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Posso caricare l'automobile da una normale presa di casa?

Una delle più tipiche domande del neofita che si avvicina al mondo delle automobili elettriche è: “posso caricare da una normale presa di casa ? è veramente necessaria una "wallbox" (stazione di ricarica per veicoli elettrici) ? cosa mi dà in più rispetto a una presa normale ?”. La risposta è un po’ incerta: “sì, ma con alcune limitazioni e controindicazioni”. Una introduzione generale ai sistemi di ricarica per i veicoli elettrici si trova in questo articolo. Ora vogliamo trattare in modo pratico e specifico il problema dell’impiego di una comune presa domestica (o industriale). Per questo bisogna distinguere due principali casi.


Indice

Caso dei veicoli elettrici leggeri: scooter, quadricicli, ecc (modo di ricarica 1)

Normalmente la potenza di ricarica di questi veicoli non va oltre 2 kW circa, spesso molto di meno (la medesima potenza di un elettrodomestico casalingo). Molti di questi veicoli effettuano la ricarica tramite una normale presa domestica. Si tratta di solito della comunissima Schuko di origine tedesca (alias presa tipo F secondo la classificazione IEC), oppure della francese tipo E. La spina bivalente E/F in uso per gli elettrodomestici in quasi tutta l'Europa continentale è compatibile con entrambe. Si chiama semplicemente ricarica “modo 1”. La norma attualmente permette il modo 1 sino a 16 A trifase (11 kW) ma, di fatto, il limite è molto più basso. Si potrebbe usare anche una spina industriale, tuttavia essa non è molto diffusa per questa categoria di veicoli.

Ricarica di scooter tramite presa comune in modo 1

Ricarica di scooter tramite presa comune in modo 1

Non ci sono particolari problemi se non la potenza in gioco che – come nel caso di una stufetta - per taluni veicoli potrebbe essere poco compatibile con la potenza disponibile, in alcuni impianti elettrici, in presenza di altri apparecchi accesi. La norma impianti CEI 64-8, sezione 722 (del tutto simile alla norma internazionale IEC), infatti, dà alcune specifiche prescrizioni per le prese destinate alla ricarica dei veicoli elettrici. Le principali di esse sono:

  • Circuito dedicato con coefficiente di impiego 1
  • Protezione individuale della presa con interruttore magnetotermico
  • Protezione individuale della presa con interruttore differenziale da 30 mA almeno di tipo A.

È chiaro che nulla impedisce di utilizzare una presa qualsiasi già esistente che non rispetta questi requisiti (in effetti appaiono eccessivi per i veicoli che caricano a potenza molto bassa). Tuttavia queste sono le indicazioni date dalla norma per una ricarica sicura e senza controindicazioni.

Simile al modo 1 è il “modo 3 semplificato” di quei veicoli leggeri dotati di spina tipo 3A (un tipo di spina utilizzato da alcuni veicoli leggeri commercializzati in Italia). In questo caso, qualora non siano disponibili stazioni di ricarica dotate della corrispondente presa tipo 3A, esistono semplici adattatori da applicare alla spina tipo 3A per inserirla in una presa domestica comune e si rientra nel caso precedente.

Adattatore da presa Schuko a spina tipo 3A (SCAME)

Adattatore da presa Schuko a spina tipo 3A (SCAME)

Non tutti i veicoli leggeri, però, caricano direttamente da una presa comune, in modo 1 o in modo 3 semplificato. Alcuni scooter e motociclette più potenti si caricano come le automobili vere e proprie come qui di seguito indicato.


Automobili elettriche (veicoli non leggeri) (modo di ricarica 2)

Qui la situazione si complica un po’. La potenza di ricarica aumenta 2,5 kW, 3 kW o più sino a 22 kW. Normalmente le automobili elettriche si caricano in corrente alternata con il cosiddetto “modo 3” di ricarica (modo 3 non semplificato), cioè tramite una stazione di ricarica fissa (cosiddetta wallbox o colonnina) dotata dei connettori specifici per la ricarica dei veicoli elettrici, ormai standardizzati a livello europeo (prese e spine tipo 2, cosiddette "Mennekes"). Le automobili non sono compatibili, tranne poche eccezioni, con il modo 1, cioè non possono collegarsi direttamente a una presa qualunque. Quindi il veicolo va collegato tramite le spine specifiche tipo 2, alle apposite stazioni di ricarica. Queste, tra le varie funzioni, generano un segnale che abilita il veicolo alla ricarica e comunica ad esso la massima corrente disponibile (segnale PWM).

Come fare quando la stazione di ricarica fissa non è disponibile e si vuole caricare da una presa "normale"? In questi casi si usa un apposito cavo detto di “modo 2”, dotato di spina comune da un lato (Schuko oppure industriale) e del connettore del veicolo dall’altro (non si confonda "tipo 2" con "modo 2" !). Sul cavo stesso c’è una apposita unità di protezione e controllo (IC-CPD) conforme alla norma EN 62752 (in sostanza si tratta di una stazione di ricarica portatile). Questo tipo di accessorio, a volte denominato “cavo per la ricarica occasionale” (oppure, gergalmente, "carichino"), può essere in dotazione al veicolo elettrico, oppure essere acquistato a parte. Alcuni di questi dispositivi, ma non tutti, permettono tramite pulsanti la regolazione manuale della potenza di ricarica che quindi può essere impostata dall'utente. In qualche raro caso, l'unità elettronica di controllo è miniaturizzata e integrata nei connettori stessi del cavo che a prima vista appare come un semplice cavo passivo.

Ricarica di un veicolo elettrico da un presa domestica in modo 2 (Renault)

Ricarica di un veicolo elettrico da un presa domestica in modo 2 (Renault)


Anche in questo caso valgono le stesse prescrizioni impiantistiche previste dalla CEI 64-8 per il caso precedente (del resto, dal punto di vista dell'impianto modo 1 e modo 2 sono indistinguibili):

  • Circuito dedicato con coefficiente di impiego 1
  • Protezione individuale della presa con interruttore magnetotermico
  • Protezione individuale della presa con interruttore differenziale da 30 mA almeno di tipo A.

Un primo problema scaturisce dalla mancanza di una spina unica dal lato dell'impianto fisso di alimentazione. Limitandosi alle potenze più basse monofase, in Europa sono in uso almeno due tipi di spina per gli IC-CPD: la Schuko/francese e l'industriale EN 60309-2 da 16 A (cosiddetta "CEE"). Senza dilungarci troppo, ognuna ha i suoi vantaggi e svantaggi quindi, chi vuole dotarsi di IC-CPD per caricare da prese comuni, dovrà scegliere quella più adatta alla proprie esigenze. Esistono anche IC-CPD con la spina intercambiabile tramite connettori intermedi, ma è chiaro chiaro che questa soluzione, per altro poco diffusa, aumenta la complessità e i costi dell'apparecchio. La spina Schuko è la più diffusa perché, se il carichino va usato per uso occasionale o di emergenza, in Europa una presa Schuko (o francese) è molto più facile da trovare di una presa industriale (nelle abitazioni, garage, alberghi,...). In ogni caso, prima o poi, la presenza di almeno due tipi di prese diverse richiede l'uso di adattatori quando non si trova la presa corrispondente al proprio IC-CPD: ciò non è né comodo né sicuro (la norma EN 62752 esclude qualunque tipo di adattatore, a meno che non sia collaudato assieme all'IC-CPD). In Italia la situazione è ancora un po' più complicata perché, oltre alla Schuko, si installano diversi formati di presa domestica con la conseguente necessità di usare ulteriori adattatori di diversi tipi (per norma, gli adattatori per prese domestiche non devono essere utilizzati a più di 1500 W, cioè circa 6 A). Se poi si volesse crescere con la potenza, sino a 22 kW (gli IC-CPD modo 2 possono arrivare sino a 32 A in trifase), aumenterebbe anche il numero di possibili prese e di spine industriali monofase o trifase che si utilizzano e, di conseguenza, anche di adattatori (il vasto set di adattatori e accessori vari dei quali sono dotati alcuni elettroautomobilisti per caricare da "qualunque" presa non è certo rassicurante).

Al contrario, l'uso di prese e spine specifiche per la ricarica (quindi delle stazioni di ricarica modo 3 che le incorporano, wallbox o colonnine), raggiunta finalmente la presa unica europea (la tipo 2 "Mennekes"), in modo semplice e trasparente per l'utente garantisce piena compatibilità tra punti di ricarica e veicoli, siano essi monofase o trifase di qualunque potenza, senza necessità di adattatori o altri accessori da portare con sé (la ricarica avverrà alla massima potenza possibile, il segnale tra veicolo e stazione di ricarica modo 3 aggiusta automaticamente la corrente di ricarica). Inoltre, l'uso delle prese specifiche installate da un tecnico esperto, garantirebbe la corretta installazione per la ricarica come specificato nella norma impianti CEI 64-8 sez. 722 (circuito dedicato, differenziale corretto...) mentre, in generale, le prese comuni sono installate secondo le regole generiche. Tutto ciò, ovviamente, nella misura in cui le prese di tipo 2, come auspicabile, siano presenti e diffuse ovunque vi sia la possibilità di caricare: abitazioni, parcheggi pubblici e privati, alberghi, ecc. altrimenti ci si deve arrangiare con le prese che si trovano ma non è questa la situazione preferibile.

Inoltre, quando si vogliono usare le normali prese domestiche come le Schuko, si aggiunge un problema sostanziale non di poco conto. Esse non sono costruite per resistere senza danneggiarsi alla loro corrente nominale per molte ore continuative come avviene per la ricarica dei veicoli. Questo fatto non deve stupire: le prese domestiche sono progettate per i tipici carichi domestici il cui coefficiente di impiego effettivo è molto inferiore al 100%. A ciò si aggiunge l'effetto del peso stesso del cavo e del box (sui 3 kilogrammi), che si scarica sulla spina stessa contribuendo ad aumentare lo sforzo meccanico sulla presa e la resistenza elettrica tra i contatti. Le conseguenze a lungo andare possono essere il semplice danneggiamento della presa oppure il rischio di incendio, come testimoniano i segni di carbonizzazione che si vedono su alcune prese domestiche utilizzate per caricare le automobili. Il rischio è particolarmente grave qualora l'auto venga lasciata in carica a lungo in un luogo non presidiato come in un box. Chiaro che adattatori, triple, ciabatte ecc. sono assolutamente da evitare.

Presa Schuko danneggiata in seguito all

Presa Schuko danneggiata in seguito all'erogazione di eccessiva corrente

Sono diverse le soluzioni utilizzate dai costruttori di IC-CPD per limitare questo problema potenzialmente molto pericoloso. Innanzitutto, la maggior parte di questi dispositivi portatili con spina domestica limita la corrente massima assorbita dal veicolo, in modo manuale o automatico, a 10 A o 8 A, valori permanenti che normalmente sono considerati accettabili anche per le prese domestiche purché usate senza adattatori (si tratta pur sempre di 2000 W: una potenza abbastanza elevata per un elettrodomestico a spina). Qualche costruttore, più temerario, arriva sino a 13 A con qualche precauzione (ma si trovano "cinesate" senza limite alcuno: deve essere l'utente a ricordarsi di agire sui pulsanti dell'IC-CPD per regolare manualmente la corrente a un valore non pericoloso). Va detto che non esiste a livello normativo un valore massimo di corrente al quale possono essere impiegate le prese e le spine domestiche ai fini della ricarica, quindi ognuno fa un po' come vuole. Alcuni costruttori utilizzano spine con sensore di temperatura integrato che rallenta o ferma la ricarica se si supera una certa soglia di temperatura, ma non è un provvedimento di uso generale. A basse correnti (10 A o meno), comunque, non solo la ricarica diventa estremamente lenta ma, su alcune autovetture elettriche, decisamente sconsigliata in quanto il caricabatteria lavora con scarsa efficienza (con l’effetto che sino al 40% dell’energia prelevata non carica la batteria ma si disperde in calore).

L’altra soluzione in uso, abbastanza ovvia, è l’impiego di apparecchi portatili IC-CPD dotati di spina industriale EN 60309-2 anziché domestica, in grado di condurre senza problemi corrente sino alla nominale (es. 16 A). Questa soluzione è semplice ed efficace ma, come si è detto, comporta la controindicazione di dotarsi di adattatori tutte le volte che si deve caricare da una presa domestica perché non si trova una presa industriale disponibile, con le problematiche e i rischi che affliggono la presa domestica, e quindi la necessità di ridurre la corrente di ricarica agendo sui comandi (si leggano con attenzione le istruzioni!). La spina industriale è potenzialmente la più insidiosa perché l'apparecchio è di solito progettato per assorbire 16 A continuativi, ma l'utente non esperto potrebbe usarlo con una presa domestica tramite un comunissimo adattatore in commercio (o, peggio, con più adattatori in serie come a volte capita di vedere).

Un’altra proposta di alcuni costruttori sono versioni speciali delle prese e spine di formato Schuko (o francese) specifiche per la ricarica dei veicoli elettrici, garantite per il funzionamento permanente sino a 14 A effettivi o anche 16 A in alcuni modelli, che tuttavia mantengono la compatibilità con spine Schuko comuni senza necessità di adattatori. Alcuni IC-CPD predisposti riconoscono la presa ad hoc e attivano automaticamente la ricarica alla corrente più elevata, mentre quando collegati a una presa Schuko qualunque la limitano a 8 A. In Italia queste prese non sono ancora molto diffuse. Forse si tratta di un buon compromesso ma, comunque, quando ci si sposta e capita di ricaricare da un'altra presa comune, si ricade nelle solite problematiche.

Presa Schuko idonea a 14 A effettivi specifica per la ricarica dei veicoli (Legrand)

Presa Schuko idonea a 14 A effettivi specifica per la ricarica dei veicoli (Legrand)

In ogni caso, non basta sostituire o far sostituire la presa con una industriale o con una Schuko "robusta" per effettuare la ricarica sicura e affidabile di un'automobile elettrica (come invece suggeriscono alcuni rivenditori di IC-CPD). Tutto l'impianto che alimenta la presa va verificato ed eventualmente adeguato ai requisiti della CEI 64-8-7-722. A differenza di un piccolo scooter, la ricarica di un'automobile è un carico molto più pesante dei comuni elettrodomestici, potenzialmente logorante per impianti vecchi o comunque non idonei, non solo per ciò che riguarda la presa.

Limitazioni normative

Limitazioni normative nazionali (contenute nella premessa nazionale della norma CEI EN 61851-1, la norma generale per la ricarica conduttiva dei veicoli elettrici), permettono l’utilizzo delle prese comuni per la ricarica dei veicoli (modo 1 e 2) solo “in ambiti strettamente privati non aperti a terzi, quali ad esempio ambienti il cui accesso necessiti di chiavi, attrezzi particolari, ecc. in possesso del solo relativo proprietario”, cioè in pratica solo in un box chiuso o in un giardino privato. La norma non fa alcuna distinzione tra presa Schuko oppure presa industriale, tra veicoli leggeri o automobili. Benché non si citi il modo 2, dato che la stessa norma obbliga senza alternative al modo 3 in aree “aperte a terzi”, l’interpretazione più comune è che tale proibizione colpisca sia il modo 1, sia il modo 2.

Questa limitazione, valida solo in Italia e spesso elusa, suscita discussioni e dubbi interpretativi dato che non si capisce come una presa comune, per esempio nel parcheggio di un albergo, in un giardino condominiale o in un campeggio, possa essere liberamente utilizzata per alimentare un camper o un tagliaerba, ma non uno scooter elettrico (altri paesi hanno preferito più ragionevolmente mettere un limite alla corrente di ricarica permessa o raccomandata per una presa domestica: per esempio 8 A, senza riferimento al "modo di ricarica"). In effetti, qualche volta, anche in Italia capita di trovare infrastrutture per la ricarica presso parcheggi o altre strutture, dotate di presa domestica destinata alla ricarica dei veicoli leggeri. Va detto che nella maggior parte dei paesi europei, a differenza dell'Italia, l'uso di una presa comune è permesso, o addirittura raccomandato, per la ricarica dei veicoli leggeri anche in ambito pubblico.


Conclusioni

La ricarica tramite una presa domestica di veicoli leggeri come gli scooter non comporta particolari controindicazioni (salvo il fatto che in Italia si dovrebbe fare solo nel box o nel giardino privato), tanto più che questo è per la maggior parte dei veicoli leggeri l'unico metodo di ricarica previsto dal costruttore.

Invece, nel caso di automobili, la presa domestica comporta inconvenienti ed è consigliabile limitarne l'impiego alle eventuali ricariche occasionali, sempre con una certa cautela, verificando tramite la documentazione dall'apparecchio per la ricarica che l'effettiva corrente non superi i 10 A (meglio 8 A). Resta sempre consigliabile controllare periodicamente la presa domestica utilizzata per caricare un’automobile elettrica e farla sostituire non appena si notano segni di usura come tracce di carbonizzazione della plastica o un eccessivo surriscaldamento. Per un uso frequente è sicuramente preferibile l’uso di una stazione di ricarica fissa (modo 3) dotata delle prese specifiche tipo 2 per la ricarica dei veicoli elettrici: più sicura, più comoda e più veloce. In subordine, si possono installare prese industriali, oppure prese Schuko specifiche per la ricarica dei veicoli elettrici, da usare con i dispositivi di ricarica portatili IC-CPD dotati della corrispondente spina, purché utilizzati senza adattatori. Anche l'impianto va verificato e possibilmente adeguato al requisiti della CEI 64-8-7-722.

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Commenti e note

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di ,

Dopo 6 anni ho aggiornato questo articolo che è sempre attuale.

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di ,

un articolo molto interessante

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di ,

Anch'io sono del parere che le cose fatte con un certo criterio hanno la propria valenza, e quindi va installata una presa apposita.

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di ,

Aggiungo qualche considerazione sul mio caso vissuto... All'inizio della mia avventura elettrica ho usato per un paio di mesi (in attesa dell'autorizzazione condominiale) la linea condominiale del box. La mia Elettra, pur essendo un veicolo datato, effettua una serie di verifiche sulla messa a terra e sulla caduta di tensione di rete, e andava in blocco. Avevo quindi dovuto modificare il CB e caricare a 7-800W! Poi tirata la mia linea personale ho appunto fatto istallara la mia richicolonnina, che potete vedere qui: http://www.electroyou.it/forum/viewtopic.php?f=53&t=54427#p531202 comunque ricarica limitata a max 2500W se mi serve un rabbocco veloce, ma in realtà di solito carico di notte a 1500W. Poi come forse sapete ho implementato un semplice circuito che stacca la linea a carica finita, per tagliare i 40W di assorbimento di plafond... ma quella è un'altra storia!

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di ,

...Abituiamoci, tanto il futuro è questo, non vedo l'ora che non ci siano più auto con motore a scoppio in giro, non vedo l'ora...

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di ,

un ottimo lavoro che ci fa capire velocemente i sistemi di ricarica, a parer mio quando un utente acquista un veicolo elettrico la parte della ricarica è fondamentale quindi spingo sempre l'utente ad installare una presa apposita per questo utilizzo....

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