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Carga de coches eléctricos: Conceptos básicos
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¿Qué es la carga de CC?
Es cierto que la mayoría de los coches eléctricos se cargan en casa, normalmente por la noche, con un cargador de CA (corriente alterna). En general, no utilizamos cargadores de corriente continua para la carga doméstica. Sin embargo, para la recarga pública utilizamos tanto cargadores de CA como de CC, pero con mayor énfasis en los cargadores de CC para coches eléctricos.
Una de las principales razones por las que preferimos los cargadores de corriente continua para la recarga pública de vehículos eléctricos es que ofrecen velocidades de carga más rápidas. Dicho de otro modo, la batería de un vehículo eléctrico puede cargarse más rápido con un cargador de corriente continua que con un cargador de corriente alterna. Hay varias razones que explican la mayor velocidad de carga de los cargadores de corriente continua. Pero uno de los factores clave es la ubicación del «convertidor» que convierte la corriente alterna en continua para almacenarla en la batería del vehículo. La corriente de la red siempre es alterna.
Cuando se utiliza un cargador residencial para vehículos eléctricos como myenergi zappi, la energía se convierte de CA a CC, que se almacena en la batería del vehículo eléctrico. Los coches eléctricos incorporan un «convertidor», normalmente denominado «cargador de a bordo», para convertir la CA en CC cuando el coche eléctrico se está cargando. Los cargadores de CA de los VE no incorporan convertidor. El convertidor siempre se encuentra dentro del coche eléctrico. Dependiendo del tipo de vehículo eléctrico (VE), el cargador de CA de a bordo puede variar entre monofásico y trifásico.
Aunque la mayoría de los vehículos eléctricos de batería (BEV) recientes incorporan un cargador monofásico de CA a bordo (7,4 kW CA), muchos también ofrecen un cargador trifásico de CA a bordo (hasta 22 kW CA). En cambio, los vehículos eléctricos híbridos enchufables (PHEV) suelen incorporar entre 3,6 kW CA y 7,4 kW CA de cargador de CA a bordo. Esto no es sorprendente, dada la menor batería de a bordo de un PHEV.
En el caso de edificios o viviendas con suministro eléctrico monofásico, aunque el coche eléctrico disponga de un cargador trifásico (22 kW) a bordo, estará limitado a la carga monofásica del VE. Por el contrario, si el edificio se alimenta con corriente trifásica y el cargador de CA de a bordo está limitado a monofásica, el VE sólo se cargará en monofásica. La mayoría de los edificios comerciales se alimentan con corriente trifásica.
Para los que no estén familiarizados con la conducción eléctrica, la batería de un VE es, en algunos aspectos, similar al depósito de combustible de un vehículo de gasolina o diésel con motor de combustión interna. Cuanto mayor sea la capacidad del depósito de combustible (litros), mayor será el combustible necesario para repostar. Del mismo modo, cuanto mayor sea la capacidad (KWh) de la batería del VE, mayor será la energía necesaria para recargarla.
En la carga de vehículos eléctricos de CA, el impedimento para conseguir velocidades de carga más rápidas está limitado por la capacidad del cargador de a bordo (convertidor). En la carga de CC, aunque es necesario convertir la energía de la red (CA) en CC, esto se hace en el cargador de CC y no en el vehículo eléctrico.
En la carga de CC, la energía se envía directamente a la batería del VE, sin pasar por el convertidor de a bordo del VE. De ahí el mayor rendimiento de los cargadores de CC. En general, las sesiones de carga de CA duran entre 4 y 12 horas, mientras que las de CC entre 15 y 60 minutos. También hay que señalar que la recarga pública de corriente continua cuesta bastante más que la recarga residencial de corriente alterna.
La mayoría de los cargadores de CA para vehículos eléctricos tienen entre 7 kW y 22 kW, pero pueden llegar hasta 43 kW. En el caso de los cargadores de CC, la mayoría están entre 50 kW CC y 250 kW CC. Hay cuatro categorías principales de velocidad de carga para los coches eléctricos: lenta, rápida, rápida y ultrarrápida.
Por supuesto, los cargadores de CC rápidos y ultrarrápidos ofrecen las velocidades de carga más rápidas, y suelen estar situados en los servicios de las autopistas. Al igual que ocurre con la carga de CA, las velocidades de carga de CC están limitadas a la capacidad de carga de CC del coche eléctrico. Si un VE tiene una capacidad de carga de CC de 50 kW, la velocidad máxima de carga se limitará a 50 kW de CC, aunque la estación de carga de CC ofrezca una capacidad de carga de CC superior.
| Tiempos de carga (resumen) | |
|---|---|
| Carga lenta AC (3 kW – 3,6 kW): | 6 – 12 horas (dependiendo del tamaño de la batería del VE y del SOC) |
| Carga rápida AC (7 kW – 22 kW): | 3 – 8 horas (depende del tamaño de la batería del VE y del SoC) |
| Carga rápida AC (43 kW): | 10%-80%: De 20 a 60 minutos (en función del tamaño de la batería del VE y del SoC) |
| Carga rápida de CC (50 kW+): | 10%-80%: De 20 a 60 minutos (en función del tamaño de la batería del VE y del SoC) |
| Carga ultrarrápida de CC (150 kW+): | 10%-80% : de 20 a 40 minutos (en función del tamaño de la batería del VE y del SoC) |
| Supercargador Tesla (120 kW – 250 kW): | 10%-80%: hasta 25 minutos (depende del tamaño de la batería del VE y del SoC) |
La mayoría de las sesiones de carga de CC son de hasta el 80% del estado de carga (SoC). El objetivo es proteger la batería del vehículo eléctrico. Curiosamente, el último 20% puede tardar lo mismo que cargar hasta el 80%. Por lo tanto, lo mejor es cargar hasta el 80% y cargar hasta el 100% en la comodidad de su hogar, durante la noche. No todos los coches eléctricos ofrecen la posibilidad de cargar en corriente continua. De hecho, la mayoría de los PHEV no ofrecen esta posibilidad, mientras que la mayoría de los BEV sí. De nuevo, no es de extrañar, dado el menor tamaño de la batería de a bordo en un PHEV.
Por término medio, los coches eléctricos puros incorporan una capacidad de carga de CC de entre 50 kW CC y 100 kW CC. Por supuesto, algunos coches eléctricos puros ofrecen una capacidad de carga mucho más rápida. Por ejemplo, el Tesla Model Y totalmente eléctrico ofrece una carga de CC de hasta 250 kW CC. Dicho de otro modo, el VE puede recorrer 240 km en 15 minutos.
El rendimiento de los cargadores de corriente continua varía entre 50 kW y 250 kW. La red de supercargadores de Tesla es un buen ejemplo de ello, ya que la mayoría de los cargadores de CC para vehículos eléctricos de Tesla ofrecen hasta 250 kW de CC. Tesla está introduciendo la cuarta versión de su Supercharger, capaz de cargar hasta 350 kW CC.
¿Cuál es la diferencia entre la recarga de vehículos eléctricos de corriente alterna y continua?
| Carga de vehículos eléctricos | Carga de vehículos eléctricos en corriente continua |
|---|---|
| Convertidor CA/CC en el VE | Convertidor CA/CC en el cargador de CC del VE |
| Velocidades de carga limitadas por el convertidor EV de a bordo | Velocidades de carga no tan limitadas por el convertidor incorporado en el cargador de CC |
| Tiempos de carga más largos | Tiempos de carga más cortos |
| Tarifas de recarga más baratas | Tarifas más elevadas |
| Mayor disponibilidad | Menos disponibles |
| Se puede cargar en casa | No se puede cargar en casa |
| Glosario EV | |
|---|---|
| Corriente alterna (CA): | ¿Qué es la corriente alterna? Aunque no estemos familiarizados con este término, todos los días utilizamos corriente alterna en nuestras casas para alimentar nuestros electrodomésticos. La corriente alterna es un tipo de corriente eléctrica en la que la dirección del flujo de electrones cambia a intervalos regulares o ciclos. Cuando se carga un coche eléctrico en casa, el tipo de corriente eléctrica que se utiliza es la corriente alterna. |
| Corriente continua (CC): | ¿Qué es la corriente continua? La corriente continua (CC) es un tipo de corriente eléctrica que fluye en una sola dirección, es decir, unidireccional. La corriente continua permite el flujo constante de electrones desde una zona de alta densidad electrónica a otra de baja densidad electrónica. La corriente continua es bastante común en nuestra vida cotidiana. Muchos de los aparatos que usamos habitualmente y que funcionan con pilas utilizan corriente continua. Un teléfono móvil, un ordenador portátil, una linterna, etc. En los coches eléctricos, la batería de a bordo también utiliza corriente continua para almacenar energía. |
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