di Amna Mumtaz, Analista I – presso PTR Inc.

• Il settore dei veicoli elettrici (EV) sta attualmente subendo un cambiamento sostanziale, con l'introduzione di due tecnologie all'avanguardia: l'architettura distribuita e la gestione dinamica del carico.
• A differenza dei sistemi centralizzati tradizionali, l'architettura distribuita utilizza una rete di punti di ricarica interconnessi, garantendo scalabilità, flessibilità, ridondanza e un'espansione economicamente vantaggiosa.
• La gestione dinamica del carico si concentra sull'ottimizzazione della distribuzione dell'energia elettrica durante le sessioni di ricarica, offrendo vantaggi quali la stabilità della rete, una migliore esperienza utente e il bilanciamento della distribuzione dell'energia.

Il settore dei veicoli elettrici (EV) sta subendo un cambiamento sostanziale, con i progressi nell'infrastruttura di ricarica che assumono un ruolo centrale. Due tecnologie all'avanguardia, l'architettura distribuita e la gestione dinamica del carico, sono in prima linea in questa rivoluzione, rendendo la ricarica intelligente dei veicoli elettrici una realtà pratica. Questo articolo esplora in dettaglio queste tecnologie e il loro impatto sul panorama dei veicoli elettrici.

Architettura distribuita

L'architettura distribuita, nota anche come ricarica decentralizzata, rappresenta un cambiamento fondamentale nel settore della ricarica dei veicoli elettrici. A differenza dei tradizionali sistemi centralizzati, questo approccio utilizza una rete di punti di ricarica interconnessi, garantendo scalabilità, flessibilità, ridondanza ed espansione economicamente vantaggiosa.

Scalabilità

Il vantaggio più significativo dell'architettura distribuita è la sua eccezionale scalabilità. Con l'aumento del numero di veicoli elettrici sulle strade, cresce di pari passo anche la domanda di infrastrutture di ricarica. Grazie ai sistemi distribuiti, è possibile integrare senza difficoltà ulteriori punti di ricarica nella rete, soddisfacendo così il fabbisogno di un numero sempre maggiore di veicoli elettrici senza dover ricorrere a costosi e lunghi aggiornamenti delle infrastrutture.

Flessibilità

Un altro importante vantaggio dell'architettura distribuita è la flessibilità. Le stazioni di ricarica possono essere strategicamente distribuite in diverse località, dalle abitazioni private e dai luoghi di lavoro ai parcheggi pubblici e alle autostrade. Questa flessibilità garantisce agli utenti di veicoli elettrici la possibilità di ricaricare ovunque e in qualsiasi momento, rendendo il possesso di un veicolo elettrico più pratico e conveniente.

Ridondanza

L'affidabilità è un elemento fondamentale della ricarica dei veicoli elettrici e l'architettura distribuita eccelle in questo senso. La natura interconnessa della rete di ricarica significa che se un punto di ricarica incontra problemi tecnici o richiede manutenzione, altre stazioni o punti di ricarica all'interno della rete possono subentrare senza soluzione di continuità, riducendo al minimo le interruzioni per gli utenti di veicoli elettrici. Questa ridondanza integrata migliora l'affidabilità complessiva dell'infrastruttura di ricarica.

Espansione conveniente

I sistemi di ricarica centralizzati tradizionali possono essere costosi da ampliare, soprattutto con l'aumento della domanda. L'architettura distribuita risolve questo problema riducendo al minimo la necessità di cablaggi e infrastrutture estesi. Questa convenienza economica è fondamentale per espandere rapidamente la rete di ricarica, rendendola una soluzione pratica per un'adozione su larga scala.

L'architettura distribuita dei caricatori per veicoli elettrici rappresenta un cambiamento paradigmatico nella mobilità elettrica. La sua scalabilità, flessibilità, ridondanza ed economicità la rendono una soluzione promettente per il futuro delle infrastrutture di ricarica dei veicoli elettrici. Con l'aumento del numero di veicoli elettrici in circolazione, l'adozione di un'architettura distribuita sarà fondamentale per creare un ecosistema di ricarica sostenibile e senza soluzione di continuità, consentendo alle persone di passare a mezzi di trasporto più puliti ed efficienti.

Gestione dinamica del carico

La gestione dinamica del carico è una componente fondamentale dell'ecosistema di ricarica intelligente dei veicoli elettrici, incentrata sull'ottimizzazione della distribuzione dell'energia elettrica durante le sessioni di ricarica.

DLM è una soluzione software intelligente progettata per gestire in modo efficiente l'allocazione dell'energia all'interno di un'infrastruttura di ricarica per veicoli elettrici (EV) che funziona in modo simultaneo. DLM supervisiona e ottimizza dinamicamente la distribuzione della potenza disponibile tra i caricatori EV, offrendo la flessibilità necessaria per adattare l'allocazione della potenza in base a specifici requisiti operativi. DLM offre molteplici vantaggi, quali stabilità e integrazione della rete, miglioramento dell'esperienza utente e bilanciamento della distribuzione di energia, solo per citarne alcuni.

Stabilità e integrazione della rete

DLM contribuisce attivamente alla stabilità della rete distribuendo in modo intelligente l'energia alle stazioni di ricarica e prevenendo i sovraccarichi della rete durante i picchi di domanda. Ciò migliora l'affidabilità della rete e riduce al minimo il rischio di interruzioni di corrente.

Inoltre, il DLM facilita la perfetta integrazione dell'infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici con la rete elettrica più ampia. Questa integrazione promuove una transizione più agevole verso fonti energetiche sostenibili, consentendo ai veicoli elettrici di fornire servizi di rete, bilanciare la domanda di energia, ridurre le emissioni di gas serra e migliorare l'efficienza complessiva della rete.

Bilanciamento della distribuzione di potenza

DLM distribuisce dinamicamente l'energia elettrica tra più punti di ricarica all'interno di una rete. Questa distribuzione intelligente ottimizza i tempi di ricarica e garantisce che ogni veicolo elettrico riceva l'energia necessaria.

Risparmio sui costi

Uno dei vantaggi più significativi del DLM è il suo potenziale di risparmio sui costi. L'ottimizzazione della distribuzione dell'energia elettrica contribuisce a ridurre i costi elevati per i proprietari di veicoli elettrici e gli operatori delle stazioni di ricarica, con conseguente riduzione dei costi di ricarica per gli utenti e maggiore efficienza economica per le reti di ricarica.

Esperienza utente migliorata

DLM garantisce agli utenti di veicoli elettrici un'esperienza di ricarica migliorata, sia a casa, al lavoro o presso una stazione di ricarica pubblica. Ciò significa che gli utenti possono contare su un processo di ricarica affidabile e fluido, senza interruzioni di tensione o fluttuazioni di corrente impreviste.

Adattabile e a prova di futuro

DLM è adattabile e a prova di futuro, in grado di evolversi con il mutare del panorama della ricarica dei veicoli elettrici. Con il progresso della tecnologia dei veicoli elettrici e l'evoluzione della domanda di energia, DLM è in grado di adattarsi per soddisfare i nuovi requisiti, garantendo il suo valore costante nell'infrastruttura di ricarica intelligente.

Scalabilità e flessibilità

DLM offre scalabilità e flessibilità per le infrastrutture di ricarica. Con l'aumento della domanda di stazioni di ricarica commerciali per veicoli elettrici, il sistema è in grado di allocare in modo efficiente le risorse energetiche, garantendo non solo un funzionamento efficace, ma anche un'espansione senza soluzione di continuità per soddisfare le crescenti esigenze.

Distribuzione equa

DLM offre la flessibilità necessaria per distribuire l'energia in modo equo o dare priorità a specifici caricatori per veicoli elettrici in base all'occupazione. Ciò garantisce l'equità nell'accesso alla ricarica e un utilizzo efficiente dell'energia.

Monitoraggio remoto

DLM consente il monitoraggio remoto in tempo reale, fornendo informazioni dettagliate sul consumo energetico per una gestione efficiente dell'energia.
 

Integrazione del sistema di gestione dell'edificio (BMS)

DLM si integra con i sistemi di gestione degli edifici (BMS) e altri software di monitoraggio. Questa integrazione migliora la gestione energetica, l'efficienza e la prevenzione del sovraccarico della rete all'interno dell'infrastruttura esistente. L'integrazione della gestione dinamica del carico nella ricarica dei veicoli elettrici affronta le sfide principali e apre la strada a un ecosistema di mobilità elettrica più sostenibile, efficiente e facile da usare.

Il DLM è utile in quanto offre molteplici vantaggi all'infrastruttura della rete elettrica e ai consumatori di veicoli elettrici. L'impatto del DLM rispetto alla gestione del carico statica o assente è illustrato nella figura seguente.

Figura 1: Confronto tra configurazione non gestita con gestione statica del carico e gestione dinamica del carico. Fonte: gridX

Figura 2: Ricarica di veicoli elettrici senza tecnologia di gestione dinamica del carico. Fonte: circontrol

Guardando al futuro

La gestione dinamica del carico (DLM) dà il meglio di sé in un contesto di architettura distribuita, motivo per cui si sta osservando un cambiamento nel settore dei veicoli elettrici verso queste tecnologie all'avanguardia che offrono una serie di vantaggi (discussi in precedenza in dettaglio). La gestione dinamica del carico può essere implementata efficacemente nei caricabatterie per veicoli elettrici all-in-one e con architettura distribuita. Mentre i caricabatterie all-in-one eccellono nell'ottimizzazione dell'efficienza delle singole stazioni, i caricabatterie con architettura distribuita offrono maggiori vantaggi in termini di stabilità della rete e adattabilità per l' espansione della rete.

PTR ritiene che, con la spinta delle economie verso l'adozione diffusa dei veicoli elettrici, tecnologie come la gestione dinamica del carico e la ricarica decentralizzata avranno un ruolo cruciale da svolgere, in quanto offrono una potente combinazione di efficienza, scalabilità, compatibilità con la rete e convenienza economica. 

Informazioni sull'autore

Amna lavora come analista di mercato nel team EVCI di PTR. Ha conseguito un master in Ingegneria Elettrica presso la NUST, dove è stata la migliore studentessa con il CGPA più alto nel corso di laurea magistrale in Ingegneria Elettrica del 2022. Amna è specializzata nella conduzione di ricerche di mercato sui caricatori per veicoli elettrici nella regione APAC, apportando un contributo significativo al reparto di mobilità elettrica.