Varios conceptos erróneos sobre la carga de vehículos eléctricos

La industria de la carga de vehículos eléctricos (VE) ha crecido rápidamente, ya que los fabricantes de automóviles de todo el mundo se han comprometido a vender solo vehículos eléctricos en el futuro, y los gobiernos han ayudado a construir redes de carga rápidas y confiables. Estos VE requerirán estaciones de carga rápidas, eficientes y potentes.

En este artículo, aclararemos algunos de los conceptos erróneos sobre la carga de VE.

Error n.º 1: Los vehículos eléctricos se pueden cargar directamente desde corriente alterna (CA).

Sí, existen cargadores de VE que utilizan directamente corriente alterna para cargar los VE; dichos cargadores dependen del cargador integrado para convertir primero la CA a corriente continua (CC) y luego usar la CC para cargar la batería del VE.

Sin embargo, algunos cargadores de VE también convierten primero la CA a CC y luego realizan la conversión CA/CC sin un cargador integrado para cargar directamente la batería del VE. Normalmente, los cargadores de CC funcionan a niveles de potencia más altos, por lo que los tiempos de carga pueden reducirse.

Error n.º 2: Todas las estaciones de carga de VE utilizan la misma tecnología de carga.

Las estaciones de carga de vehículos eléctricos utilizan diversas tecnologías. Algunos cargadores convierten la corriente alterna en corriente continua mediante cargadores integrados para cargar directamente los vehículos eléctricos con CA.

Sin embargo, existen cargadores de VE (llamados cargadores de CC) que primero convierten la CA a CC y luego cargan la batería del VE directamente sin necesidad de un cargador integrado para la conversión CA/CC. La conversión CA/CC puede utilizar diferentes topologías de potencia.

Error n.º 3: Todos los cargadores de VE tienen el mismo nivel de potencia.

Los cargadores de vehículos eléctricos (también conocidos como estaciones de carga) vienen en varios niveles de potencia. Los niveles 1 y 2 son cargadores de CA de hasta 20 kW. El nivel 3 incluye cargadores rápidos de CC, normalmente de 50 kW y superiores (hasta 350 kW).

Error n.º 4: Las estaciones de carga de vehículos eléctricos son operadas por la red eléctrica o la empresa de servicios públicos.

Pero en realidad, no es así. Si bien las estaciones de carga gestionadas por la red o las empresas de servicios públicos pueden operar estaciones de carga, algunos fabricantes de automóviles gestionan su propia red de estaciones de carga, y también pueden ser utilizadas por otras marcas de vehículos eléctricos.

También hay operadores de redes de estaciones de carga de terceros que no son ni empresas de servicios públicos ni fabricantes de equipos originales de VE.

Error n.º 5: Los cargadores de VE de alto nivel de potencia son más eficientes.

La topología de potencia, el método de control, el diseño y la selección de componentes tienen un impacto significativo en la eficiencia general de un cargador. Por ejemplo, las topologías de alimentación con conmutación de voltaje cero y conmutación de corriente cero pueden reducir en gran medida las pérdidas por conmutación y, por lo tanto, mejorar la eficiencia energética.

Por otro lado, los cargadores de baja potencia no son más eficientes que los de alta potencia. Los cargadores de bajo nivel de potencia dependen de los cargadores integrados para convertir la CA a CC antes de cargar la batería de un vehículo eléctrico. Dado que la eficiencia de un cargador está determinada por una variedad de componentes, no está claro que un nivel de potencia de cargador sea más eficiente que otros. Las eficiencias típicas están entre el 95 % y el 99 %, según la implementación.

Error n.º 6: Se sabe que los cargadores de VE de alto voltaje son poco fiables.

Con la llegada de nuevas tecnologías de baterías, el voltaje de las baterías de los automóviles puede alcanzar los 800 V y más. Siguiendo esta tendencia, los diseñadores de cargadores de VE se enfrentarán a un problema común: mantener los niveles de aislamiento y la fiabilidad del sistema.

Las tecnologías solares (inversores fotovoltaicos) con voltajes de bus de CC en el rango de 1000 V a 1200 V se utilizan ampliamente en los diseños de carga de vehículos eléctricos. Estas tecnologías de aislamiento han sido probadas durante más de una década y son bien conocidas por su fiabilidad.

Error n.º 7: La carga de vehículos eléctricos aún requiere que el conductor vaya a una estación de carga para "recargar", como ir a una gasolinera para repostar.

Ahora existen muchas formas diferentes de cargar en casa, y los consumidores pueden optar por cargar automáticamente sus VE cuando las facturas de electricidad son más bajas, como por la noche. La mayoría de los hogares modernos o las casas con garaje están equipados con un enchufe de 240 V que le proporcionará de 100 a 200 millas (160 a 320 km) de autonomía con una carga.

Incluso un cargador de potencia ultrabaja instalado en un garaje doméstico que se conecta a un enchufe estándar de 120 V puede alcanzar una autonomía de 40 a 60 millas (64 a 96 km) después de una carga nocturna. Para la mayoría de los conductores, cargar en casa todos los días es la forma más fácil y conveniente de cargar.