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Smart Wallbox
01Jun, 22 01/06/2022Cargadores Coche Eléctrico

Tanto si estás pensando en comprar un vehículo eléctrico como si estás esperando una entrega o conduces un vehículo eléctrico, entender los Smart Wallbox o cómo se carga (y cómo puedes cargarlos) un vehículo eléctrico es una parte esencial de su uso.

Esta guía explica todo lo que necesitas saber sobre la carga de tu coche eléctrico:

La diferencia entre kW y kWh al cargar un VE

En esta guía, hablaré de potencia (kW) y energía (kWh). Es fundamental conocer la diferencia. La gente los confunde todo el tiempo, incluso los electricistas, que deberían saberlo mejor.

kW/h

En el contexto de la carga de vehículos eléctricos:

La potencia -kW- se refiere a la rapidez con la que se carga la batería del vehículo eléctrico. La carga doméstica funciona con velocidades de 1 kW a 22 kW.
Energía – kWh – se refiere a la cantidad de energía que puede almacenar la batería de tu coche. Un coche eléctrico recorrerá unos 6 km por cada kWh de carga.

¿Cuánto cuesta cargar un VE en casa?

El típico coche de gasolina consigue 10 km de autonomía con un litro de combustible. El típico vehículo eléctrico obtiene unos 6 km de autonomía con 1 kWh de electricidad.

Un coche de gasolina necesitaría 10 litros de combustible para recorrer 100 km. A un coste conservador de 1,80 euros por litro de combustible, 10 x 1,80 dólares = 18 euros para recorrer 100 km.

En un VE, necesitarás unos 16 kWh de electricidad para recorrer 100 km. Si la compañía eléctrica cobra 30 centimos por kWh, el coste es de 16 x 0,30 = 4,80 euros.

Por tanto, para recorrer 100 km, te costará 18 euros de gasolina o 4,80 euros de electricidad de la red.

Conducir un vehículo eléctrico es aún más barato si se tiene en cuenta la carga con paneles solares o la carga con una tarifa nocturna fuera de las horas punta. Hagamos algunos números para ilustrarlo:

Coste de la recarga con energía solar

Si tienes una tarifa eléctrica de 30 céntimos y dispones de paneles solares, el coste neto de cargar un coche con energía solar es 0, solo se debería calcular la amortización de la instalación fotovoltaica que también esta subvencionada.

Coste de la carga con una tarifa nocturna

Las tarifas nocturnas suelen ser mucho mas económicas e incluso gratuitas aunque esto depende de la comercializadora.

Algunas empresas también ofrecen tarifas especiales para vehículos eléctricos, en las que se paga una tarifa baja por kWh para cargar el vehículo a determinadas horas o se paga una tarifa diaria fija para una carga ilimitada.

La conclusión es que los planes de electricidad diseñados para la carga de vehículos eléctricos serán cada vez más comunes.

Cómo funciona la carga del coche en casa con un Smart Wallbox

Un cargador básico para vehículos eléctricos o Smart Wallbox es un dispositivo muy sencillo. Su función es simplemente “preguntar” al coche si puede aceptar alguna carga y, en caso afirmativo, enviar energía al vehículo de forma segura hasta que se le indique que se detenga.

Smart mini wallbox wall

Esta es la funcionalidad mínima.

El Smart Wallbox no puede enviar energía al coche más rápido de lo que éste solicita (esto es peligroso), pero si has instalado un Smart Wallbox dispone de la inteligencia suficiente para decidir ralentizar la carga o basarse en otras condiciones, como por ejemplo:

La hora del día
Los precios de la electricidad
El exceso de generación de energía solar
El estado de carga de una batería doméstica

Carga de CA frente a CC

La carga doméstica utiliza CA (corriente alterna), todo lo que se enchufa a la pared en casa utiliza electricidad de CA.

Los cargadores domésticos de vehículos eléctricos también son de CA. Esto significa que simplemente regulan la cantidad de kilovatios de electricidad de 230 V CA que entra en tu coche.

De hecho, la caja o Smart Wallbox que puedes comprar para cargar tu coche en casa no es técnicamente un cargador, porque lo único que hace es proporcionar un flujo regulado de electricidad de CA. Técnicamente, el verdadero cargador está dentro del coche, convirtiendo la CA en CC y encargándose de todas las demás tareas de carga.

El cargador de a bordo tiene un límite de potencia en su conversión AC-DC. Once kilovatios es el límite para muchos vehículos eléctricos, como el Tesla Model 3 y el Mini Cooper SE.

Cargador VE de a bordo

Con la carga de nivel 3, el cargador para vehículos eléctricos de a bordo limita la velocidad.

Para ser técnicamente correcto, debería llamarse EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) a los dispositivos que se conectan al coche en casa. Pero eso confundiría a la mayoría de los profanos, así que, a riesgo de recibir correos electrónicos de ingenieros jubilados, llamaré a estos dispositivos “cargadores”.

Cómo funcionan los coches eléctricos

La carga realmente rápida es de corriente continua

Los cargadores públicos de alta velocidad para vehículos eléctricos son cargadores por derecho propio que suministran electricidad de corriente continua directamente a la batería. No están limitados por el cargador de a bordo del coche porque no lo utilizan.

Con la carga de nivel 3 para vehículos eléctricos, el cargador de a bordo se omite.

Estos chicos malos pueden cargar hasta 350 kW de CC, si tu coche puede soportarlo. Ten en cuenta que tienen que ralentizarse sustancialmente cuando la batería alcanza el 70%. Aun así, pueden añadir 350 km de autonomía en tan sólo 10 minutos.

Carga de vehículos eléctricos de nivel 2, 3 y 4

El sector ha establecido una jerga para describir la carga lenta, media y rápida. De forma bastante aburrida, se denomina carga de nivel 2, nivel 3 y nivel 4.

Carga de nivel 2: un goteo dolorosamente lento
⚡️Velocidad de carga: Aproximadamente 10 km añadidos por hora

Los cargadores de nivel 2 son simplemente un cable y una caja que se conecta a una toma de corriente estándar. Cargan a una potencia de 1,8 a 2,4 kW desde un enchufe doméstico estándar.

Consejo: Si el fabricante de tu coche no incluye un conector móvil con el vehículo, asegúrate de comprar uno y guardarlo en el maletero; aunque nunca lo uses en casa, algún día te salvará el pellejo.

Para poner en contexto lo que significa una tasa de carga de nivel 2 de 1,8 kW: añadirá 1,8 kWh cada hora a la batería de tu coche.

1 kWh de carga en la batería de un vehículo eléctrico equivale a unos 6 km de autonomía. Por lo tanto, un cargador de nivel 2 te proporcionará unos 10 km de autonomía cada hora que esté enchufado. Si enchufas el coche durante la noche (unas 8 horas), añadirás unos 80 km de autonomía.

Todos los cargadores portátiles para vehículos eléctricos vienen con un enchufe normal de 16 A, igual que el de cualquier otro aparato de la casa. Un enchufe de 16A permite una tasa de carga de 2 a 2,3kW, lo que añade unos 12 km de autonomía por hora.

Carga de nivel 3: lo suficientemente rápida para recargar durante la noche.
⚡️⚡️Velocidad de carga: aproximadamente 40 km de autonomía por hora (monofásica) o hasta 130 km de autonomía por hora (trifásica)

La carga de nivel 3 necesita un cargador de pared específico o Smart Wallbox con su propio cableado dedicado en su cuadro eléctrico. Los cargadores de nivel 3 cuestan entre 500 y 1500 euros por el hardware y entre 100 y 1.000 euros más por la instalación. Este precio también supone que su cuadro eléctrico y la red de suministro pueden soportar la carga adicional.

Un Smart Wallbox monofásico de nivel 3 de 7 kW añadirá unos 40 km de autonomía por hora. Un cargador trifásico de 22 kW añadirá unos 130 km de autonomía por hora si tu coche puede soportarlo.

Dato curioso: Aunque un Smart Wallbox trifásico de nivel 3 puede producir hasta 22 kW, muchos coches no pueden invertir la corriente alterna tan rápidamente. Comprueba las especificaciones de tu coche para ver su velocidad máxima de carga de CA.

Carga de nivel 4: un torrente furioso de electrones, lo suficientemente rápido como para recargar sobre la marcha.
⚡️⚡️⚡️Velocidad de carga: 200-1000 km por hora

Los cargadores de nivel 4 van mucho más allá de lo que puede soportar o permitirse el típico hogar residencial.

Estos cargadores son exclusivamente de corriente continua y tienen una potencia de entre 50 kW y 350 kW. Su instalación cuesta más de 100.000 euros y necesitan una fuente de alimentación monstruosa, por lo que es poco probable que se instale uno en casa.

Los cargadores de nivel 4 para vehículos eléctricos permiten recargar rápidamente en los viajes largos. La red de Supercargadores de Tesla es el ejemplo más conocido de cargador de nivel 4. El Supercargador “V2” más común tiene una potencia máxima de 120 kW, lo que supone 180 km de autonomía en 15 minutos.

La red de supercargadores de Tesla les da una ventaja competitiva sobre otros fabricantes de coches eléctricos debido a su ubicación a lo largo de rutas de viaje populares, su fiabilidad/tiempo de funcionamiento y el gran número de ellos en comparación con otros cargadores de nivel 4.

Sin embargo, a medida que los vehículos eléctricos se hacen más comunes, es de esperar que otras redes de la competencia aparezcan por todo el país y mejoren su fiabilidad.

Consejo: cargar en estaciones de Nivel 4 con demasiada frecuencia degradará la batería de tu coche más rápidamente.

Conectores de carga: Tipo 2 y CCS

Todos los coches eléctricos vendidos en España vienen con una toma de carga de CA conocida como “Tipo 2” (o a veces llamada “Mennekes”).

Su aspecto es el siguiente:

necesito un wallbox para casa

Esta combinación de enchufe y toma de corriente se utiliza para la carga de vehículos eléctricos de nivel 2 y nivel 3.

Todos los VE con capacidad de carga de CC de Nivel 4 (eso es cualquier VE decente) también tendrán una segunda toma de corriente inmediatamente debajo de la toma de Tipo 2. Esta combinación de tomas se denomina “CCS” (Sistema de Carga Combinada). Si se retira la tapa de goma inferior, todo queda al descubierto:

Conector CCS Combo

Las 2 clavijas inferiores son para la electricidad de CC, y los cargadores de nivel 4 utilizan un enchufe monstruoso como éste para conectarse a toda la toma y empujar de decenas a cientos de kilovatios directamente a tu batería.

¿Deberías instalar un Smart Wallbox de Nivel 3 en tu casa?

Los propietarios de vehículos eléctricos me preguntan si merece la pena comprar un Smart Wallbox de nivel 3 para su casa.

Más de 1.000 euros por el suministro e instalación de un cargador exclusivo para vehículos eléctricos es una buena cantidad de dinero, el valor de un cargador para vehículos eléctricos depende de las circunstancias.

Un Mini eléctrico sólo tiene una batería de 35 kWh, pero incluso eso tarda 20 horas en cargarse desde vacío en un cargador móvil tipo 2. El Tesla, con su batería de 75 kWh, tarda un par de días en recargarse completamente desde una toma de corriente normal. Personalmente, no puedo imaginarme depender de esas bajas velocidades de carga en casa.

Pero lo que más me preocupa en lo que respecta a la carga lenta de los vehículos eléctricos es que tengo una tarifa con 0,48 centimos por kWh de electricidad entre las 10 de la mañana y las 3 de la tarde todos los días. No hay forma de que un cargador de carga lenta recargue un coche de forma consistente durante esa ventana de 5 horas (que también coincide con mi generación de energía solar). Por lo tanto, un cargador de carga lenta limitaría mi capacidad de alimentar mi coches con la electricidad más barata de la que dispongo: la energía solar complementada con la electricidad de la red fuera de las horas punta.

¿Monofásico o trifásico?

Si tienes electricidad trifásica en casa, puede que pagar más por un Smart Wallbox trifásico te resulte excesivo. Esto se debe a que, como se ha explicado anteriormente, muchos vehículos eléctricos (como el Tesla Model 3) no tienen un inversor a bordo lo suficientemente potente como para manejar los 22 kW de CA de la carga trifásica del vehículo eléctrico en casa.

La mayoría de los vehículos eléctricos solo pueden manejar hasta 11 kW de CA, que es la mitad de la capacidad de potencia máxima de la carga trifásica.

Si sólo tienes un vehículo eléctrico, los 7 kW de un cargador monofásico deberían ser suficientes, a menos que tengas una necesidad urgente y recurrente de cargar su coche rápidamente. Tener un cargador trifásico tiene más sentido si tienes más de dos vehículos eléctricos y los conduces con frecuencia.

carga de los vehículos eléctricos

Los cargadores trifásicos para VE también son útiles si tienes un sistema solar de gran tamaño (13 kW o más) y quieres usar toda la energía solar posible en tu coche cuando el sol brilla.

Por último, la carga trifásica es útil si tienes varios vehículos eléctricos: significa que puedes cargar un coche tras otro en un plazo razonable.

La carga trifásica supone un incremento de unos 200 euros en el coste del Smart Wallbox y de al menos 300 euros en el coste de la instalación.

Cargadores “inteligentes o Smart Wallbox

Los cargadores para vehículos eléctricos se sitúan en un espectro que va de lo “tonto” a lo “inteligente”, donde los más inteligentes tendrán muchas de las siguientes capacidades, y los más tontos no tendrán ninguna:

☀️Característica nº 1: Opción de recargar el coche solo con el exceso de generación solar

Los cargadores solares inteligentes utilizan un transformador de corriente (TC) en la centralita, que detecta cuando tu sistema solar está a punto de exportar a la red: el cargador puede entonces desviar esa energía a tu coche en su lugar.

🔋Feature #2: El cargador funciona bien con la batería doméstica

Si tienes una batería doméstica y un Smart Wallbox, es posible que no quieras que tu coche agote esa batería. Y es posible que quieras dar prioridad a la carga de la batería de tu casa sobre la de tu coche la mayor parte del tiempo. Para tener estas opciones, tu cargador necesitará la inteligencia para ser “consciente de la batería”.

⚖️Característica nº 3: Balanceo de carga dinámico: varios cargadores pueden comunicarse entre sí para compartir el suministro de manera uniforme.

Cuando se cargan varios vehículos eléctricos, esta función garantiza que no se extraiga demasiada energía de la red y se active el ICP del contador por sobrepasar la potencia contratada.

⚖️⚖️Característica nº 4: Balanceo de carga dinámico avanzado

Si tiene otras cargas grandes en la casa (por ejemplo, la calefacción de suelo radiante), el balanceo de carga dinámico avanzado controlará también esas cargas cuando el coche o los coches se estén cargando para evitar que el ICP se dispare por un exceso de consumo.

🐍Feature #5: Un cable de carga más largo

¿Es el cable lo suficientemente largo para cargar tu vehículo eléctrico, independientemente de la dirección en la que esté aparcado? ¿Puede llegar al coche si está aparcado detrás de otro coche? Puede que no te importe entrar siempre marcha atrás, o cambiar de coche cuando sea necesario. Pero si un cable un poco más largo te da más opciones,

⏱Característica #6: Maneja las tarifas por tiempo de uso

Esta es una forma de sobrealimentar tus ahorros en un VE. Si tus paneles solares no pueden cubrir toda tu carga, y puedes configurar tu cargador para que solo funcione en determinados momentos del día en los que la electricidad es más barata, puedes ahorrar una fortuna.

🖥Feature #7: Conectividad a la red

Puede tu Smart Wallbox conectarse a Internet para que puedas supervisarlo y controlarlo a distancia y actualizar fácilmente el firmware?

🔐Feature #8: Código PIN para bloquear

Te preocupa que la gente utilice tu Smart Wallbox sin tu permiso? Entonces querrás poder bloquearlo con un código de acceso.

👨👩👦👦Feature #9: Multiusuario

Quieres que cada conductor pague su propia electricidad? Entonces querrás un cargador que pueda detectar quién lo utiliza y hacer un seguimiento de su consumo de electricidad. El cargador puede reconocer el coche automáticamente o puede requerir un código único o una tarjeta RFID para cada usuario.

⚙️Característica #10 Compatibilidad con OCPP:

Esta característica es, en mi opinión, la más importante para estar preparado para el futuro. Significa que es compatible con el Protocolo de Punto de Carga Abierto, lo que significa que puede hablar con otros dispositivos compatibles con el OCPP.

Consejo: Si compras un Smart Wallbox para vehículos eléctricos compatible con el OCPP y tienes un inversor solar Fronius, SolarEdge o Sungrow, Solar Analytics o un Powerwall, puedes utilizar una aplicación de terceros para coordinar el cargador y tu energía solar/batería, y no depender de ninguna inteligencia en tu cargador. La aplicación ChargeHQ (en pruebas beta) es un gran ejemplo.

Dato de Tesla: Si tienes un VE Tesla y una Powerwall Tesla, el coche puede controlar la carga hablando directamente con la Powerwall a través de la aplicación ChargeHQ (o similar), y tu cargador doméstico no necesita ningún tipo de inteligencia, ni siquiera compatibilidad con OCPP. El coche lo controla todo.

Carga fuera de casa

Los cargadores públicos son de nivel 3 o 4, algunas estaciones públicas de carga de vehículos eléctricos ofrecen velocidades de Nivel 3; otras ofrecen carga rápida de CC de Nivel 4 de alta velocidad.

Es fácil notar la diferencia, las estaciones de CC son mucho más grandes, con esos enormes enchufes CCS conectados.

Ten en cuenta que la mayoría de los cargadores públicos de nivel 3 necesitan que lleves tu propio cable. Tienes que asegurarte de conseguir un “cable de carga trifásico de tipo 2 a tipo 2 (32A, 250V AC)”. Yo diría que son esenciales para cualquier propietario de un vehículo eléctrico que quiera recargar su coche mientras está aparcado en un lugar público (a menudo también con aparcamiento gratuito).

Antes de los conectores de tipo 2, teníamos – lo has adivinado – conectores de tipo 1. Se instalaron en muchos vehículos eléctricos antes de 2020. Como resultado, hay un buen número de cargadores de nivel 3 con una toma de tipo 1.

La buena noticia es que la mayoría de estos cargadores son gratuitos. La mala noticia es que necesitarás un adaptador para ellos en un vehículo eléctrico moderno.

¿Cuánto cuesta cargar fuera de casa?

Algunos cargadores de vehículos eléctricos de nivel 3 proporcionados por los ayuntamientos (especialmente los que tienen el antiguo conector de tipo 1) son de uso gratuito. La mayoría de los proporcionados por alojamientos y otros lugares también son gratuitos. Si tienes que pagar por utilizar un cargador de nivel 3, deberás pagar entre 0,35 y 0,60 euros por kWh a través de una tarjeta de crédito o una aplicación.

Los cargadores de nivel 4 que ofrecen más de 25 kW de potencia son caros. Hay que pagar entre 0,50 y 0,65 euros por kWh. Eso es unas 10 veces más caro que la energía solar autoconsumida, pero sigue siendo la mitad del coste por kilómetro de un coche de gasolina. El elevado coste de los cargadores de nivel 4 es otra razón para tener un Smart Wallbox de nivel 3 en casa, de modo que sólo tengas que pagar mucho dinero por la electricidad en los viajes por carretera.

Dato curioso: el uso de los cargadores de nivel 4 es muy costoso porque tienen que pagar altas tasas de demanda a la red eléctrica local. El cargo por demanda es una tarifa basada en el pico de kilovatios extraídos de la red. Recuerda que los kW son diferentes a los kWh, y que si tienes cuatro cargadores de 350 kW que se utilizan a la vez, esos dispositivos están extrayendo la enorme cantidad de 1,4 megavatios de la red, lo que supondrá una tarifa de demanda muy elevada, además de los costes de uso de la energía.

La calidad y la cantidad de los cargadores de vehículos eléctricos disponibles al público son muy irregulares una vez que se sale de las grandes áreas metropolitanas. Si vas a realizar un viaje a través del país, tendrás que planificar con antelación, trazar tu ruta y llamar a los lugares en los que piensas parar para ver qué cargadores están disponibles y asegurarte de que funcionan.

La vida con un coche eléctrico: consejos y trucos

He reunido algunos consejos para vivir con un VE:

¿Qué tarifa eléctrica tienes?

Cuando tienes un VE, la tarifa eléctrica que tienes es mucho más importante. El consumo de electricidad puede duplicarse fácilmente después de tener un VE.

Si tu sistema de energía solar no es lo suficientemente grande como para cargar cómodamente tu coche, entonces consigue más capacidad solar. Si eso no es una opción, busca una tarifa diurna barata. Así, cuando el VE se cargue durante el día, la electricidad de la red que se utilice para completar la carga será barata.

Si tiene suficiente energía solar para cubrir la carga durante el día, es probable que haya muchas ocasiones en las que sólo tenga que cargar durante la noche. Así que considera una tarifa con una tarifa nocturna barata.

Evitar las horas punta

Si tienes una tarifa por horas de uso no querrás cargar nunca durante el periodo de máxima demanda, cuando el coste por kWh puede ser desorbitado (hasta 60 céntimos por kWh). No necesitas un Smart Wallbox inteligente para hacerlo, porque cualquier vehículo eléctrico decente tiene un ajuste de programación. Encuentra ese ajuste y ordena al coche que no cargue nunca en tu período de hora punta.

La química de la batería de tu coche dicta las prácticas de carga

Los vehículos eléctricos modernos utilizan la tecnología de baterías de iones de litio en dos tipos principales: NMC (Níquel Manganeso Cobalto) y LiFePO (Litio Hierro Fosfato)

Si tienes una batería NMC (modelos Tesla de alto rendimiento y de largo alcance), deberás evitar cargarla por encima del 90% de su capacidad a menos que estés planeando un viaje largo. Y también querrás evitar que baje del 10% con demasiada frecuencia.

Mantenerla cargada en un punto óptimo, por debajo del 90% y por encima del 10%, le garantizará la máxima vida útil posible de su batería.

Un coche con una batería de LiFePO puede manejar el 0-100% de SoC (estado de carga) sin ningún inconveniente.

No dejes tu vehículo desenchufado durante mucho tiempo

Si te vas de viaje sin tu coche (durante unas semanas o más), déjalo enchufado todo el tiempo. No hay nada malo en dejar el coche enchufado, y si no lo haces, el consumo de energía fantasma puede agotar su batería y acabar con la de 12 voltios.

Carga bidireccional: ¿el santo grial de la recarga de un VE?

Alimentar tu casa con una batería gigante sobre ruedas se conoce como carga V2H (Vehicle to Home) o bidireccional.

Una vez que la normativa se ponga al día con las realidades y capacidades de los vehículos eléctricos, es probable que la mayoría de los vehículos eléctricos admitan la carga bidireccional.

Algunos coches actuales pueden exportar energía, como el Nissan Leaf de segunda generación y algunos Hyundai. Pero la mayoría no puede, incluidos todos los Tesla.

Para utilizar la carga bidireccional en los coches que la soportan, se necesita un cargador bidireccional específico.

cargadores bidireccionales

Recuerda también que cuanto más cargues y descargues la batería de tu VE, más rápido se degradará.

El tiempo dirá si los avances en la tecnología de las baterías hacen que la degradación sea menos problemática. Yo, por mi parte, soy optimista.

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