E' la prima vettura elettrica premium al mondo disegnata sin dall’inizio per questa forma di propulsione. Il risultato è un’auto che trasmette....
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Materiali
Autonomia
Nel momento in cui il guidatore rilascia il pedale dell’acceleratore viene attivata immediatamente la modalità di recupero di energia. L’elettromotore passa dalla funzione di alimentazione a quella di generatore, invia la corrente alla batteria agli ioni di litio, producendo contemporaneamente un effetto frenante controllabile dal guidatore con la massima precisione. La potenza di recupero dipende dalla velocità e, a velocità superiori, viene realizzato un “sailing” il più efficiente possibile, mentre a basse velocità il risultato è un elevato effetto frenante.
Nella guida giornaliera, la batteria agli ioni di litio dona alla BMW i3 un’autonomia di 130 – 160 chilometri. Nel modo ECO PRO l’autonomia è potenziabile di circa 20 chilometri e nel modo ECO PRO+ di ulteriori 20 chilometri. A richiesta, la BMW i3 è equipaggiabile con un range extender che durante la guida mantiene costante il livello di carica della batteria agli ioni di litio non appena esso è calato sotto un determinato valore.
Questa funzione la svolge un motore bicilindrico a benzina da 25 kW/34 CV montato sopra l’asse posteriore, vicino al motore elettrico. L’autonomia massima nella guida giornaliera aumenta così a circa 300 chilometri.
I servizi speciali di BMW ConnectedDrive sviluppati appositamente per BMW i si concentrano sulla navigazione e sulla gestione energetica. L’assistente di autonomia accompagna la pianificazione del percorso e la guida. Se la destinazione selezionata nel sistema di navigazione si trova al di fuori del raggio di autonomia della vettura, il guidatore viene supportato attraverso la proposta di guidare nel modo ECO PRO oppure ECO PRO+, oppure attraverso il calcolo di un percorso alternativo a maggiore efficienza.
Nel caso in cui si rendesse necessaria una ricarica a una stazione di carica pubblica, il sistema visualizza al guidatore le stazioni disponibili in zona. Il sistema di navigazione della BMW i3 offre inoltre un’indicazione dinamica dell’autonomia che informa il guidatore con un altissimo grado di precisione, di attualità e di affidabilità sulle possibilità di raggiungere la sua destinazione con le riserve di energia disponibili. Il calcolo considera tutti i fattori che influenzano l’autonomia. Il calcolo avviene su un server BMW e viene trasmesso al sistema di navigazione attraverso la carta SIM montata nella vettura. La rappresentazione dell’autonomia è particolarmente chiara e viene visualizzata sul display centrale d’informazione nella cartina di navigazione sotto forma di un cerchio (cosiddetta ragnatela dell’autonomia).
Nella BMW i3 anche il collegamento in rete tra guidatore e vettura si eleva a una dimensione completamente nuova. L’applicazione ufficiale BMW ConnectedDrive Remote App di BMW i mette a disposizione sullo smartphone del cliente i dati della vettura utili per la pianificazione della mobilità. Se la BMW i3 è collegata a una stazione di carica o alla BMW i Wallbox, l’alimentazione di energia è controllabile dallo smartphone.
Anche l’impianto di climatizzazione e il riscaldamento della batteria ad alta tensione sono attivabili a distanza. E, infine sarà possibile trasmettere delle destinazioni di navigazione dallo smartphone alla vettura. L’applicazione indica al guidatore le stazioni di carica libere ed occupate e se esse si trovano nel raggio di autonomia momentaneo della vettura. In più, per la BMW i3 saranno disponibili numerosi innovativi sistemi di assistenza del guidatore di BMW ConnectedDrive, sviluppati appositamente per aumentare il comfort e la sicurezza nella mobilità urbana, per esempio, l’assistente di parcheggio, la telecamera di retromarcia e la Speed Limit Info.
360° ELECTRIC come soluzione completa
L’obiettivo a livello di autonomia era di permettere al cliente della BMW i3 di coprire il tipico fabbisogno energetico attraverso due, al massimo tre processi di carica alla settimana. Gli studi eseguiti nell’ambito di project i, con oltre 1000 utilizzatori e circa 20 milioni di chilometri, hanno dimostrato che la distanza media percorsa ogni giorno è di circa 45 chilometri. In alternativa alla Wallbox offerta da BMW i può venire utilizzata anche la presa di corrente di casa. Per soddisfare le richieste personalizzate dei propri clienti nel campo dell’approvvigionamento elettrico e della pianificazione della mobilità, BMW i ha messo a punto un ampio pacchetto di prodotti e di servizi intitolato 360° ELECTRIC.
Il ventaglio di servizi varia dall’installazione della BMW i Wallbox nel garage del cliente ad offerte specifiche di approvvigionamento con energia di fonti rinnovabili, fino alla carta di ricarica che assicura un utilizzo confortevole dell’infrastruttura di carica pubblica e dei servizi supplementari di assistenza di BMW ConnectedDrive. Nel caso in cui non fosse possibile soddisfare una richiesta di mobilità attraverso il concetto automobilistico della BMW i3, 360° ELECTRIC offre le soluzioni Flexible Mobility, con vetture alternative della gamma di modelli di BMW e di DriveNow.
La batteria
L’approvvigionamento elettrico del motore viene assicurato da speciali celle di accumulo agli ioni di litio. Per assicurare un’ottimizzazione della batteria ad alta tensione, il BMW Group ha utilizzato la propria competenza tecnologica nello sviluppo di numerosi elementi del sistema di batterie. Questi sono dei componenti specifici che assicurano il collegamento delle celle tra di loro e del sistema di batteria con la vettura, la centralina integrata e dei componenti elettronici montati vicino alle celle, inclusi i sensori che monitorano la gestione della batteria. Ad eccezione delle celle della batteria, acquistate da un produttore specializzato, tutti i processi di sviluppo e di produzione sono stati eseguiti all’interno del BMW Group. La batteria ad alta tensione viene prodotta su una modernissima linea di assemblaggio nello stabilimento BMW di Dingolfing.
La batteria ad alta tensione della BMW i3 è composta da otto moduli di rispettivamente 12 singole celle che generano insieme una tensione nominale di 360 Volt e mettono a disposizione un quantitativo energetico di circa 22 kilowattore. Le celle agli ioni di litio utilizzate nella batteria si distinguono per offrire un’elevata densità energetica e un’alta resistenza ai cicli di carica e scarica. Le celle sono state sviluppate per soddisfare il loro compito di accumulatore di energia durante l’intero ciclo di vita della vettura. Per conservare le capacità prestazionali e di accumulo anche a lungo termine, la gestione della batteria controlla sia i processi di carica che di scarica, nonché la temperatura di esercizio delle celle. Durante l’esercizio della vettura tutte le celle contribuiscono nella stessa misura all’approvvigionamento energetico. In caso di un difetto, è prevista la possibilità di sostituire singoli moduli. Per assicurare un raffreddamento particolarmente efficiente dell’accumulatore ad alta tensione viene utilizzato il liquido di raffreddamento dell’impianto di climatizzazione.
Grazie a uno scambiatore di calore, il liquido è anche riscaldabile, così che anche in presenza di temperature esterne basse già prima della partenza viene raggiunta la temperatura ottimale di esercizio di 20 gradi Centigradi. Questo pre-condizionamento crea le condizioni di esercizio ottimali, indispensabili per assicurare le prestazioni, l’autonomia e la durata della batteria. BMW Group ha ideato e sviluppato la batteria in modo che essa abbia la durata di una vita di un’autovettura. I clienti ottengono per la batteria una garanzia di otto anni o 100.000 chilometri.
BMW Group ha sviluppato anche l’elettronica di potenza che assicura l’interazione tra batteria e motore elettrico. L’elettronica di potenza serve sia come inverter nell’approvvigionamento dell’elettromotore con corrente della batteria sia come convertitore di tensione nell’interazione tra la batteria ad alta tensione e la rete di bordo di 12 Volt. Il potente software regola inoltre il flusso possibilmente efficiente di corrente durante il ricupero di energia nelle fasi di rilascio. Inoltre, anche la funzione dell’unità di carica è integrata nell’elettronica di potenza. A seconda della fonte di corrente, durante la carica della batteria essa regola con una potenza tra i 3 e i 50 kW.
BMW i Wallbox
Per offrire al guidatore una forma di carica delle scorte di energia più semplice e confortevole possibile, la BMW i3 è equipaggiata di un potente e flessibile sistema di carica. In alternativa alla presa di corrente di casa, il cliente può lasciarsi installare una BMW i Wallbox che utilizza per la carica la massima intensità di corrente disponibile in casa, così che nella configurazione di base egli dispone di una batteria carica dopo circa sei ore. A seconda dei paesi, verranno offerte diverse versioni della BMW i Wallbox, tarate in base all’intensità di corrente e la tensione locali. I tempi di carica varieranno a seconda della rete elettrica e della versione della Wallbox. Utilizzando un moderno dispositivo di carica veloce (50 kW), già dopo 30 minuti sarà disponibile l’80 percento della capacità della batteria.
Anche in caso di un’autonomia quasi completamente utilizzata, per eseguire una ricarica sarà sufficiente la pausa pranzo. Optional range extender come “tanica di scorta”. A richiesta, la BMW i3 può essere equipaggiata con un range extender che ne aumenta l’autonomia mantenendo costante il livello di carica della batteria agli ioni di litio durante la guida, non appena esso cala sotto un determinato livello. Questa funzione viene assolta da un motore bicilindrico a benzina da 650 centimetri cubi montato sull’asse posteriore, direttamente vicino all’elettromotore. L’equipaggiamento supplementare della vettura con il range extender non ha nessun effetto negativo sul volume del bagagliaio, perché il serbatoio da 9 litri è sistemato nella sezione frontale. Il motore a combustione interna eroga una potenza massima di 25 kW/34 CV e alimenta un generatore che produce della corrente elettrica. Il suo esercizio viene controllato in base al fabbisogno e avviene a carico ottimizzato e con un alto livello di efficienza.
Oltre alla possibilità di aumentare l’autonomia di rispettivamente 20 chilometri guidando nel modo ECO PRO e di altri 20 chilometri nel modo ECO PRO+, l’utilizzo del range extender permette di allungare l’autonomia di altri 100 chilometri. L’autonomia massima sale così a circa 300 chilometri. La BMW i3 è la prima vettura elettrica del mondo dotata di un range extender utilizzato esclusivamente per la produzione di corrente elettrica.
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