Audi A2 e-tron: ecco come funzionano V2L e V2H con il nuovo OCDC 2.0
È noto da tempo, fin dalla presentazione di settembre, che l’Audi A2 e-tron supporta la ricarica bidirezionale. Ora il produttore fornisce i dettagli tecnici: si tratta di modifiche al caricabatterie integrato e delle due tecnologie Vehicle-to-Load (V2L, alimentazione di dispositivi esterni) e Vehicle-to-Home (V2H, utilizzo dell’energia della batteria in casa).
L’Audi A2 e-tron dispone, a seconda della versione, di una batteria LFP da 50 o 58 kWh netti oppure di una batteria NMC da 79 kWh. Per quanto riguarda le batterie, Audi non ha prestato attenzione soltanto a un picco di prestazioni a breve termine, ma soprattutto a una curva di carica riproducibile e facilmente utilizzabile. A tal fine, l’OCDC è stato evoluto in OCDC 2.0. L’OCDC è un caricabatterie integrato (OBC) dotato di un convertitore DC/DC. Mentre il caricabatterie converte la corrente alternata proveniente dalla rete elettrica in corrente continua per la batteria, il convertitore DC/DC trasforma i 400 volt della batteria in 12 volt necessari per le luci, i sistemi di controllo, l’infotainment e la batteria di avviamento.
V2L: La corrente continua proveniente dalla batteria di trazione viene convertita in corrente alternata nell’OCDC 2.0
Immagine di: Audi
La principale modifica nell’OCDC è rappresentata dal fatto che il caricabatterie integrato ora supporta il caricamento bidirezionale. Nel caso del V2L, la corrente continua proveniente dalla batteria deve essere convertita in corrente alternata, necessaria per utilizzarla con un tostapane o una bicicletta elettrica. Ciò significa che il caricabatterie può essere utilizzato non solo come rettificatore, ma anche come invertitore. A tal fine sono necessari più MOSFET (transistor a effetto di campo a ossido di metallo) e una gestione ottimizzata dell’uscita in corrente alternata.
La gestione di uscita verifica innanzitutto se il dispositivo collegato può essere alimentato e se il collegamento è stabile sia meccanicamente che elettricamente. Successivamente si assicura che venga generata una tensione alternata pulita con 230 Volt e 50 Hertz stabili, anche in caso di variazione di carico, ad esempio quando un frigorifero collegato si accende improvvisamente. Inoltre, la potenza massima viene monitorata e limitata.
L’adattatore V2L sulla presa di ricarica dell’A2 e-tron
Immagine di: Audi
Nell’Audi A2 e-tron sono disponibili 3,6 kW tramite la presa esterna (con adattatore) e 2,3 kW tramite la presa opzionale presente nel bagagliaio. I 3,6 kW corrispondono approssimativamente a una presa domestica protetta da 16 ampere (16 A × 230 V = 3.680 W). Con questa potenza è possibile alimentare quasi tutti i dispositivi comunemente utilizzati a 230 volt. Se vengono collegati più dispositivi, la potenza totale non deve superare i 3,6 kW. I 2,3 kW presenti nel bagagliaio sono sufficienti per laptop o frigoriferi portatili, mentre per asciugacapelli e ventilatori riscaldanti potrebbe risultare insufficiente.
V2H: La corrente continua proveniente dalla batteria viene prelevata senza trasformazione e trasformata esternamente in corrente alternata
Immagine di: Audi
Nel caso del V2H esistono sistemi in cui la corrente continua proveniente dalla batteria viene convertita in corrente alternata per la rete domestica tramite il caricabatterie integrato, e sistemi che utilizzano un inverter esterno. Nell’A2 e-tron viene impiegato un inverter esterno all’interno di una wallbox DC bidirezionale, chiamata BiDi-Charger. Vantaggio: è possibile ottenere una potenza maggiore rispetto ai 3,6 kW forniti dal caricabatterie integrato.
Audi consiglia sul proprio sito web una wallbox DC bidirezionale da 11 kW di Moon Power. Grazie a essa è possibile utilizzare in modo più efficiente anche l’energia solare prodotta in casa per caricare l’auto elettrica. La corrente continua proveniente dall’impianto fotovoltaico viene inviata direttamente all’auto attraverso la wallbox DC, senza alcuna conversione. Tuttavia, le wallbox DC bidirezionali sono notevolmente più costose. Il prezzo esatto della wallbox BiDi di Moon viene comunicato dall’azienda solo su richiesta, ma si può presumere che il costo dell’hardware sia di circa 4.500 euro.
Lo scambio di energia tra veicolo e casa è possibile solo quando il livello di carica è compreso tra il 20 e l’80 percento. Al di sotto del 20 percento il veicolo viene caricato esclusivamente, mentre al di sopra dell’80 percento viene scaricato esclusivamente.
Anche la gestione della batteria è stata migliorata, con vantaggi soprattutto per le nuove batterie LFP. Le celle LFP, infatti, sono note per una curva di tensione a circuito aperto (curva OCV) più piatta. Ciò significa che la tensione delle celle non diminuisce in modo lineare con il livello di carica. Questo rende più difficile calcolare il livello di carica (State of Charge), nonché lo stato di invecchiamento (State of Health).
Per i calcoli, Audi utilizza ora un algoritmo modificato. Le informazioni ottenute vengono impiegate per determinare l’autonomia, il comportamento di carica e la strategia operativa. Ciò significa, tra le altre cose, che l’autonomia residua visualizzata risulta più realistica.
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In sintesi
Audi introduce la ricarica bidirezionale. Il Q4 e-tron la supporta già da quest’estate, mentre l’A2 e-tron la offre fin dal lancio sul mercato. Per questo viene utilizzato un caricabatterie integrato bidirezionale in grado di fornire fino a 3,6 kW di corrente alternata ai dispositivi esterni. In alternativa, l’auto può inviare fino a 11 kW di corrente continua alla rete domestica. Tuttavia, per poter utilizzare la funzione V2H è necessaria una wallbox DC bidirezionale piuttosto costosa. Questa soluzione V2H presenta vantaggi soprattutto quando si dispone di pannelli fotovoltaici sul tetto.