La ricarica rapida in corrente continua in tutto il Nord e Sud America si è consolidata attorno a due connettori, CCS1 e NACS, mentre CHAdeMO — lo standard adottato dalla maggior parte dei primi veicoli elettrici giapponesi — ha smesso di espandersi. Quelle auto sono ancora in uso quotidiano e continuano a circolare sul mercato dell’usato, ma le stazioni di ricarica per cui erano state progettate vengono sostituite anziché rinnovate. Per i proprietari e per le flotte che le utilizzano ancora, il problema non è il veicolo. È l’accesso. A Adattatore da CCS1 a CHAdeMO CC è l'anello meno costoso della catena che lo ripristina.
Un adattatore da CCS1 a CHAdeMO CC è un dispositivo attivo che consente a un veicolo dotato di presa CHAdeMO CC di ricaricarsi presso una stazione di ricarica rapida CCS1 CC. Non si limita a collegare due tipi di connettori: traduce il protocollo di comunicazione della stazione nei segnali previsti dal veicolo e gestisce l’erogazione di corrente per tutta la durata della sessione, in modo che la ricarica avvenga come qualsiasi altra ricarica rapida, con un limite massimo determinato dal sistema di gestione della batteria del veicolo e dalla potenza erogata dalla stazione.
Le sezioni che seguono illustrano il funzionamento dell'adattatore, i veicoli e le stazioni con cui è compatibile, come leggere la scheda tecnica e cosa verificare prima di effettuare un ordine all'ingrosso.
A cosa serve un adattatore da CCS1 a CHAdeMO
Trasforma un cavo di ricarica in corrente continua CCS1 in una fonte di ricarica CHAdeMO funzionante. L'estremità CCS1 si collega al connettore CCS1 in corrente continua della stazione di ricarica, mentre l'estremità CHAdeMO si collega alla presa del veicolo; l'elettronica intermedia gestisce la procedura di riconoscimento che i due standard non hanno in comune.
I due standard sono stati progettati in modo indipendente e utilizzano linguaggi diversi. Una stazione CC CCS1 gestisce la sessione tramite comunicazione su linea elettrica, seguendo la norma ISO 15118 e il suo precedente profilo DIN 70121. Un veicolo CHAdeMO si aspetta una segnalazione tramite bus CAN e una propria sequenza di controlli. Nessun connettore passivo è in grado di conciliare queste due esigenze, motivo per cui questi dispositivi sono dotati di una scheda di controllo e vengono descritti nelle schede tecniche pubblicate come adattatori attivi. I modelli differiscono per quanto riguarda l’alimentazione del controller: alcuni si alimentano direttamente dalla stazione, altri utilizzano una batteria ricaricabile interna che deve essere ricaricata tra un utilizzo e l’altro. È opportuno verificare questo dettaglio prima dell’acquisto, poiché un controller scarico impedisce la ricarica.
Due limiti derivano dalla progettazione stessa. Innanzitutto, l’adattatore supporta solo la ricarica rapida in corrente continua. I veicoli CHAdeMO dispongono di una presa separata per la ricarica in corrente alternata, quindi questo dispositivo non modifica in alcun modo il modo in cui l’auto si ricarica durante la notte o presso una stazione pubblica a velocità ridotta. In secondo luogo, la conversione funziona in un solo senso: da un veicolo CHAdeMO a una stazione CCS1. Non consente a un veicolo CCS1 di accedere alle postazioni CHAdeMO e non ha alcun effetto su connettori diversi da questi due.
CCS1, CHAdeMO e NACS in sintesi
| Connettore | Laddove è la norma | Tipo di ricarica | Raggiungibile con un veicolo CHAdeMO |
|---|---|---|---|
| CCS1 (combinazione SAE J1772) | America del Nord e del Sud | Ricarica rapida in corrente alternata e continua | Sì, con un adattatore da CCS1 a CHAdeMO |
| CHAdeMO | Il Giappone e i primi veicoli elettrici esportati in tutto il mondo | Solo ricarica rapida in corrente continua | Nativo |
| NACS (SAE J3400) | Nord America, in espansione | Ricarica rapida in corrente alternata e continua | Non tramite questo adattatore |
L’Alternative Fuels Data Center del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti classifica la ricarica rapida in corrente continua in tre sistemi: CCS, CHAdeMO e J3400, e sottolinea che una singola presa di ricarica può supportare più di un tipo di connettore. Questo fatto spiega la configurazione del mercato. Le colonnine multistandard soddisfano le esigenze di tutti. Le stazioni monostandard servono solo i conducenti i cui veicoli sono compatibili, motivo per cui una stazione esclusivamente CCS1 rappresenta un vicolo cieco per un’auto CHAdeMO.
Per un veicolo CHAdeMO, è l'ultima colonna quella che conta. Il sistema CCS1 è accessibile tramite l'adattatore. Il sistema NACS invece no, almeno non tramite questo componente, quindi nella pianificazione del percorso è ancora necessario distinguere i due sistemi.
Perché chi guida un’auto CHAdeMO ne ha bisogno proprio ora
Questo perché si stanno installando nuovi punti di ricarica rapida in corrente continua (DC) compatibili con gli standard CCS1 e NACS, mentre i cavi CHAdeMO esistenti vengono dismessi anziché sostituiti. I veicoli rimangono utilizzabili; è solo l’accesso alla ricarica rapida a risultare limitato. Un adattatore ripristina tale accesso a un costo di gran lunga inferiore rispetto a quello necessario per cambiare veicolo.
Il cambiamento dipende dalla destinazione dei fondi. Gli operatori che aggiungono stazioni di ricarica in Nord America acquistano ora hardware compatibile con i connettori dei nuovi veicoli, ovvero CCS1 e NACS. L’hardware CHAdeMO è ancora presente in molte stazioni, spesso sotto forma di un singolo cavo su un distributore multistandard, ma le nuove installazioni lo includono raramente e le unità più vecchie a volte scompaiono quando una stazione viene ristrutturata. Per un automobilista ciò si traduce in una copertura disomogenea piuttosto che in un'interruzione netta. Un corridoio che un tempo offriva tre stazioni compatibili ora potrebbe offrirne una sola, e quella rimasta potrebbe essere un'unità a potenza ridotta condivisa con altri automobilisti.
Per gli acquirenti, ciò comporta due conseguenze. Un veicolo che non può utilizzare una moderna rete di ricarica rapida ha un valore inferiore sul mercato dell’usato, quindi un adattatore ne protegge il valore residuo. E per chiunque dipenda dalla ricarica rapida piuttosto che dalla ricarica notturna a casa, l’affidabilità della copertura è più importante della velocità di picco. Un adattatore non aggiunge tempi di sosta, ma amplia la rete di stazioni che un determinato veicolo può utilizzare, il che di solito fa la differenza tra una sosta programmata e nessuna sosta.
Cosa cambia per le flotte e i gestori dei siti
I casi che si verificano più spesso sono tre.
- Flotte miste. Un servizio logistico o una flotta comunale che utilizza ancora veicoli CHAdeMO insieme a veicoli CCS1 più recenti non è tenuto a disporre di due tipi distinti di caricatori. È sufficiente un adattatore per ogni veicolo più vecchio per risolvere il problema.
- Attività di noleggio, ricettività e car sharing. I clienti arrivano con tutto ciò che possiedono. Avere a disposizione adattatori compatibili evita che un problema di ricarica in struttura si trasformi in un problema di assistenza clienti.
- Gestori del sito. Un'installazione che prevede esclusivamente CCS1 esclude tutti i conducenti CHAdeMO della zona. Per una stazione di ricarica che desideri attirare tali conducenti come utenti, un adattatore rappresenta una soluzione economica per ampliare la base di utenza potenziale senza dover ricostruire l'erogatore.
Come funziona una sessione di ricarica
La sessione si svolge in tre fasi. È necessario collegare l’adattatore alla stazione di ricarica, collegarlo al veicolo, quindi autorizzare la ricarica tramite la stazione come di consueto. Tutto il resto — lo scambio di dati di protocollo, i controlli di sicurezza e la negoziazione della corrente — avviene all’interno dell’adattatore.
- Collegare l'adattatore al connettore CCS1 CC della stazione e spingerlo fino a quando non è completamente inserito.
- Collegare il connettore CHAdeMO alla presa CC del veicolo e verificare che il fermo si innesti correttamente.
- Autentica la sessione utilizzando la procedura standard della stazione, quindi controlla lo stato di avanzamento sul display del veicolo o sullo schermo della stazione.
Superato quel punto, il funzionamento dell’adattatore è continuo. Esegue i controlli di isolamento e continuità previsti dalla stazione, comunica alla stazione i parametri di ricarica del veicolo, segnala eventuali guasti e monitora la temperatura ai contatti. Quando un valore esce dall’intervallo previsto, un’unità ben costruita segnala alla stazione di ridurre la corrente, invece di lasciare che il guasto si aggravi. I contatti in lega di rame placcati in argento sono utili in questo contesto, poiché una minore resistenza di contatto produce meno calore in presenza di corrente elevata, e il calore è il fattore limitante che determina il motivo per cui questo hardware è progettato per centinaia di ampere anziché per decine.
Cosa gestisce l'adattatore e cosa no
L'adattatore si occupa della conversione del protocollo tra il sistema di comunicazione su linea elettrica della stazione e la segnalazione tramite bus CAN del veicolo, del rilevamento dei guasti e dell'isolamento, del monitoraggio termico con limitazione della corrente, nonché del blocco meccanico ed elettrico, in modo che il collegamento non possa essere interrotto mentre la corrente è in transito.
Non è responsabile di tutto il resto. Non può aumentare la potenza che il veicolo è in grado di accettare, poiché è il sistema di gestione della batteria a stabilire tale limite massimo. Non può essere utilizzato per la ricarica in corrente alternata (AC), poiché non dispone di un circuito dedicato. Non può essere utilizzato presso una stazione di ricarica che offre solo un connettore CCS2 o NACS. Inoltre, si tratta di un accessorio di terze parti: gli adattatori di questo tipo non sono generalmente certificati né approvati dai costruttori automobilistici o dall’associazione CHAdeMO, quindi, qualora un guasto alla ricarica fosse ricondotto all’adattatore, la posizione del costruttore in merito alla garanzia su quel guasto specifico potrebbe risentirne. Questo non è un motivo per evitare gli adattatori. È invece un motivo per acquistarne uno che abbia superato test documentati e offra un’assistenza effettiva, piuttosto che il prodotto più economico disponibile sul mercato.
Con quali veicoli e stazioni è compatibile
Qualsiasi veicolo dotato di presa CHAdeMO CC può utilizzarla, a condizione che la stazione disponga di un connettore CCS1 CC. In pratica, ciò significa che le auto elettriche giapponesi di vecchia generazione, i SUV elettrici compatti, le auto ibride plug-in con presa CHAdeMO e i furgoni o autobus elettrici di prima generazione possono ricaricarsi presso le stazioni di ricarica rapida CCS1 in tutto il Nord e Sud America.
Due controlli bastano per verificare la compatibilità, ed entrambi sono visibili senza bisogno di attrezzi. Sul veicolo, assicurati che la presa CC sia di tipo CHAdeMO: si tratta del connettore rotondo di grandi dimensioni con una leva di bloccaggio, fisicamente ben distinguibile da qualsiasi altro elemento dell’auto. Alla stazione di ricarica, verifica che il cavo che stai per utilizzare sia il cavo CC CCS1. Le stazioni multisistema spesso dispongono sia di un cavo CCS1 che di uno CHAdeMO e, quando è già presente un cavo CHAdeMO, l’adattatore non serve affatto. È nei siti progettati esclusivamente per lo standard CCS1 che l’adattatore trova la sua utilità.
Un aspetto da tenere presente che spesso sorprende gli acquirenti: l’hardware CHAdeMO installato sul campo spesso ha una potenza massima inferiore a quella che le moderne colonnine sono in grado di erogare, quindi una colonnina con una potenza molto elevata non ricaricherà necessariamente l’auto a quella velocità. L’adattatore trasmette la potenza concordata tra il veicolo e la colonnina. Non aggiunge capacità.
Da cosa dipende la velocità effettiva di ricarica?
La gerarchia è fissa e si articola dall'alto verso il basso.
- Il limite intrinseco del veicolo. Il sistema di gestione della batteria stabilisce quale carica il pacco batterie è in grado di accettare, in base al suo stato di carica e alla sua temperatura. Su un veicolo dell’era CHAdeMO, questo rappresenta quasi sempre il vincolo determinante.
- La produzione della stazione. Un convertitore da 50 kW non può erogare più di 50 kW, indipendentemente dalla potenza nominale dell'adattatore.
- I parametri tecnici dell'adattatore. Questo valore rappresenta un limite massimo, non minimo. Un'unità da 250 A e 1000 V CC lascia un ampio margine rispetto a quanto richiesto dalla maggior parte dei veicoli CHAdeMO, ed è proprio per questo che in questo caso è sensato optare per specifiche più elevate: un margine ai contatti comporta meno surriscaldamento e meno limitazioni di potenza.
La temperatura e lo stato di carica determinano quindi l'andamento della curva entro tali limiti. Un pacco batterie freddo assorbe meno corrente rispetto a uno caldo, e la fase finale di qualsiasi ricarica è più lenta rispetto alla fase centrale su quasi tutti i veicoli elettrici. Nulla di tutto ciò cambia a causa della presenza di un adattatore nel circuito.
Caratteristiche tecniche previste
Un adattatore CC da CCS1 a CHAdeMO affidabile è definito da cinque valori — corrente nominale, tensione nominale, grado di protezione, temperatura di esercizio e materiale dei contatti — oltre al peso e alle dimensioni ai fini dello stoccaggio. Tutto il resto riguarda i dettagli costruttivi.
| Parametro | Valore da cercare | Perché è importante |
|---|---|---|
| Corrente nominale | 250A DC | Imposta il limite massimo per la sessione |
| Tensione nominale | 1000V CC | Tratta le architetture in corrente continua ad alta tensione |
| Impermeabilità | IP54 (inserito) | Pioggia, polvere e spruzzi d'acqua mentre si è in coppia |
| Temperatura di esercizio | Da -30°C a +50°C | Funzionamento in tutte le stagioni nelle condizioni climatiche nordamericane |
| Rivestimento esterno | Termoplastico, resistente agli urti | Resiste alle sollecitazioni e alle cadute |
| Perno conduttore | Lega di rame, argentata | Bassa resistenza di contatto in presenza di corrente elevata |
| Peso netto | 1,84 kg | Comodo da tenere in auto |
| Dimensioni | 289 x 95 x 151 mm | Adatto per essere riposto in un vano bagagli o in una custodia |
| Personalizzazione | Colore, logo, confezione | Pronto per la vendita al dettaglio per i partner di canale |
Leggendo le righe in quest'ordine, le priorità diventano chiare. La corrente e la tensione nominali definiscono le capacità del componente. La classificazione IP54 si applica quando i connettori sono accoppiati, non quando sono aperti in una busta; si tratta quindi di un'indicazione relativa all'utilizzo piuttosto che alla conservazione. La temperatura di esercizio è una questione regionale, e l’intervallo sopra indicato copre le condizioni che un veicolo incontrerà realisticamente in tutto il continente. Il peso e le dimensioni determinano se l’adattatore verrà portato con sé durante i viaggi su strada o se rimarrà nel cassetto di un’officina. Il rivestimento dei contatti determina come si comporta la resistenza di contatto dopo alcune centinaia di cicli di accoppiamento: è proprio in questo ambito che i componenti economici mostrano i segni del tempo.
Come scegliere quello giusto
Esegui i sei controlli in ordine: tipo di veicolo e versione del protocollo, parametri nominali rispetto alle stazioni effettivamente utilizzate, certificazione di sicurezza e documentazione dei test, progettazione termica e di bloccaggio, alimentazione e supporto del controller e, infine, personalizzazione e confezionamento, se si tratta di rivendita.
- Verificare il lato del veicolo. Presa CHAdeMO e versione del protocollo supportata dal veicolo. I veicoli più vecchi supportano versioni precedenti con limiti inferiori, e l'adattatore deve essere compatibile con esse.
- Abbinare i parametri nominali alle stazioni reali. Verificare i valori CCS1 relativi alle tratte o ai siti in questione, quindi accertarsi che la potenza nominale dell'adattatore sia superiore a tali valori.
- Richiedete la certificazione e la documentazione relativa ai test. Marcatura CE, isolamento, verbali delle prove di alta tensione ed eventuali certificazioni di sicurezza rilasciate da organismi indipendenti in possesso del fornitore.
- Verificare la progettazione termica e di bloccaggio. Rilevamento della temperatura ai contatti, limitazione della corrente e un dispositivo di blocco che impedisce la disconnessione sotto carico.
- Fissare l'alimentatore e il supporto del controller. Alimentazione dalla stazione o da batteria interna, e se il fornitore è in grado di riparare o sostituire le unità anziché considerarle componenti usa e getta.
- Affronta per ultimi i requisiti commerciali. Colore, logo, confezione e documentazione: sono questi gli elementi che rendono il prodotto vendibile, anziché semplicemente funzionale.
Se una flotta non è composta esclusivamente da veicoli CHAdeMO, vale la pena esaminare il resto della Adattatore per la ricarica dei veicoli elettrici valutare diverse opzioni prima di optare per un singolo ricambio, poiché le combinazioni CCS1, CCS2 e NACS compaiono spesso nello stesso elenco dei veicoli, e acquistarle separatamente comporta una frammentazione delle scorte e dell'assistenza.
Controlli B2B prima di effettuare l'ordine
- Richiedete un campione di prova per ogni lotto, non per ogni modello, e verificate che il campione ricevuto corrisponda a tale modello.
- Verifica la lingua da utilizzare per l'etichettatura e la documentazione in base al mercato di destinazione.
- Richiedi per iscritto i termini della garanzia e la procedura di sostituzione, specificando chi si fa carico delle spese di spedizione per la restituzione.
- Verificare se è possibile effettuare la manutenzione o l'aggiornamento del controller e in che modo.
- Se ti occupi di rivendita, assicurati di concordare in anticipo le opzioni relative all'imballaggio neutro e al branding, anziché farlo dopo il primo ordine.
Sicurezza, installazione e manutenzione
Inserire completamente entrambi i collegamenti, non scollegarli mai sotto carico, ispezionare il componente prima di ogni utilizzo e smettere di utilizzarlo al primo segno di danneggiamento. Queste quattro regole coprono la stragrande maggioranza dei guasti che si verificano sul campo.
Da fare:
- Premere ogni collegamento fino a quando non scatta in posizione, quindi tirare delicatamente per verificare che sia ben fissato.
- Terminare la sessione in stazione o dall'auto prima di scollegare qualsiasi cosa.
- Asciugare bene i connettori prima di riporli e lasciare i cappucci protettivi al loro posto.
- Durante i controlli di routine del veicolo, verificare che i contatti non presentino scolorimenti, corrosione o perni allentati.
Da non fare:
- Tentare di scollegare l'adattatore mentre è presente corrente.
- Utilizzalo presso una stazione di ricarica CA o presso una colonnina che offre solo CCS2 o NACS.
- Non utilizzare un apparecchio danneggiato, incrinato, bagnato o con cavi scoperti.
- Lasciare il componente in tensione, appeso a un cavo o arrotolato in modo sufficientemente stretto da esercitare una forza sull'alloggiamento.
Conservalo in un luogo fresco e asciutto, al riparo dalla luce diretta del sole e lontano dalle temperature estreme a cui è esposto un veicolo lasciato all’aperto tutto l’anno. Tra un utilizzo e l’altro, vale la pena riporlo in una custodia, perché la polvere che si deposita nei connettori causa resistenza di contatto, e la resistenza di contatto genera calore.
Un ultimo punto su cui essere chiari: questa tipologia di adattatore è un accessorio di terze parti e non un componente fornito dal produttore. È ampiamente utilizzato e funziona, ma presenta le consuete avvertenze relative all’hardware di terze parti. Acquistatelo da un fornitore in grado di dimostrare che il prodotto è stato sottoposto a test, che risponda alle domande tecniche relative alle versioni dei protocolli e che rimanga reperibile anche quando una rete di ricarica aggiorna il proprio firmware.
FAQ
L'adattatore da CCS1 a CHAdeMO funziona presso le stazioni NACS o sulle reti di ricarica rapida proprietarie?
No. Il lato di ricarica dell’adattatore è CCS1, compatibile con un connettore CC combinato SAE J1772. Le colonnine NACS presentano invece un connettore J3400 e non esiste un adattatore equivalente da NACS a CHAdeMO. Un veicolo CHAdeMO necessita quindi di una colonnina che offra un cavo CHAdeMO nativo o un cavo CC CCS1.
A che velocità si ricaricherà effettivamente il mio veicolo con l'adattatore?
È il veicolo a decidere, non l’adattatore. La maggior parte delle batterie dell’era CHAdeMO richiede solo una frazione del limite massimo di 250 A dell’adattatore, quindi quest’ultimo è raramente il fattore limitante. Ciò che noterete invece sono la potenza erogata dalla stazione e le condizioni del pacco batterie: una colonnina a bassa potenza ricarica lentamente, un pacco batterie freddo accetta meno corrente e l'ultima parte di qualsiasi ricarica richiede più tempo rispetto alla parte centrale. Se una sessione di ricarica è più lenta del previsto, confrontate la potenza nominale della colonnina e lo stato di carica prima di sospettare che il problema sia l'adattatore.
Posso usare lo stesso adattatore presso una stazione CCS2 o per la ricarica in corrente alternata?
No, in entrambi i casi. I connettori CCS1 e CCS2 sono fisicamente diversi e servono regioni diverse, quindi un adattatore CCS1 non è compatibile con un cavo CCS2. Inoltre, l’adattatore è un componente per la ricarica rapida in corrente continua; non ha alcuna funzione nella ricarica in corrente alternata, che su un veicolo CHAdeMO avviene tramite una presa separata con un proprio cavo.
