5 kW | 240V | 48A | 1F | Livello 2Massimo |
AC Tipo 2 (Mennekes)
Europa/Turchia
AC
| Potenza | Tensione | Attuale | Fase | Nota |
|---|---|---|---|---|
| 3.7 kW | 230V | 16A | 1F | Ricarica domestica (monofase) |
| 7.4 kW | 230V | 32A | 1F | Casa rinforzata |
| 11 kW | 400V | 16A | 3F | Trifase (pubblico) |
| 22 kW | 400V | 32A | 3F | trifase max |
| 43 kW | 400V | 63A | 3F | Carica rapida AC (rara) |
GB/T (Cina AC)
Cina
AC
| Potenza | Tensione | Attuale | Fase | Nota |
|---|---|---|---|---|
| 3.5 kW | 220V | 16A | 1F | Ricarica domestica standard |
| 7 kW | 220V | 32A | 1F | Ricarica domestica veloce |
CCS1 (Combinato 1)
Stati Uniti/America settentrionale
DC
| Potenza | Tensione | Attuale | Fase | Nota |
|---|---|---|---|---|
| 50 kW | 400V | 125A | DC | CC standard veloce |
| 100 kW | 400V | 250A | DC | Velocità media |
| 150 kW | 500V | 300A | DC | Veloce |
| 350 kW | 800V | 437A | DC | Ultraveloce (800 V) |
| 500 kW | 1000V | 500A | DC | CCS1Massimo |
CCS2 (Combinato 2)
Europa/Turchia
DC
| Potenza | Tensione | Attuale | Fase | Nota |
|---|---|---|---|---|
| 50 kW | 400V | 125A | DC | CC standard |
| 100 kW | 400V | 250A | DC | |
| 150 kW | 400V | 375A | DC | Limite veicolo 400 V |
| 250 kW | 800V | 312A | DC | Veicolo 800 V (Ioniq, Taycan) |
| 350 kW | 800V | 437A | DC | CCS2 Max (2024) |
CHAdeMO
Giappone/Globale
DC
| Potenza | Tensione | Attuale | Fase | Nota |
|---|---|---|---|---|
| 50 kW | 500V | 100A | DC | Generazione 1 |
| 100 kW | 500V | 200A | DC | Generazione 2 |
| 200 kW | 500V | 400A | DC | |
| 400 kW | 1000V | 400A | DC | CHAdeMO 3.0 |
NACS/Sovralimentatore Tesla
Stati Uniti/Globale
DC
| Potenza | Tensione | Attuale | Fase | Nota |
|---|---|---|---|---|
| 72 kW | 400V | 180A | DC | Compressore V2 |
| 150 kW | 400V | 375A | DC | V2 dedicato |
| 250 kW | 800V | 312A | DC | Compressore V3 |
| 500 kW | 1000V | 500A | DC | Compressore V4 (2024+) |
MCS: ricarica da megawatt
Globale (per impieghi gravosi)
DC MCS
| Potenza | Tensione | Attuale | Fase | Nota |
|---|---|---|---|---|
| 700 kW | 1000V | 700A | DC | Livello base MCS |
| 1000 kW | 1000V | 1000A | DC | 1 MW: ricarica dei camion |
| 1500 kW | 1000V | 1500A | DC | È necessario un cavo raffreddato a liquido |
| 1500 kW | 1500V | 1000A | DC | Variante ad alta tensione |
| 2000 kW | 1500V | 1333A | DC | Obiettivo 2025+ |
| 2500 kW | 1500V | 1666A | DC | Obiettivo finale MCS (ISO 15118-20) |
GB/T (Cina DC)
Cina
DC
| Potenza | Tensione | Attuale | Fase | Nota |
|---|---|---|---|---|
| 60 kW | 750V | 80A | DC | |
| 120 kW | 750V | 160A | DC | |
| 237 kW | 750V | 250A | DC | Doppia uscita |
| 480 kW | 1000V | 480A | DC | GB/T Nuova Generazione (2023+) |
Calcolo rapido: potenza e tensione → Corrente
Risultato: Attuale
375
A
Come funziona la ricarica CC? Qual è la differenza rispetto all'AC?
🔵 Ricarica CA: conversione all'interno del veicolo
🔌
Griglia
230 V/50 Hz CA
↓
🏠
Stazione EVSE
Passa corrente alternata, nessuna conversione
↓
⚠️
OBC del veicolo (caricatore di bordo)
Convertitore AC → DC · Limite 3,7–22 kW · Genera calore!
↓
🔋
Batteria
Riceve CC (400 V/800 V)
Collo di bottiglia: La capacità OBC limita la velocità di ricarica. Un veicolo con OBC da 11 kW può ricevere solo 11 kW anche su una stazione da 22 kW.
⚡ Ricarica CC: bypass OBC, diretta alla batteria
🔌
Griglia
CA 400 V/trifase
↓
🏭
Moduli di alimentazione della stazione (PFC)
CA → CC · 50 kW–2500 kW · Comunica con BMS
↓
✅
Bypassare l'OBC
Il convertitore di bordo viene bypassato
↓
🔋
Batteria
Riceve direttamente la corrente continua · BMS controlla la corrente in tempo reale
Vantaggio: Bypassando l'OBC, il trasferimento di potenza è molto più elevato. Limite: tensione della batteria del veicolo e corrente massima accettata dal BMS.
📈 Curva di carica CC-CV controllata da BMS
⚡ Fase 1: Corrente Costante (CC)
- Tra 0% → 80% SOC
- Costante di corrente, la tensione aumenta lentamente
- Esempio: 437A costante, 500V→800V aumenta
- Potenza di picco → Fase più veloce
🔋 Fase 2: tensione costante (CV)
- Tra 80% → 100% SOC
- Costante di tensione, la corrente diminuisce
- Esempio: 800V costante, 437A→20A
- Protezione della batteria → la carica rallenta
Perché rallenta all'80%?
La saturazione chimica inizia nelle celle della batteria. Una corrente elevata può causare la placcatura al litio nelle celle, provocando danni permanenti. Il BMS limita la corrente per impedirlo.
🏗️ Architettura interna della stazione DC
🔌
Trasformatore di ingresso
Riduce la media tensione da 10 kV–35 kV a 400 V. Per MCS è necessario un trasformatore di grandi dimensioni.
🔄
Moduli di potenza PFC
Ogni modulo 30–50 kW. Corri in parallelo per raggiungere la potenza totale. Efficienza superiore al 97%.
🧠
Comunicazione BMS
CAN-Bus/ISO 15118/OCPP. Il veicolo trasmette oltre 100 pacchetti di dati al secondo.
❄️
Sistema di raffreddamento
Raffreddamento a liquido obbligatorio a 500 kW+. Il raffreddamento del cavo e del modulo sono circuiti separati.
🔴 MCS — Sistema di ricarica megawatt
Lo standard MCS (ISO 15118-20) sviluppato da CharIN è progettato per i veicoli pesanti. Fornisce 5-10 volte la potenza della normale ricarica CC. Utilizza sistemi di cavi obbligatori raffreddati a liquido.
Voltaggio massimo
1500 V
Corrente massima
3000 A
Obiettivo finale
4500 kW
Norma
ISO 15118-20
Livelli di potenza
700 kW
1000V × 700A
1000 kW
1000V × 1000A
1500 kW
1000V × 1500A
1500 kW
1500V × 1000A
2000 kW
1500V × 1333A
2500 kW ⭐
1500V × 1666A
⚙️ Sfide e soluzioni tecniche
🌡️
Gestione del calore dei cavi
Il cavo in rame si riscalda notevolmente a 1000 A+. I cavi MCS hanno canali interni di raffreddamento a liquido.
Calore ∝ I² × R (Legge di Joule) · 2x corrente = 4x calore
💧
Cavo raffreddato a liquido
Contiene 2 canali liquidi: la miscela glicerina-acqua rimuove il calore. Diametro del cavo: ~35–50 mm.
Norma: IEC 62196 · Capacità di raffreddamento: 10–20 kW risc
🔒
Sicurezza
1500 V CC possono creare archi letali. Isolamento monitorato in tempo reale, tensione azzerata prima del contatto.
HVIL · Tempo di risposta <2ms · ISO 15118-20
🏭
Domanda di rete
2,5 MW ≈ consumo simultaneo di 2000 abitazioni. È richiesto il collegamento a media tensione (10–35 kV).
Soluzione: il buffer della batteria BESS fornisce supporto energetico istantaneo
📡
Velocità BMS
A 2500 kW, il BMS deve aggiornare la corrente ogni ms. Ritardo = danno alla batteria.
ISO 15118-20 <1ms · PLC + livello fisico Ethernet
⚡
Esempi attuali
Tesla V4: 500 kW · Kempower: 400 kW · Heliox 1 MW: camion · ABB Terra HP: 2400 kW
⏱️ Confronto del tempo di ricarica (75 kWh, 20%→80%)
* Varia in base ai limiti BMS del veicolo, alla temperatura della batteria e al SOC attuale.
🌍 Tensione di rete, frequenza, alimentazione domestica e industriale per paese
Sistema 110–127 V
Sistema 220–230 V
Misto/Regionale
Industriale/trifase: 380–415 V
| Paese | Tensione | Freq. | Amplificatori domestici | Industriale / Trifase | Tariffa per veicoli elettrici | Presa | Nota |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 🇺🇸Stati Uniti | 120V | 60Hz | 15–20A | 208/240/480V 3F | 30–50A | Tipo A/B | 240V solo per grandi elettrodomestici (asciugatrice, fornello, ricarica EV) |
| 🇯🇵Giappone | 100V | 50/60Hz | 15–20A | 200V 3F | 30A | Tipo A | La tensione di rete più bassa del mondo. Giappone occidentale=60Hz, Est=50Hz |
| 🇨🇦Canada | 120V | 60Hz | 15A | 208/240/480V 3F | 30–50A | Tipo A/B | Stesso sistema degli USA |
| 🇲🇽Messico | 127V | 60Hz | 15A | 220/440V 3F | 30A | Tipo A/B | La maggior parte dell'America Centrale utilizza 110–127 V |
| 🇹🇼Taiwan | 110V | 60Hz | 15A | 220/380V 3F | 30A | Tipo A | Sistema simile al Giappone |
| 🇧🇷Brasile | 127/220V | 60Hz | 15–16A | 220/380V 3F | 32A | NBR14136 | Varia in base alla regione; alcune città usano 220V |
| 🇹🇷Turchia | 230V | 50Hz | 16A | 400V 3F | 32A | Tipo F (Schuko) | Sistema standard dell'UE |
| 🇩🇪Germania | 230V | 50Hz | 16A | 400V 3F | 32A | Tipo F (Schuko) | Sono comuni i collegamenti domestici trifase da 400 V |
| 🇫🇷Francia | 230V | 50Hz | 16–20A | 400V 3F | 32A | Tipo E | Le prese di tipo E hanno una presa pin diversa |
| 🇬🇧Regno Unito | 230V | 50Hz | 13A | 400V 3F | 32A | Tipo G (BS 1363) | Le spine hanno fusibili incorporati (3A/5A/13A) |
| 🇳🇱Paesi Bassi | 230V | 50Hz | 16A | 400V 3F | 32A | Tipo F/E | L’infrastruttura di ricarica per veicoli elettrici più densa dell’UE |
| 🇳🇴Norvegia | 230V | 50Hz | 16–20A | 400V 3F | 32A | Tipo F | N.1 al mondo per adozione di veicoli elettrici pro capite |
| 🇨🇳Cina | 220V | 50Hz | 10–16A | 380V 3F | 32A | GB2099 | Utilizza lo standard di ricarica GB/T |
| 🇦🇺Australia | 230V | 50Hz | 10A | 400V 3F | 32A | Tipo I (AS/NZS) | Amplificatori a presa bassa; gli interruttori automatici sono 20A+ |
| 🇮🇳India | 230V | 50Hz | 6–16A | 415V 3F | 32A | Tipo D/M | Sono comuni le spine grandi a 3 pin |
| 🇸🇦Arabia Saudita | 127/220V | 60Hz | 15A | 380/400V 3F | 30A | Tipo A/B/G | Aree più vecchie 127 V; nuove costruzioni 220V |
| 🇦🇪Emirati Arabi Uniti | 220V | 50Hz | 13A | 400V 3F | 32A | Tipo G (Regno Unito) | Eredità coloniale britannica, simile alla spina del Regno Unito |
| 🇰🇷Corea del Sud | 220V | 60Hz | 16A | 380V 3F | 32A | Tipo F (Schuko) | Hyundai/Kia sono stati i pionieri dell'architettura 800V |
| 🇮🇱Israele | 230V | 50Hz | 16A | 400V 3F | 32A | Tipo H (SI 32) | Tipo di presa unico in Israele |
| 🇿🇦Sud Africa | 230V | 50Hz | 16A | 400V 3F | 32A | Tipo M (BS 546) | Prese grandi a 3 pin BS546 |
🇺🇸 Sistema 110–127 V (America settentrionale)
La tensione di uscita per il Nord America è 120 V/60 Hz. Circuito separato da 240 V per grandi elettrodomestici (NEMA 14-50). Ricarica EV di livello 2: 240 V × 32 A = 7,7 kW.
120V × 15A = 1.8 kW (Level 1)
240V × 32A = 7.7 kW (Level 2)
240V × 50A = 12 kW (Level 2Massimo)
240V × 32A = 7.7 kW (Level 2)
240V × 50A = 12 kW (Level 2Massimo)
🇪🇺 Sistema 220–230 V (Europa/Turchia)
Lo standard europeo è 230 V/50 Hz (IEC 60038). Uscita monofase 16A = 3,7 kW. Trifase: 400V × 32A × √3 = 22 kW.
230V × 16A = 3.7 kW (Presa di casa)
400V × 16A × √3 = 11 kW (3-fase)
400V × 32A × √3 = 22 kW (Trifase Max)
400V × 16A × √3 = 11 kW (3-fase)
400V × 32A × √3 = 22 kW (Trifase Max)
⚡ Perché 230 V sono più efficienti?
Dispositivo da 1000 W: 120 V → 8,3 A, 230 V → 4,35 A. La perdita di calore del cavo è proporzionale a I²×R. Il sistema a 230 V ha una perdita di calore inferiore del 72%. Gli Stati Uniti non potevano passare da 110 V perché la conversione dell’infrastruttura a partire dal 1880 è troppo costosa.
🇯🇵 Giappone: 100 V/50 Hz e 60 Hz (per regione)
🇸🇦 Arabia Saudita: 127 V (vecchio) / 220 V (nuovo)
🇸🇦 Arabia Saudita: 127 V (vecchio) / 220 V (nuovo)
🔌 Tipi di prese mondiali e connettori di ricarica per veicoli elettrici
Tipo 1 (J1772)
Nord America, Giappone
AC
11.5 kW
Tipo 2 (Mennekes)
Europa, Turchia
AC
43 kW
CCS1
Nord America
DC
350+ kW
CCS2
Europa, Turchia
DC
350+ kW
CHAdeMO
Giappone
DC
400 kW
NACS/Tesla
USA, lancio globale
AC+DC
500 kW
GB/T (AC)
Cina
AC
7 kW
GB/T (CC)
Cina
DC
480 kW
MCS
Pesante globale
DC
2500 kW
Fonti e standard
CharIN e.V. — Norma MCS
IEC 61851: apparecchiature di ricarica per veicoli elettrici
ISO 15118 — Comunicazione veicolo-rete
IEC 60038: standard sulla tensione di rete
NEMA: standard nordamericani
CharIN e.V. — Norma MCS
IEC 61851: apparecchiature di ricarica per veicoli elettrici
ISO 15118 — Comunicazione veicolo-rete
IEC 60038: standard sulla tensione di rete
NEMA: standard nordamericani
Formule fondamentali
P = V × I (CC / CA monofase)
P = √3 × V × I × cosφ (AC trifase)
Perdita di calore = I² × R
Efficienza = P_out / P_in × 100
P = V × I (CC / CA monofase)
P = √3 × V × I × cosφ (AC trifase)
Perdita di calore = I² × R
Efficienza = P_out / P_in × 100
Nota
Questa pagina è educativa. La velocità di ricarica effettiva varia in base al BMS del veicolo, alla temperatura della batteria, al SOC, al cavo e alla capacità della stazione.
Questa pagina è educativa. La velocità di ricarica effettiva varia in base al BMS del veicolo, alla temperatura della batteria, al SOC, al cavo e alla capacità della stazione.
Informazioni sul simulatore di ricarica per veicoli elettrici
Questo simulatore spiega visivamente e in modo interattivo la relazione tra kW, tensione e ampere nei sistemi di ricarica dei veicoli elettrici, le differenze tecniche tra la ricarica CA e CC, il sistema di ricarica ultraveloce Megawatt da 1500–2500 kW e gli standard di rete per paese. Tutti i dati si basano su standard di ricarica reali (IEC 61851, ISO 15118, CharIN MCS).