Carica stazionaria - Funzionamento

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Presupposto per il funzionamento carica stazionaria - Generalità

 Veicolo in posizione di marcia del cambio automatico "P"

 Cavo di ricarica innestati e bloccato

 Se il cavo di ricarica viene innestato nella presa di corrente del veicolo, la posizione di marcia del cambio automatico "P" viene innestata automaticamente.

Carica stazionaria - Funzionamento in generale

L'energia elettrica del veicolo elettrico viene messa a disposizione dalle batterie ad alto voltaggio le quali vanno in precedenza caricate in modo stazionario.

La carica viene riconosciuta automaticamente dal caricabatteria a corrente alternata per batteria ad alto voltaggio (N83/11) non appena un cavo di ricarica viene collegato alla presa di corrente alimentazione 230 V (X58/23).

Il caricabatteria a corrente alternata per batteria ad alto voltaggio trasforma la tensione alternata in una tensione continua ad alto voltaggio corrispondente al livello di carica delle batterie ad alto voltaggio.

La centralina di comando sistema di gestione della batteria (N82/2) sorveglia costantemente le batterie ad alto voltaggio, calcola il livello di carica e invia questa informazione attraverso il CAN del sistema a trazione ibrida (CAN L) alla centralina di comando catena cinematica (N127), la quale sorveglia la ricarica.

Il veicolo dispone di una presa di corrente del veicolo del tipo 2 dell'Unione Europea. La presa di corrente alimentazione 230 V con 2 fasi si trova sul lato guida sul montante B, analogamente alla posizione del tappo del serbatoio nei veicoli con motore a combustione interna. Tramite questa presa di corrente del veicolo è possibile procedere alla ricarica del veicolo presso stazioni di ricarica pubbliche oppure a casa propria presso una wallbox. In caso di alimentatore di corrente con 16 A per ogni fase, il veicolo può essere ricaricato completamente in circa 6 ore. È disponibile esclusivamente la carica in corrente alternata e non la carica rapida tramite corrente continua.

Collegando il cavo di ricarica alla presa di corrente alimentazione 230 V e ad una rete elettrica, le batteria ad alto voltaggio (G1/18, G1/27, G1/28) vengono ricaricate dall'esterno.

Possibilità di ricarica:

 tramite la presa di corrente di rete con cavo di ricarica Mode -2

 tramite la wallbox con cavo di ricarica Mode -3

 tramite una stazione di ricarica con cavo di ricarica Mode -3

A questa fase di carica esterna partecipano in primo luogo i seguenti componenti che comunicano tra loro attraverso la rete CAN:

 Centralina di comando blocchetto di accensione elettronico (EZS) (N73)

 Centralina di comando strumentazione (KI) (A1/1)

 Centralina di comando organi della trasmissione (N127)

 Caricabatteria a corrente alternata per batteria ad alto voltaggio (N83/11)

 Centralina di comando sistema di gestione batteria (N82/2)

 Batterie ad alto voltaggio (G1/18, G1/27, G1/28)

 Presa di corrente alimentazione 230 V (X58/23)

La descrizione del funzionamento carica stazionaria si articola come segue:

 FASE DI CARICA

 Cavo di ricarica

 Presa del veicolo

FASE DI CARICA

Non appena la sorgente di corrente esterna viene collegata tramite un cavo di ricarica, il caricabatteria a corrente alternata per batteria ad alto voltaggio comunica attraverso un cavo di comando discreto ("Control Pilot") con il box di controllo nel cavo di ricarica o nella stazione di ricarica. In questo caso vengono trasmessi i dati relativi alla potenza del dispositivo di alimentazione di corrente e l'assorbimento di corrente del caricabatteria viene adeguato in base a tali dati. Solo a questo punto il caricabatteria a corrente alternata per batteria ad alto voltaggio avvia la ricarica.

Nelle stazioni di ricarica intelligenti ha inoltre luogo una comunicazione tramite la centralina di comando sistema di gestione della batteria attraverso il cavo di comando discreto. A tal fine determinati dati vengono trasmessi secondo un protocollo specifico.

Poiché la massima corrente di ricarica possibile dipende dalla stazione di ricarica ossia viene determinata da questa, è possibile effettuare la carica sia ad una presa di corrente di rete sia presso una stazione di ricarica pubblica o una wallbox. In caso di ricarica tramite una presa di corrente di rete sarà eventualmente necessario limitare la corrente di ricarica per non sovraccaricare la rete elettrica locale.

Tramite l'indicazione nella centralina di comando strumentazione (KI) è possibile scegliere nel menu del veicolo la massima corrente di ricarica per la ricarica, limitandola ad es. a 8 A. In questo modo è possibile impedire un sovraccarico dell'alimentatore di corrente esterno durante la fase di carica. La corrente alternata proveniente dalla stazione di ricarica in entrata nel caricabatteria a corrente alternata per batteria ad alto voltaggio (N83/11) per ricaricare le batterie ad alto voltaggio viene trasformata in corrente continua con un massimo assorbimento di potenza di 7,2 kW.

 L'impostazione selezionata rimane memorizzata anche per le successive ricariche. Il valore della massima regolazione e il rispettivo valore di regolazione possono variare a seconda del Paese.

In qualità di proprietà generale di batterie si deve considerare che la ricarica di batterie fredde non può svolgersi in modo ideale. Se la temperatura delle batterie ad alto voltaggio è inferiore a ­15 °C, essa non può essere caricata con la potenza di carica massima del caricabatteria a corrente alternata per la batteria ad alto voltaggio. Per questo motivo, a temperature della batteria inferiori a circa ­15 °C, il blocco batterie viene riscaldato durante la carica. Al raggiungimento di ­15 °C circa il riscaldamento della batteria viene nuovamente disinserito.

Il tempo di ricarica della batteria ad alto voltaggio dipende dai seguenti fattori e a causa di essi può eventualmente prolungarsi:

 Temperatura ambiente

 Temperatura della batteria (temperatura delle celle ideale da 25 a 35 °C)

 Un tempo di fermo prolungato senza carica

 La corrente di ricarica massima disponibile dalla rete elettrica

 Numero di fasi disponibile

 La corrente di ricarica massima regolata nel computer di bordo

 Età della batteria

Quando le batterie ad alto voltaggio sono completamente cariche, il simbolo della batteria sulla presa di corrente alimentazione 230 V si accende per due minuti a luce verde e successivamente si spegne.

Per terminare la ricarica si deve sbloccare il giunto a innesto tramite azionamento del pulsante di sbloccaggio sulla chiave veicolo e successivamente il giunto a innesto può essere rimosso. Una targhetta di avvertenza applicata sullo sportello della presa di corrente del veicolo indica la corretta manipolazione. Per l'eventualità che la chiusura centralizzata non sblocchi il connettore maschio del cavo di ricarica, è disponibile uno sbloccaggio di emergenza dei connettori manuale. Esso si trova dietro lo sportello della presa di corrente del veicolo dietro una copertura.

 Un avviamento l'esercizio di marcia con il cavo di ricarica innestato non è possibile per motivi di sicurezza. Nel tentativo di avviare l'esercizio di marcia con il cavo di ricarica innestato, nella centralina di comando strumentazione (KI) ha luogo l'indicazione "cavo di ricarica innestato". Il cavo di ricarica viene poi sbloccato e può quindi essere staccato.

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Cavo di ricarica

Dallo stabilimento di produzione sono disponibili due diversi cavi di ricarica come equipaggiamento a richiesta:

 Il cavo di ricarica, codice E4L (Cavo di ricarica wallbox/stazione di ricarica tipo 2 (Mode 3) 4 m)), come cavo a spirale con una lunghezza complessiva di 4 metri

 Il cavo di ricarica, codice E8L (con codice E8L (Cavo di ricarica wallbox/stazione di ricarica tipo 2 (Mode 3) 8 m)), in versione dritta, liscia con una lunghezza complessiva di 8 metri

Entrambi i cavi sono conformi al tipo 2 prescritto come connettore a spina standard per attacchi a corrente alternata dell'Unione Europea e possono essere utilizzati per la ricarica del veicolo presso una wallbox o una stazione di ricarica. Lo standard "Mode 3" indicato nella denominazione del codice per i cavi di ricarica sta per la ricarica diretta senza box di controllo sul cavo. La potenza di carica di entrambi i cavi è di 16 A al massimo.

È inoltre disponibile un cavo di ricarica (Mode 2) come accessorio. Lo standard "Mode 2" dispone sempre di un box di controllo nel cavo, per poter eseguire la ricarica del veicolo ad es. con un adattatore Schuko alla rete domestica. L'utilizzo di una wallbox viene meno per "Mode 2".

Il box di controllo nel cavo disinserisce o inserisce le fasi possibili e controlla il circuito elettrico per la presenza di un interruttore automatico. Nella classica rete domestica a 230 V la ricarica viene eseguita con una fase e non con entrambe le fasi del cavo di ricarica. Per questo motivo la massima potenza di carica del cavo di ricarica con 10 A è leggermente inferiore. Nel complesso ne conseguono tempi di ricarica più lunghi. Nel caso più sfavorevole ci si deve attendere una potenza di carica compresa tra circa 2 e 3 kW o un tempo di ricarica triplicato. Durante la ricarica il connettore maschio del cavo di ricarica è bloccato sul lato veicolo.

 Avvertenza: i cavi di ricarica non devono essere prolungati.

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Presa del veicolo

La presa di corrente a 7 poli alimentazione 230 V (X58/23) dispone di 5 collegamenti ad alto voltaggio per l'alimentazione della tensione alternata nonché di 2 contatti segnale per "Control Pilot" (5) e "Proximity" (3). Tramite il contatto "Control Pilot" avviene lo scambio di dati con la stazione di ricarica, mentre tramite il contatto "Proximity" il veicolo riconosce un cavo di ricarica innestato. Al di sopra della presa di corrente alimentazione 230 V sono disposte due spie di controllo (1, 2) che indicano lo stato della ricarica (simbolo della batteria) e lo sbloccaggio della presa di corrente alimentazione 230 V (simbolo di sbloccaggio). Se il cavo di ricarica è collegato correttamente, la presa di corrente alimentazione 230 V viene bloccata. Il significato delle corrispondenti varianti di indicazione è riportato nella tabella sotto.

Dopo lo sbloccaggio del veicolo tramite il radiocomando la spia di controllo sinistra (1) con simbolo di sbloccaggio sulla presa di corrente alimentazione 230 V si accende per 90 secondi a luce bianca per segnalare la disponibilità alla ricarica. Successivamente la spia di controllo si spegne, con la presa di corrente alimentazione 230 V che rimane sbloccata. Il connettore maschio del cavo di ricarica viene bloccato automaticamente non appena il veicolo viene collegato per la ricarica.

Il giunto a innesto correttamente collegato viene segnalato dalla spia di controllo destra (2) con simbolo della batteria. Il simbolo della batteria si accende per circa un secondo a luce arancione e successivamente, per il periodo della ricarica, a luce pulsante verde. Come avvertenza compare nel display della centralina di comando strumentazione (KI) un simbolo del cavo di ricarica che mostra il cavo di ricarica collegato.

Il bloccaggio del connettore maschio del cavo di ricarica avviene automaticamente, mentre lo sbloccaggio avviene tramite la chiusura centralizzata (chiave o interruttore chiusura centralizzata).