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By SmartWallboxes
A medida que el sector de los vehículos eléctricos crece, también la recarga de vehículos eléctricos y la demanda de instalación de estaciones de carga rápidas y eficientes, así como una mayor expansión de la infraestructura fiable. Por supuesto, están surgiendo ideas erróneas sobre el ecosistema. En este artículo intentaremos aclarar varios temas.
Puntos que trataremos sobre la recarga de vehículos eléctricos:
- Cómo se puede cargar un VE directamente con corriente alterna.
- Por qué es imprescindible contar con una red inalámbrica entre los cargadores de VE y la nube que los gestiona.
- Las diferencias entre los niveles de potencia de carga de los vehículos eléctricos.
El sector de la recarga de vehículos eléctricos (VE) está creciendo rápidamente, dado el compromiso de los fabricantes de automóviles de todo el mundo de vender sólo VE en el futuro, y la ayuda de los gobiernos para construir redes de carga rápidas y fiables. Estos vehículos eléctricos necesitarán estaciones de carga rápidas, eficientes y potentes.
A continuación se enumeran 11 conceptos erróneos sobre el panorama de la recarga de vehículos eléctricos.
1. Se puede cargar un vehículo eléctrico directamente con corriente alterna.
Sí, hay cargadores de VE que cargan un VE directamente con corriente alterna, confiando en el cargador de a bordo para convertir la corriente alterna en corriente continua y, finalmente, cargar la batería del VE con corriente continua. Sin embargo, otros cargadores de vehículos eléctricos convierten primero la corriente alterna en corriente continua y cargan la batería del vehículo directamente sin necesidad de convertir la corriente alterna en corriente continua. Por lo general, los cargadores de corriente continua funcionan a niveles de potencia más altos, lo que reduce los tiempos de carga.
2. Todas las estaciones de carga para vehículos eléctricos utilizan la misma tecnología de carga.
Las estaciones de carga para vehículos eléctricos utilizan varias tecnologías. Un tipo de cargador carga directamente el VE con corriente alterna aprovechando el cargador de a bordo para convertir la corriente alterna en corriente continua.
También hay cargadores de vehículos eléctricos denominados cargadores de corriente continua que convierten la corriente alterna en corriente continua y cargan directamente la batería del vehículo evitando la conversión de corriente alterna a corriente continua. Es posible adoptar diferentes topologías de alimentación para la conversión de CA a CC.
3. Los cargadores de VE tienen los mismos niveles de potencia.
Los cargadores de VE (o pilas de carga) se dividen en varios niveles de potencia. Los niveles 2 y 3 son cargadores de CA de hasta 20 kW. El nivel 4 comprende los cargadores rápidos de corriente continua, que suelen ser de 50 kW o más y pueden llegar hasta los 350 kW.
4. Las estaciones de recarga de vehículos eléctricos son operadas por empresas de red o de servicios eléctricos.
Esto no es cierto. Aunque es posible que las compañías de red y de servicios públicos operen las estaciones de carga, algunos fabricantes de automóviles operan su propia red de estaciones de carga, que otros VE pueden utilizar. Además, algunos operadores de redes de estaciones de carga de terceros no son ni compañías eléctricas ni fabricantes de equipos originales para vehículos.
5. Los cargadores de alto nivel son más eficientes energéticamente.
La topología de potencia, el método de control y el diseño y la selección de componentes pueden afectar en gran medida a la eficiencia energética global de un cargador. Por ejemplo, las topologías de conmutación de tensión cero y de corriente cero pueden reducir en gran medida las pérdidas por conmutación y, por tanto, aumentar la eficiencia energética.
Por otro lado, los cargadores de bajo nivel no tienen por qué ser menos eficientes que los de alto nivel. Los cargadores de bajo nivel dependen de un cargador de a bordo para convertir la corriente alterna en corriente continua y luego cargar la batería del vehículo eléctrico. La carga mas segura para una batería es la de nivel 3, es decir la carga en CA. En última instancia, debido a que una serie de componentes determinan la eficiencia energética del cargador, no es posible afirmar explícitamente que un nivel de carga concreto sea más eficiente que otro. Las eficiencias típicas están entre el 95% y el 99%, dependiendo de la implementación.
6. Los cargadores de alto voltaje para vehículos eléctricos son conocidos por ser menos fiables.
Con la aparición de nuevas tecnologías de baterías, las baterías de los coches están pasando a voltajes de 800 V y superiores. Dado que es probable que esta tendencia continúe, los diseñadores de cargadores de vehículos eléctricos se enfrentarán repetidamente a los problemas de cómo mantener la capacidad de aislamiento y la fiabilidad del sistema.
Las tecnologías para la energía solar (inversores solares), en las que las tensiones del bus de corriente continua están en el rango de 1.000 a 1.200 V, son muy populares en los diseños de recarga de vehículos eléctricos. Estas tecnologías de aislamiento han sido probadas durante más de una década y son bien conocidas por su fiabilidad.
7. Los VE siguen necesitando que los conductores vayan a una estación de carga para “repostar”, como si fueran a una gasolinera.
Existen muchas opciones para cargar en casa, y los consumidores pueden cargar sus VE automáticamente cuando las tarifas eléctricas son más bajas, por ejemplo, por la noche. La mayoría de las casas modernas, o las que tienen un garaje adjunto podrían instalar un cargador Wallbox que permiten cargar el vehículo completamente por la noche.
Para la mayoría de los conductores, cargar diariamente en casa es la opción más fácil y conveniente.
8. Los vehículos eléctricos tardan demasiado en cargarse, y las estaciones de carga de corriente continua no cargan mucho más rápido.
Una estación de carga de corriente continua es un cargador de nivel 4 que puede admitir niveles de potencia en el rango de 120 a 240 kW. Este tipo de estación de carga utiliza un cargador externo para suministrar corriente continua de alto voltaje (300 a 750 V) y hasta 400 A directamente a la batería del vehículo. Los cargadores de nivel 4 suelen cargar las baterías hasta un estado de carga del 80% en menos de 30 minutos.
Es posible apilar convertidores modulares para conseguir niveles de potencia aún mayores. Varias normas en todo el mundo (como la norma ChaoJi) permiten niveles de potencia de hasta 900 kW para los cargadores de nivel 4, lo que hará que los tiempos de carga sean de hasta 10 minutos, dependiendo de la capacidad de la batería.
9. No es necesaria una red inalámbrica entre los cargadores de VE y la nube.
Dado el limitado suministro eléctrico de los edificios, es necesario contar con una red inalámbrica entre los cargadores de VE y la nube. Una red inalámbrica permite a los usuarios gestionar la carga global de los vehículos eléctricos en tiempo real.
Además, una red inalámbrica ayuda a controlar la distribución de energía en cada punto de recarga de vehículos eléctricos. Una red inalámbrica también da cabida a la posibilidad de ahorrar costes de electricidad cargando los VE durante las horas de menor consumo.
10. Las infraestructuras de los edificios y los aparcamientos existentes ya están precableados para la recarga de vehículos eléctricos.
A la hora de instalar nuevas estaciones de recarga de vehículos eléctricos, la conectividad inalámbrica es la solución más conveniente. El estándar de conectividad inalámbrica tiene que gestionar entornos de radiofrecuencia difíciles y requisitos de rendimiento y latencia de los datos (suele ser una tasa de actualización de 1s) para los datos de carga. La inclusión de la conectividad inalámbrica (redes en malla) ayuda a que un sistema sea escalable para cientos y miles de cargadores de vehículos eléctricos.
11. La conectividad no desempeña un papel en la recarga de vehículos eléctricos.
La conectividad contribuye a los esfuerzos de recarga de vehículos eléctricos al ayudar a satisfacer los requisitos de interfaz de usuario y control de acceso. Permite la gestión del control de acceso desde la nube, a menudo a través de aplicaciones para teléfonos inteligentes de los usuarios. Además, la conectividad permite la transmisión de información de facturación y datos de ocupación a la nube.
