Le unità di misura della ricarica elettrica

Avere dimestichezza con alcune informazioni riguardo le unità di misura può essere determinante per poter gestire al meglio il proprio veicolo elettrico.

Le unità di misura che principalmente si associano alla ricarica dell’auto elettrica sono il kilowatt, per esprimere la potenza erogata dal caricatore o assorbita dall’impianto di ricarica dell’auto, e il kilowattora, per la capacità della batteria. Il kilowatt (kW) è l'unità di misura della potenza elettrica consumata in un istante, mentre il kilowattora (kWh) indica la quantità di energia elettrica consumata nell'intervallo di tempo di un'ora.

Il kilowatt esprime la potenza erogata dal caricatore, il kilowattora l’energia consumata nell’intervallo di tempo

Il kilowattora è comunemente usato per la fatturazione dell'energia fornita ai consumatori dalle società elettriche e, più recentemente, è impiegato dalle case automobilistiche per esprimere la capacità delle batterie delle moderne auto elettriche.

Un kilowattora è 1.000 Wh (kWh); un megawattora è 1 milione di Wh (MWh); un milliwattora è 1/1000 Wh (mWh) e così via. Il kilowattora è comunemente utilizzato dai fornitori di energia elettrica poiché il consumo energetico mensile di un tipico cliente residenziale varia da poche centinaia a poche migliaia di kilowattora. Megawattora (MWh), gigawattora (GWh) e terawattora (TWh) vengono invece utilizzati nell'industria e nella produzione di energia su vasta scala.

Il Kilowattora si usa anche per esprimere l’energia fornita ai consumatori a casa.

Potenza (watt), tensione (volt) e corrente (ampere)

Potenza, tensione e corrente sono i concetti più importanti da padroneggiare per poter capire le unità di misure coinvolte nella ricarica dei veicoli elettrici. La potenza è il flusso di lavoro elettrico per unità di tempo e si esprime in watt. La tensione è la pressione che dalla sorgente di alimentazione di un circuito elettrico spinge gli elettroni carichi  attraverso un circuito  e viene espressa in volt. La corrente elettrica, poi, indica lo spostamento complessivo delle cariche elettriche e può essere di tipo continuo o alternato. Quest’ultima si esprime in ampere.

La corrente continua presenta tensione e intensità in tutti i casi costanti nel tempo ed ha un unico verso di percorrenza con una specifica polarità. La corrente alternata, invece, presenta tensione e intensità periodicamente variabile nel tempo e ha due versi di percorrenza. Cambia dunque verso di percorrenza in base a una frequenza prestabilita: nel caso della fornitura elettrica per la casa a 230V il verso di percorrenza viene cambiato a 50 Hz.

Kilowatt e Kilowattora sono le unità di misura più importanti per la ricarica delle auto elettriche.

Questi concetti sono molto importanti per capire come funziona la batteria e poterne gestire la carica. Quando una batteria eroga la propria energia lo fa a una certa potenza, la quale esprime la velocità di erogazione dell'energia. In altri termini, maggiore è la potenza, più velocemente viene erogata l'energia immagazzinata dalla batteria. Allo stesso tempo, una maggiore potenza in uscita farà esaurire l'energia immagazzinata dalla batteria in un periodo di tempo più breve.

Parliamo, dunque, rispettivamente di potenza di ricarica e di potenza di scarica, ovvero di quanto velocemente possiamo ricaricare la batteria in funzione dei parametri di corrente e tensione e di quanto velocemente si esaurisce la carica della batteria in funzione delle prestazioni richieste al veicolo, ma non solo. Su quest’ultimo parametro, infatti, incidono in maniera molto importante le temperature, perché l’ottimizzazione delle performance degli accumulatori prevede il funzionamento all’interno di un certo range di temperature. La temperatura influisce anche sulla velocità di ricarica delle batterie, motivo per cui le colonnine sono spesso dotate di sistemi di raffreddamento specifici, mentre le batterie vengono raffreddate a liquido all’interno dell’auto e portate a una certa temperatura prima dell’inizio della ricarica.

Il contenuto energetico di una batteria può essere espresso dalla sua capacità in amperora (Ah), mentre, per convertire amperora in wattora (Wh), il valore di amperora deve essere moltiplicato per la tensione della fonte di alimentazione. Questo valore è approssimativo, poiché la tensione della batteria non è costante durante la sua scarica e dipende fortemente dal livello di carica residua.

In altre parole, il numero di watt è uguale al numero di ampere moltiplicato per il numero di volt. L'equazione da usare è la seguente: P = I x V (dove P è la potenza espressa in watt, V è la tensione espressa in volt e I è la corrente espressa in ampere).

Moltiplicando gli ampere (corrente) per i volt (tensione) si ottengono i watt (potenza).

I kWh/100 km, come calcolare i consumi

Un’altra misura determinante nel concetto della ricarica elettrica è quella relativa ai kWh/100 km, utilissima per determinare i consumi. Questa misura, infatti, identifica quanti kWh della batteria si consumano per ogni 100 chilometri di percorrenza. Così come nelle auto a combustibile si parla di consumo in litri ogni 100 km, con quelle elettriche il dato medio e quello istantaneo sono calcolati in kWh/100 km. Più è alto questo valore e più velocemente viene consumata la carica della batteria.

Un’unità di misura per calcolare i consumi.