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Relés de próxima generación montados en la PCB para sistemas de carga de VE

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El mercado de las estaciones de carga para VE

Reflejando este enfoque, el mercado global de estaciones de carga o equipos de alimentación de vehículos eléctricos (EVSE) tiene previsto un crecimiento desde su valor en 2020 de 2,115 millones de unidades a más de 30,7 millones en 2027 – lo que supone una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 46,6 por ciento.

Como sucede con cualquier mercado emergente, ha surgido un buen número de tecnologías de carga alternativas tras el desarrollo de sistemas propios por parte de varios fabricantes.

Las compañías japonesas, incluyendo Nissan y Mitsubishi, han adoptado el sistema CHAdeMO, que posibilita una carga bidireccional, permitiendo que los propietarios de los VE vendan energía a las redes de servicios públicos.

En Europa, BMW, Daimler-Benz, Ford y el grupo Volkswagen están definiendo un estándar multi tecnológico y multimarca con el respaldo del sistema de carga combinado (CCS). Mientras tanto, Tesla ha anunciado recientemente que su red de supercargadores, con 25.000 puntos de carga (a mayo de 2021), se abrirá a los VE de otros fabricantes.

La estación de carga del VE

Las estaciones de carga de VE actuales usan corriente alterna (CA) o corriente continua (CC) para poder recargar el vehículo. Dado que las baterías tienen que ser cargadas por medio de corriente continua, la diferencia entre los dos métodos se fundamenta en la localización de la rectificación.

La mayoría de los VE aceptarán potencia CA y la rectificarán a bordo, en tanto que algunos pueden soportar una alimentación continua, con la rectificación en la propia estación de carga, como se muestra en la Figura 2.

La estación de carga del VE
Figura 2: Los VE se pueden cargar utilizando potencia CA o DC, dependiendo de la localización del inversor. (Fuente: https://circuitdigest.com/article/electric-vehicle-on-board-chargers-and-charging-stations)

IEC 61851, un estándar que abarca los sistemas de carga de los vehículos eléctricos define cuatro modos de carga, como se aprecia en la Tabla 1.

Tabla 1: IEC 61851 define cuatro modos de carga de VE diferentes
Tabla 1: IEC 61851 define cuatro modos de carga de VE diferentes

Actualmente, la carga de Nivel 2 se encuentra en la mayoría de los sistemas desplegados en hogares, lugares de trabajo y espacios públicos, proporcionando típicamente 40 A de potencia.

Las estaciones de carga DC de Nivel 3, por su parte, emplean fuentes trifásicas de 380 V para suministrar más potencia y, por ende, acortar el tiempo de recarga: pueden usar una circuitería de rectificación de mayor tamaño, más eficiente y mejor refrigerada de lo que sería posible en un cargador a bordo (OBC).

Por lo tanto, el foco de muchos desarrollos de la industria se ha puesto en los cargadores de Nivel 3, ya que los fabricantes se esfuerzan en reducir la duración de la carga hasta que sea similar a los tiempos de «llenado» del depósito tradicionales.

Estas tendencias hacia niveles superiores de potencia y tensión presentan varios desafíos para el diseñador y exigencias a los componentes del sistema de carga, incluyendo los relés que son esenciales para la seguridad funcional general.


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