LUGLIO 2022 – Perché le aziende di trasporto possano essere sicure che la propria infrastruttura di ricarica sia adatta ai vari sistemi di batterie dell’autobus elettrico Mercedes-Benz eCitaro, i caricabatterie di quest’ultimo vengono sottoposti a meticolosi test di compatibilità.
Con le batterie allo stato solido, Daimler Buses ha aperto un nuovo capitolo nella storia degli autobus elettrici. Queste batterie innovative necessitano di determinati requisiti nell’infrastruttura di ricarica e richiedono un’accuratezza particolare nel processo di caricamento: ecco perché Daimler Buses sta effettuando meticolosi test di interoperabilità con diversi produttori di apparecchiature di ricarica. L’obiettivo: garantire sicurezza ed efficienza con ciascun caricabatterie.
Nella primavera 2022 Aprile 2022 un autobus eCitaro è stato mandato per un’intera settimana a Delft, nei Paesi Bassi presso l’ultramoderno Innovation Lab e Test Center ABB, inaugurato nel 2020. In questa storica azienda con 130 anni di tradizione alle spalle, dal 2010 si producono anche caricabatterie per veicoli elettrici ed è qui che tre caricabatterie vengono messi sul banco di prova per verificarne la compatibilità con le batterie allo stato solido dell’eCitaro. Oliver Kaerkes, ingegnere responsabile dei test di controllo nel settore sistemi di ricarica presso Daimler Buses a Mannheim, afferma: “Vogliamo essere pronti per qualsiasi scenario di ricarica, e il Test Center di Delft offre le condizioni ideali per riuscire ad esserlo”.
Kaerkes lavora a stretto contatto con i colleghi di ABB: il Global Product Specialist Andrei Ghiran e il suo team leader Rolf Bilderbeek. Come prima cosa, l’autobus viene accuratamente cablato in vista del programma di collaudo. All’interno del veicolo è stata allestita una vera e propria postazione di lavoro dotata di computer, come è consueto per i test di routine invernali ed estivi. Inoltre, le apparecchiature di prova dell’Innovation Lab e i caricabatterie vengono collegati a una cosiddetta “break-out box”, che a sua volta viene connessa al Mercedes-Benz eCitaro. “Mediante questa box immettiamo nel sistema scenari imprevisti e messaggi di errore per testare il comportamento del sistema di gestione della batteria dell’autobus”, spiega Rolf Bilderbeek.
Simulazione di 100 processi di ricarica.
Poiché i test comportano spesso correnti di carica elevate che possono arrivare fino a 500 ampere, nel laboratorio di prova tutti i cavi spessi come un braccio sono raffreddati ad acqua fin dall’inizio – una tecnologia che probabilmente in futuro si affermerà anche nella pratica di carica. Vengono quindi simulati oltre 100 processi di ricarica specifici: alcuni durano solo pochi secondi per consentire di vedere l’inizio del processo, altri simulano l’intero caricamento della batteria e durano pertanto diverse ore. “Con l’oscilloscopio, un dispositivo di misurazione ad alta frequenza, per ciascun ciclo di carica si ottiene una visualizzazione ad alta risoluzione e in tempo reale di segnali elettrici molto veloci”, spiega Kaerkes mentre maneggia vari cavi. In questo modo è possibile identificare malfunzionamenti che potrebbero causare interruzioni indesiderate del processo di ricarica.
L’obiettivo: standard di prova unitari e internazionali.
Prima di effettuare i test in loco abbiamo potuto configurare diverse condizioni di carica utilizzando i dati raccolti durante la manutenzione da remoto e quelli provenienti dal cloud di ABB. “Esistono già numerosi standard e norme che tutti i produttori e i fornitori devono rispettare, ma ciò che più di tutto interessa a noi è l’interpretazione tecnica di questi standard nel veicolo da un lato e nel dispositivo di ricarica dall’altro”, spiega Rolf Bilderbeek. A questo scopo, con Daimler Buses è stato stilato un elenco di casi di prova (“test cases”) per le interfacce che ora vanno minuziosamente elaborati. “In seno all’associazione globale CharIN sono attualmente all’opera gruppi di lavoro che si concentrano sugli hardware e sui software di dispositivi di prova per la certificazione di caricabatterie e veicoli”, aggiunge Bilderbeek. “I risultati ottenuti da questi gruppi di lavoro sono già stati ampiamente incorporati nei nostri test di interoperabilità”.
Non esistono soluzioni rapide.
Alla fine della serie di prove, tutti i partecipanti si ritengono soddisfatti dei riscontri ottenuti. I risultati confermano che le batterie allo stato solido del Mercedes-Benz eCitaro sono fondamentalmente compatibili con i tre caricabatterie testati di ABB, di potenza compresa tra 24 e 180 kW. “Naturalmente ci sono diversi “big data” da valutare anche in un secondo momento. Per i sistemi di ricarica non esistono soluzioni rapide, si tratta di processi che durano a lungo – spiega Oliver Kaerkes visibilmente soddisfatto al termine del lavoro del team. – Dopo tutto, l’interoperabilità umana è importante almeno quanto quella dei componenti elettronici”.
