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Los retos para la infraestructura de carga

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Albert Culetto, Technical Support de Rutronik nos explica los nuevos retos para la infraestructura de carga en los vehículos eléctricos.

El progreso en electromovilidad (e-mobility) y el desarrollo de la infraestructura de carga dependen de una amplia variedad de factores. Para lograr un concepto sostenible, resulta importante conocer los sistemas y las relaciones entre ellos, incluyendo los conceptos de carga, autonomía, financiación, adquisición de recursos y reciclaje de baterías.

Ya sea para un vehículo totalmente alimentado mediante batería o una solución híbrida – el concepto de carga de un coche eléctrico sigue un determinado patrón. El cargador a bordo (on-board charger – OBC) del vehículo realiza la gestión de la carga. La carga en sí misma es un proceso “plug & play” sencillo: enchufar el cable en la toma y observar los tiempos de carga, la capacidad de la batería y la potencia de carga OBC especificados por el fabricante.

Para garantizar una recarga óptima y evitar errores, la batería y el cargador se comunican entre sí.

Así es como el automóvil define sus necesidades de carga, mientras que la estación de carga (Modo 2 o 3) confirma su capacidad. Esta comunicación proporciona una gran flexibilidad a la hora de seleccionar un tipo de vehículo – solo se requiere que el tipo de enchufe sea compatible.

Ejemplo de tiempo de carga

Un BMW i3 tiene una capacidad neta de 37,9 kWh y un OBC de hasta 11 kW, lo que significa que una batería debe recargarse en 3,5 horas. Esto es congruente con las especificaciones del fabricante: se alcanzará el 80 por ciento de la capacidad con una carga máxima del punto de recarga en pared – wallbox (Modo 3) después de 3,12 horas. Si el proceso solo se realiza usando una toma de pared “Schuko” normal (Modo 2), el constructor del vehículo establece un tiempo de recarga de unas 15 horas (37,9 kWh / 15 horas = 2,5 kW) que, a su vez, es consistente con el rendimiento máximo esperado de tal enchufe. En este caso, una carga de CC pura tarda alrededor de 42 minutos (50 kW).

Conectores y modos de carga

A pesar del deseo de estandarizar el conector de carga, existen varios sistemas establecidos, dependiendo del país de origen del coche. Como la mayoría de los vehículos eléctricos que circulan en todo el mundo ha sido producida en Japón hasta 2015, el estándar CHAdeMO común ha demostrado su solidez allí.

Los retos para la infraestructura de carga

Europa, por su parte, insistió en su propio estándar (Tipo 2), pero no ha logrado establecerlo – Estados Unidos y China se han enfrentado al mismo problema.

Esto significa que las marcas de automóviles de todo el mundo actualmente comparten cuatro formatos de enchufe diferentes.

Un punto de recarga eléctrica en pared puede ofrecer cuatro modos de carga distintos. El cumplimiento de los estándares regionales de electricidad (VDE) ayuda a garantizar la seguridad general. En definitiva, hay cuatro modos de carga diferentes:

  • Modo 1: Carga incontrolada sin comunicación ni mecanismo de disyuntor (peligro), cargador a bordo (OBC); corriente de carga máxima: 16 A/11 kW, monofásica / trifásicica
  • Modo 2: Carga incontrolada sin comunicación, función de protección/piloto IC-CPD integrada en el cable (In Cable Control and Protection Device), cargador a bordo (OBC); corriente de carga máxima: 32 A/22 kW, monofásica/trifásica
  • Modo 3: Carga controlada, carga de CA en estaciones de carga con verificación de tipo, función de protección/piloto integrada en la estación de carga, cargador a bordo (OBC); corriente de carga máxima: 63 A/44 kW, monofásica / trifásica
  • Modo 4: Carga controlada, carga de CC sólo en estaciones de carga con verificación de tipo (Electric Vehicle Supply Equipment – EVSE), función de mecanismo/piloto de monitorización y seguridad integrada en el EVSE, se elude el cargador a bordo (OBC).

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