E-bike: standard cercasi

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Courtesy of Rosemberg
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Mentre da tempo è vivo il dibattito circa la necessità di pervenire a una reale standardizzazione per le connessioni alle infrastrutture di ricarica delle auto elettriche, pochi affrontano l’analogo tema per le e-bike. Eppure il settore presenta sviluppi tali da meritare una maggiore attenzione.

I numeri di mercato sono sotto gli occhi di tutti coloro che si occupano di mobilità e testimoniano una crescita tumultuosa negli ultimi anni di una formula che ha il suo punto di forza nella semplicità costruttiva e di utilizzo. Le-bike, sia nella versione “a pedalata assistita”, limitata nella definizione legale europea alla presenza di un motore al massimo da 250 Watt e una velocità di 25 km/h, sia in quella “omologata” come motociclo e quindi più performante per potenza del propulsore e velocità raggiungibili, ha toccato diffusioni tali da non poter essere più ignorata. Accanto all’impiego privato per gli spostamenti urbani, numerose sono ormai le flotte aziendali adibite a consegne o piccoli trasporti e soprattutto si avvia a diventare sempre più la protagonista di servizi di noleggio o di bike-sharing anche nei grandi centri urbani.

Da qui è nata l’esigenza di costruttori, componentisti e utilizzatori di disporre di standard certi nelle connessioni che garantiscano sicurezza e libertà di scelta.

 

Che cosa significa

L’esempio più abusato, ma certamente il più efficace, è quello del settore dell’informatica dove l’adozione in tempi relativamente recenti (la prima versione è della metà degli anni Novanta) dello standard USB – Universal Serial Bus, ha consentito di collegare diverse periferiche a un computer utilizzando un’unica interfaccia e un solo tipo di connettore. La sua introduzione, accettata praticamente da tutti i produttori del settore, ha messo fine ai sistemi di connessione personalizzati dai singoli brand che impedivano l’interscambiabilità dei componenti e limitavano il range d’offerta.

Un po’ quello che è accaduto anche nella telefonia mobile dove, sino all’adozione del connettore unico, si era costretti a usare uno specifico carica batterie per ogni tipo di cellulare.

Per l’e-bike, lo sviluppo accelerato e non coordinato del mercato, con la presenza di molti produttori operanti su una molteplicità di mercati, ha favorito la creazione di una situazione simile cosicché ancora oggi è difficile poter sostituire una batteria con un’altra o essere certi della compatibilità della propria spina con l’infrastruttura di ricarica.

Il discorso ovviamente si può estendere a tutte le connessioni dei vari componenti la bicicletta elettrica e non solo a quelle che costituiscono l’interfaccia tra batteria e motore.

Creare uno standard però non vuol dire solo rendere universale un particolare tipo di spina ma anche disporre di uno specifico protocollo di comunicazione che regoli tra loro linguaggio e compatibilità tra i diversi componenti elettrici, assicurando soprattutto il rispetto di determinati criteri di sicurezza.

Da sottolineare come siano coinvolti nella medesima problematica anche i cosiddetti LEV (Light Electric Vehicle) di cui i quadricicli sono l’espressione più conosciuta e in crescita specie sul mercato nazionale.

 

FIERE 222Vantaggi della standardizzazione

È facile capire come non sia certo vantaggioso per chi va su veicoli a due ruote portarsi dietro caricabatteria, spine e cavi specifici, vanificando la praticità del mezzo.

Ancora più grave poi la situazione per società di noleggio o di bike-sharing che, con il perdurare delle attuali condizioni, sarebbero costrette a legarsi a un unico produttore o comunque limitare la possibilità di sostituzione dei mezzi o dei componenti perdendo più vantaggiose opportunità sul mercato.

Alla luce di ciò, evidenti sono i vantaggi di avere un unico standard in luogo di tanti sistemi in concorrenza tra loro e in particolare:

  • Libera scelta tra i componenti esistenti sul mercato, in primo luogo batterie e caricatori;
  • Certezza di compatibilità tra connettori e infrastrutture di ricarica;
  • Rispetto delle regole di sicurezza grazie a un protocollo di comunicazione standardizzato;
  • Garanzia di utilizzare un connettore dotato di adeguata protezione dagli agenti atmosferici (umidità, pioggia, caldo, freddo, etc), da sovraccarico e da erroneo inserimento;
  • Possibilità di creare “stazioni di scambio” dove sarebbe possibile sostituire le batterie dei mezzi senza attendere la ricarica.
  • Possibilità, per le società di noleggio o bike-sharing di integrare la propria flotta con mezzi di tipo e marca diversi senza dover effettuare nuovi investimenti in caricatori, batterie, infrastrutture di ricarica.

 

Il punto della situazione

Nel luglio dello scorso anno è stato ufficialmente presentato lo standard CiA 454 nella versione 2.0, frutto dello sforzo congiunto di un insieme di aziende quali Bosch, Panasonic, Philips, Rosemberger, ExtraEnergy, Sanyo, Varta e molte altre, riunite in una organizzazione no-profit detta EnergyBus con sede in Germania e fondata a Taiwan.

Tale standard rappresenta un aggiornamento dell’unica proposta in merito esistente per LEV e applicabile anche alle bici elettriche, avanzata già nel 2010 dalla stessa EnergyBus e adottata da alcune aziende del settore.

Essa prevede l’introduzione di un set di connettori standardizzati e un protocollo di comunicazione basato sul CAN (Controller Area Network) che è largamente usato con successo nell’industria automobilistica.

I connettori sono stati sviluppati dalla società tedesca Rosemberg e sono stati specificatamente progettati per la comunicazione dati e la trasmissione di potenza sino a 48 V e per sopportare correnti sino a 40 Ampere.

Denominati RoPD utilizzano contatti magnetici e non meccanici per garantire una migliore tenuta in ogni momento e proteggere il sistema nel caso i cui le spine non fossero separate correttamente ma in modo forzato; sono inoltre polarizzati e non possono essere collegati al contrario.

Il sistema è solo per DC e prevede 6 pin di cui 4 per il trasferimento dati e 2 per l’alimentazione principale. È sicuro in quanto i contatti sono alimentati solo dopo la connessione.

Il protocollo di comunicazione CiA 454 CANopen Application Profile/EnergyBus consente alla batteria di dialogare con la struttura di ricarica per definire prioritariamente la corretta alimentazione in funzione di tensione e corrente di carica, e quindi lo scambio di tutte le informazioni che il costruttore avrà ritenuto necessarie (per esempio stato della batteria, condizioni di sicurezza, compatibilità di determinati componenti, etc).

Un’altra importante caratteristica di tale protocollo è di essere “open”, cioè aperto a future innovazioni e facilmente espandibile per recepire nuove tecnologie.

Nel corso del 2015 questo standard dovrebbe essere recepito da IEC (International Electrotechnical Commission) e ISO (International Organization for Standardization) e diventare l’interfaccia unificata di ricarica per tutti i veicoli elettrici leggeri, inclusa la e-bike.

1 COMMENT

  1. L’idea è ottima ma… quali e quanti sono i costruttori di veicoli leggeri che utilizzano EnergyBus ? ben pochi. Se non c’è un accordo preliminare da parte della maggior parte dei costruttori si rischia una nuova guerra delle prese,

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