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conectores de carga EV
03May, 22 03/05/2022Cargadores Coche Eléctrico

Los vehículos eléctricos ya son habituales en nuestras carreteras, y en todo el mundo se están construyendo puntos de recarga para darles servicio. Es el equivalente eléctrico de la gasolinera, y pronto estarán por todas partes.

Sin embargo, esto plantea un problema interesante. Los surtidores de gasolina se limitan a verter un líquido en un orificio, y se han estandarizado en gran medida durante bastante tiempo. Esto no es así en el mundo de los cargadores de vehículos eléctricos, ya que hay disponibles varios conectores de carga EV, así que vamos a analizar la situación actual.

¿AC, DC, rápido o lento?

La tecnología de los vehículos eléctricos ha experimentado un rápido desarrollo desde que se generalizó en la última década. Dado que la mayoría de los vehículos eléctricos siguen teniendo una autonomía limitada, los fabricantes de automóviles han desarrollado vehículos de carga cada vez más rápida a lo largo de los años para mejorar su funcionalidad. Esto se ha conseguido mediante mejoras en las baterías, el hardware del controlador y el software. La tecnología de carga ha evolucionado hasta el punto de que los últimos modelos de vehículos eléctricos pueden añadir cientos de kilómetros de autonomía en menos de 20 minutos.

Sin embargo, cargar los vehículos eléctricos a este ritmo requiere una gran cantidad de energía. Por ello, los fabricantes de automóviles y los grupos de la industria han trabajado para desarrollar nuevos estándares de carga que puedan suministrar una alta corriente para recargar las baterías de los vehículos lo más rápidamente posible.

A título orientativo, una toma de corriente doméstica típica puede suministrar 2,3 kW de potencia. La carga de un vehículo moderno en un enchufe doméstico tardaría 48 horas o más.

En cambio, los puertos de carga de los vehículos modernos pueden transportar desde 2 kW hasta 350 kW en algunos casos, y requieren conectores de carga EV muy especializados para ello. A lo largo de los años han surgido varias normas, ya que los fabricantes de automóviles buscan bombear más electricidad en un vehículo a mayor velocidad. Echemos un vistazo a las opciones más comunes en la actualidad.

Conectores de carga EV

J1772_connector

Conectores de carga EV: “Tipo 1”, también conocido como SAE J1772, CA, monofásico.

El estándar SAE J1772 se anunció en junio de 2001, también conocido como conector J. El conector de 5 clavijas admite la carga de CA monofásica a 2,3 kW cuando se conecta a una toma de corriente doméstica estándar, y aumenta hasta 7,4 kW cuando se instala en una estación de carga de vehículos eléctricos de mayor velocidad. El conector transporta la corriente alterna monofásica por dos conductores, la señalización por otros dos y el quinto es una conexión de tierra de protección.

El enchufe J pasó a ser obligatorio para todos los vehículos eléctricos vendidos en California a partir de 2006, y se impuso rápidamente en Estados Unidos y Japón, con cierta penetración en otros mercados mundiales.

IEC_62196-2 Tipo 2

Conectores de carga EV: “Tipo 2”, también conocido como Mennekes, AC, monofásico o trifásico.

El conector de tipo 2, también conocido por su creador, el fabricante alemán Mennekes, se propuso por primera vez en 2009 como sustituto del SAE J1772 en la Unión Europea. Su característica principal es que el diseño de su conector de 7 pines puede transportar corriente alterna monofásica o trifásica, lo que le permite cargar vehículos con una potencia de hasta 43 kW. En la práctica, muchos cargadores de tipo 2 alcanzan un máximo de 22 kW o menos. Asimismo, cuenta con dos clavijas para la señalización previa y posterior a la inserción, similar a la J1772. Además, tiene una tierra de protección, un neutro y tres conductores para las tres fases de CA.

En 2013, la UE eligió los conectores de tipo 2 como nueva norma para sustituir a los conectores J1772 y a los oscuros conectores EV Plug Alliance de tipo 3A y 3C en las aplicaciones de carga de CA. El conector ha sido ampliamente aceptado en el mercado europeo desde entonces, y también está disponible en muchos vehículos del mercado internacional.

CCS conector combo1 : combo2

Conectores de carga EV: CCS – Combo 1, Combo 2, Carga rápida de CA, monofásica o trifásica, de CC (corriente continua)

CCS son las siglas de Combined Charging System (Sistema de Carga Combinada), y utiliza conectores “combo” para permitir la carga tanto de CC como de CA. La norma se publicó en octubre de 2011, y tenía como objetivo permitir que la carga de CC de alta velocidad se implementara fácilmente en los nuevos vehículos. Esto se conseguiría añadiendo un par de conductores de CC a los tipos de conectores de CA existentes. CCS se presenta en dos formas principales, el conector Combo 1 y el conector Combo 2.

El Combo 1 presenta un conector de CA de tipo 1 J1772 emparejado con dos grandes conductores de CC. Así, un vehículo con un conector CCS Combo 1 puede conectarse a cargadores J1772 para la carga de CA, o a un conector Combo 1 para la carga de CC de alta velocidad. Este diseño estaba pensado para los vehículos del mercado estadounidense, donde el conector J1772 se había convertido en algo habitual.

El conector Combo 2 presenta un conector Mennekes emparejado con dos grandes conductores de CC. Destinado al mercado europeo, permite a los coches con una toma Combo 2 cargar en CA monofásica o trifásica con un conector de tipo 2, o conectarse a un conector Combo 2 para la carga rápida en CC.

El CCS permite la carga de CA según los estándares de los subconectores J1772 o Mennekes incorporados en el diseño. Sin embargo, cuando se utiliza para la carga rápida de CC, permite velocidades de carga ultrarrápidas de hasta 350 kW.

En particular, los cargadores rápidos de CC con el conector Combo 2 eliminan las conexiones de fase de CA y el neutro del conector, ya que no son necesarias. Los conectores Combo 1 los dejan en su lugar, aunque no se utilizan. Ambos diseños se basan en los mismos pines de señalización que utiliza el conector de CA para comunicarse entre el vehículo y el cargador.

Tesla conector

Conectores de carga EV: Tesla, carga rápida de CA monofásica o trifásica, CC

Como una de las empresas pioneras en el ámbito de los vehículos eléctricos, Tesla se propuso diseñar su propios conectores de carga EV para adaptarlo a las necesidades de sus vehículos. Esto se puso en marcha como parte de la red de Supercargadores de Tesla, cuyo objetivo era construir una red de cargadores rápidos para apoyar a los vehículos de la compañía cuando apenas existía otra infraestructura para este fin.

Mientras que en Europa la empresa equipa sus vehículos con conectores de tipo 2 o CCS, en Estados Unidos Tesla ha utilizado su propio estándar de puertos de carga. Puede soportar la carga monofásica y trifásica de CA, así como la carga de CC de alta velocidad en los puestos de Supercharger de Tesla.

Las estaciones Supercharger originales de Tesla podían suministrar hasta 150 kW por coche, aunque los modelos posteriores de baja potencia para zonas urbanas tenían un límite inferior de 72 kW. Los últimos cargadores de la empresa pueden suministrar hasta 250 kW a los vehículos debidamente equipados.

Conector de carga EV GBT_20234_DC

Conectores de carga EV: Conector chino GB/T 20234.3 para la carga de vehículos eléctricos, carga rápida de CC

La norma GB/T 20234.3, emitida por la Administración de Normalización de China, cubre un conector capaz de realizar tanto la carga rápida monofásica de CA como la de CC. Prácticamente desconocido fuera del exclusivo mercado chino de los vehículos eléctricos, está preparado para funcionar a 1.000 V de corriente continua y 250 amperios, proporcionando velocidades de carga de hasta 250 kW.

Es poco probable encontrar este puerto en un vehículo que no haya sido fabricado en China, y que esté destinado a su propio mercado o quizás a aquellos países con los que tiene fuertes relaciones comerciales.

Lo más interesante de este diseño de puerto son los pines A+ y A-. Están preparados para soportar hasta 30 V y hasta 20 A de corriente. En la norma se describen como “fuente de alimentación auxiliar de bajo voltaje proporcionada por el cargador externo del vehículo eléctrico”.

Su función exacta no está clara, pero es posible que estén pensados para ayudar a arrancar un vehículo eléctrico con las baterías completamente agotadas. Cuando la batería de tracción y la de 12V de un VE están muertas, puede ser difícil cargar el vehículo, ya que la electrónica del coche no tiene energía para despertarse y comunicarse con el cargador. Tampoco se pueden energizar los contactores para conectar el paquete de tracción a los distintos subsistemas del coche.

Es posible que estas dos clavijas estén destinadas a proporcionar suficiente energía para hacer funcionar la electrónica básica del coche y energizar los contactores para que la batería de tracción principal pueda cargarse aunque el vehículo no tenga absolutamente nada de energía. Sí sabes más sobre esto, no dudes en hacérnoslo saber a través del formulario de contacto.

Conector EV CHAdeMO

Conectores de carga EV: CHAdeMO, carga rápida de CC

CHAdeMO es un estándar de conector para vehículos eléctricos que se ha creado sobre todo para aplicaciones de carga rápida. Puede suministrar hasta 62,5 kW a través de su conector único. Fue la primera norma que pretendía proporcionar carga rápida de CC a los vehículos eléctricos, independientemente del fabricante, y cuenta con clavijas de bus CAN para la comunicación entre el vehículo y el cargador.

La norma se propuso en 2010 para su uso global, con el respaldo de los fabricantes de automóviles japoneses. Sin embargo, la norma sólo se ha impuesto en Japón, mientras que en Europa se mantiene el tipo 2 y en EE.UU. se opta por el J1772 y el conector propio de Tesla. La UE llegó a considerar la posibilidad de eliminar por completo los cargadores CHAdeMO, pero en su lugar se conformó con exigir que los puestos de recarga cuenten “al menos” con un conector de tipo 2 o Combo 2.

En mayo de 2018 se anunció una actualización compatible con las versiones anteriores, que permitiría a los cargadores CHAdeMO ofrecer hasta 400 kW, eclipsando incluso a los conectores CCS en este ámbito. Los defensores de CHAdeMO citaron su naturaleza como un estándar único en todo el mundo, frente a la división entre los estándares CCS de Estados Unidos y la UE. Sin embargo, no ha tenido mucho éxito fuera del mercado japonés.

Conector EV ChaoJi

Conectores de carga EV: Conector ChaoJi

El conector “Ultra-ChaoJi” con conductores de corriente continua adicionales se usa para suministrar niveles de energía aún mayores a los camiones y otros vehículos pesados.
Desde 2018 se está desarrollando un estándar CHAdeMo 3.0. Conocido como ChaoJi, presenta un diseño de conector de 7 pines completamente nuevo, desarrollado en colaboración con la Administración de Normalización de China. Espera aumentar las tasas de carga hasta 900 kW, funcionando a 1,5 kV y entregando un total de 600 amperios mediante el uso de cableado refrigerado por líquido.

Resumen de los conectores de carga EV

Al leer este artículo, se te podría perdonar por pensar que hay todo un lío de normas de recarga diferentes listas para darte dolores de cabeza dondequiera que conduzcas tu nuevo VE. Afortunadamente, no es así. La mayoría de las jurisdicciones han trabajado para apoyar un estándar de carga con exclusión de la mayoría de los demás, lo que lleva a que la mayoría de los vehículos y cargadores en una zona determinada sean todos compatibles. La excepción, por supuesto, es Tesla en los Estados Unidos, pero ellos también tienen su propia red de recarga.

Aunque hay algunas personas que se han quedado atrapadas con el cargador equivocado en el lugar equivocado y en el momento equivocado, a menudo pueden arreglárselas con un adaptador de algún tipo u otro donde sea necesario. De cara al futuro, la mayoría de los nuevos vehículos eléctricos se ciñen a los tipos de cargadores establecidos en su región de venta, lo que facilita la vida de todos.

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