Datos básicos | Qué controla la velocidad de carga
🔄 Tipos de alimentación: El nivel 1 y el nivel 2 utilizan corriente alterna, mientras que la carga rápida de corriente continua envía la alimentación de corriente continua directamente a la batería
🏠 Velocidad de nivel 1: Un enchufe doméstico estándar suele alcanzar un máximo de alrededor de 1,3 kW.
🔌 Velocidad de nivel 2: Una configuración de 240 voltios y 50 amperios puede entregar hasta 12 kW, mientras que un circuito de 100 amperios puede manejar 19 kW
🚀 Alcance rápido de corriente continua: Los cargadores rápidos de corriente continua públicos en Norteamérica suelen entregar de 150 a 400 kW
📉 Estado de carga: La carga suele ser más rápida con porcentajes de batería más bajos y se ralentiza significativamente después de aproximadamente el 80 por ciento
🛡️ Protección de la batería: Las curvas de carga están diseñadas para proteger el estado de la batería a largo plazo, no solo para maximizar la velocidad máxima
Cada vez que surge una nueva tecnología, casi siempre hay ideas contrapuestas sobre cómo debería funcionar. Con el tiempo, las cosas se consolidan y estandarizan. Pensemos en las gasolineras: cuando Karl Benz hizo el primer viaje en su Motor Wagen de 1886, no había ninguna. La primera estación de autoservicio no abrió sus puertas hasta 1913 en Pittsburgh. Hoy en día, el abastecimiento de combustible está estandarizado en todo el mundo. Todavía estamos en las primeras etapas de la evolución de los vehículos eléctricos, pero en comparación con los vehículos a gasolina en esta misma etapa, en realidad estamos mucho más avanzados en la estandarización.
Veamos más de cerca cómo funciona la carga.
A las gasolineras no les importa lo que conduzcas
Cualquier surtidor de gasolina del mundo puede llenar cualquier vehículo a gasolina. La gasolinera no sabe ni le importa qué tan grande es el tanque ni qué tan lleno está. Simplemente hace fluir combustible a una velocidad constante de 8 a 10 galones por minuto hasta que un interruptor mecánico en la boquilla lo interrumpe cuando el tanque está lleno.
Cargar un vehículo eléctrico es un proceso mucho más complicado. Implica mucha comunicación entre el vehículo y el cargador, y la mayor parte ocurre entre bastidores mientras los electrones fluyen.
Entonces, ¿de qué están hablando? Se trata principalmente de la seguridad y la protección de la batería. Cualquier persona que tenga un teléfono inteligente ha experimentado una degradación de la batería después de un par de años de uso. El tamaño de un smartphone dificulta que los fabricantes instalen un sistema de control de temperatura, por lo que el sobrecalentamiento de las baterías por cargarse demasiado rápido es un problema común, y ese calor es lo que provoca su degradación con el tiempo. La mayoría de los vehículos eléctricos modernos solucionan este problema con sistemas de refrigeración líquida que mantienen las baterías a la temperatura óptima tanto para el rendimiento como para la longevidad.
Cuando lo conectas, el cargador y el vehículo gestionan primero la autenticación, ya sea a través de Plug&Charge (donde el coche se identifica y pasa la información de pago al cargador automáticamente), mediante una aplicación o deslizando una tarjeta de crédito. Luego, intercambian información sobre la cantidad de energía que se puede entregar y aceptar. Lo que sea más bajo se convierte en el límite máximo de la velocidad de carga.
AC vs DC: una explicación rápida
La electricidad puede viajar de dos maneras: corriente alterna (AC) y corriente continua (DC). Con la corriente alterna, la polaridad de la corriente cambia rápidamente de positiva a negativa, 60 veces por segundo en EE. UU. La corriente alterna es lo que pasa por la red y sale de los enchufes de pared, ya que es mucho más eficiente en largas distancias. Sin embargo, las baterías almacenan y liberan energía en un flujo de corriente continua, lo que significa que la polaridad actual no cambia de un lado a otro. Es por eso que los vehículos eléctricos necesitan un convertidor en algún momento del proceso para cambiar la alimentación de corriente alterna de la red a energía de corriente continua que pueda utilizar la batería.
Si quieres tener una visión más amplia antes de entrar en los límites de carga, Cómo funciona la carga de vehículos eléctricos: una guía para principiantes es un punto de partida inteligente ➜
Los cargadores de vehículos eléctricos generalmente se dividen en tres niveles según el voltaje. El nivel 1 es de 120 voltios de corriente alterna, que es lo que sale de un enchufe doméstico estándar de América del Norte. El nivel 2 es de 240 voltios de corriente alterna, que es lo que se obtiene de un enchufe típico de una secadora o estufa eléctrica. El nivel 3 es la carga rápida de corriente continua, que normalmente funciona a 400 voltios o más.
La potencia de carga se mide en kilovatios. Un enchufe doméstico típico alcanza un máximo de alrededor de 1,3 kW. Un circuito de 240 voltios y 50 amperios puede suministrar hasta 12 kW, mientras que un circuito de 100 amperios puede gestionar 19 kW. Los cargadores rápidos de corriente continua públicos de Norteamérica suelen ofrecer entre 150 y 400 kW, y en China, algunos cargadores y vehículos ahora soportan la increíble potencia de 1000 kW.
En el nivel 1 o 2, el convertidor integrado del automóvil cambia la corriente alterna a la corriente continua antes de que se agote la batería. En un cargador rápido de corriente continua, esa conversión se produce dentro del cargador, por lo que la corriente continua fluye directamente a la batería. De cualquier manera, el ritmo lo marca el ritmo cuanto más lento sea el de los dos (el cargador o el vehículo).
Cuando la temperatura empieza a afectar a la velocidad, La temperatura y la batería de tu vehículo eléctrico brinda un contexto útil sobre por qué el frío y el calor pueden cambiar tanto el comportamiento de carga ➜
Piénsalo de esta manera: conecta un Nissan Leaf antiguo, con un convertidor integrado con un límite de 6,6 kW, a un cargador de nivel 2 con una capacidad de 11 kW, y el convertidor del Leaf será el factor limitante. De todos modos, obtendrás 6,6 kW. Cambia la situación con una Chevrolet Silverado EV, que puede aceptar hasta 350 kW, y conéctala a un cargador rápido de corriente continua de 150 kW. Ahora el cargador es el factor limitante y la Silverado solo se cargará a 150 kW.
Factores que afectan la velocidad de carga
El frío lo ralentiza todo. Una batería fría restringe la rapidez con la que puede cargarse, por lo que es posible que hayas escuchado historias de terror sobre personas que tienen dificultades para cargarse en climas extremadamente fríos. Muchos vehículos eléctricos nuevos pueden preacondicionar la batería antes de que llegues al cargador para calentarla y maximizar la velocidad.
El calor también puede ser un problema para el propio cargador. Los cargadores rápidos de corriente continua de alta potencia suelen utilizar cables refrigerados por líquido, pero en condiciones de calor extremo, pueden sobrecalentarse y reducir la potencia hasta que baje la temperatura.
El estado de carga (SoC) de la batería también es muy importante. La velocidad de carga suele alcanzar su punto máximo cuando la batería está entre el 10 y el 25 por ciento, y luego se reduce gradualmente. Un Tesla con un supercargador, por ejemplo, puede alcanzar los 250 kW al principio de una sesión, reducir la velocidad hasta unos 90 kW al 50 por ciento y, a partir de ahí, bajar aún más. Los vehículos eléctricos Hyundai, Kia y Genesis tienen una gestión térmica particularmente sólida y pueden mantener velocidades más altas durante más tiempo. El Ioniq 5 y el EV6 pueden mantener una potencia de casi 220 kW hasta alcanzar el 50 por ciento antes de reducir su consumo.
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Los ingenieros determinan estas curvas de carga, que el vehículo gestiona en función de la temperatura de la batería y del SoC. El vehículo eléctrico recordará constantemente al cargador cuál es la potencia máxima que puede aceptar y le indicará cuándo debe apagarse por completo.
Una vez que la batería alcanza el 80 por ciento, la mayoría de los vehículos eléctricos vuelven a cargarse de manera significativa, a veces hasta tan solo 10 o 20 kW. Esto es para evitar que el sistema se cargue más del 100 por ciento, lo que puede provocar daños permanentes en la batería. Dado que la carga es tan lenta durante el último 15 o 20 por ciento, es recomendable desconectarlo de un cargador público cuando alcances el 80 por ciento, especialmente si hay otras personas esperando para usar el cargador.
Solo tienes que conectarlo y dejar que haga lo suyo
En pocas palabras, cargar vehículos eléctricos es un poco más complicado que bombear gasolina, pero una vez que comprendas los aspectos básicos de lo que afecta a las velocidades de carga, te acostumbrarás rápidamente. ¿Y si puedes cargarlo en casa? Aún mejor. Solo tienes que enchufarlo cuando llegues a la entrada o al garaje y tu coche estará listo para salir todas las mañanas. No se requiere gasolinera ni calefacción.
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