¿Qué son los Cargadores de Vehículos Eléctricos?
Los cargadores de vehículos eléctricos son dispositivos que cargan vehículos eléctricos e híbridos enchufables.
Los cargadores de vehículos eléctricos pueden instalarse en hogares, hoteles, hospitales, comercios, autopistas y gasolineras, y pueden ser alámbricos (con cables) o inalámbricos (sin contacto).
En la actualidad, el método de carga por cable es el más extendido, ya que requiere menos tiempo de carga que el método de carga sin contacto, pero se espera que en el futuro se utilice en combinación con el método de carga sin contacto, más cómodo. Los sistemas de carga por cable pueden clasificarse a su vez en cargadores normales y cargadores rápidos.
Usos de los Cargadores de Vehículos Eléctricos
Los cargadores de vehículos eléctricos se utilizan para cargar vehículos eléctricos e híbridos. Los métodos de alimentación por cable de uso común en la actualidad incluyen cargadores normales y rápidos.
1. Cargadores Normales
Los cargadores normales se instalan principalmente en hogares, aparcamientos de empresas, hoteles, hospitales e instalaciones comerciales. Como el tiempo de carga estándar de los cargadores normales es de hasta 8-10 horas, se utilizan en los hogares y hoteles para cargar completamente la batería por la noche y durante otros momentos en los que el coche no se utiliza, y luego cargan la batería en hospitales, instalaciones comerciales y otros destinos en función del tiempo de permanencia.
2. Cargadores Rápidos
Los cargadores rápidos se instalan en autopistas, gasolineras y otros lugares donde hay muchos usuarios durante cortos periodos de tiempo y donde hay pocas restricciones de espacio de instalación. Los cargadores rápidos pueden recargarse en unos 30 minutos, por lo que se utilizan para cargar vehículos en el trayecto entre el domicilio y el destino, y viceversa.
Principios de los Cargadores de Vehículos Eléctricos
Hay dos tipos de cargadores normales con un sistema de alimentación por cable: de 100 V y de 200 V de tensión. La corriente alterna (CA) monofásica de uso doméstico se suministra al vehículo tal cual, y el circuito rectificador del vehículo la convierte en corriente continua (CC) para cargar la batería del VE.
En el caso de un cargador rápido con un sistema de alimentación por cable, el convertidor CA/CC del cargador rápido convierte la corriente alterna trifásica de 200 V en una corriente continua de alto voltaje y alto rendimiento, que luego se suministra al vehículo. Existen tres tipos principales de protocolos de carga rápida: CHAdeMO, desarrollado principalmente en Japón; CCS (Sistema de Carga Combinada), desarrollado principalmente por fabricantes de automóviles europeos y estadounidenses; y Tesla Supercharger, desarrollado de forma independiente por los vehículos Tesla.
Más Información sobre los Cargadores de Vehículos Eléctricos
1. Sistemas de Transferencia de Potencia sin Contacto
Los sistemas de transferencia de potencia sin contacto son otro sistema que se está desarrollando y normalizando en la actualidad. El sistema de transferencia de energía sin contacto suministra energía de forma inalámbrica desde una bobina de transmisión de energía instalada en el suelo hasta una bobina receptora de energía situada en el lado del vehículo eléctrico.
Las ventajas incluyen la comodidad de poder cargar automáticamente sin bajarse del coche, y la seguridad de no tener que tocar el cargador, eliminando el riesgo de descarga eléctrica. Existen dos tipos principales de sistemas de alimentación sin contacto: la inducción electromagnética y la resonancia de campo magnético. Los sistemas de resonancia magnética son superiores a los de inducción electromagnética en cuanto a su capacidad para transmitir energía a largas distancias y su eficacia de transmisión de energía.
2. CHAdeMO
El protocolo CHAdeMO utiliza las normas de comunicación CAN para controlar la comunicación de datos entre vehículos y cargadores, de forma que puedan emparejarse los VE y los cargadores rápidos de distintos fabricantes. Además, para garantizar la seguridad de los cargadores rápidos que manejan grandes corrientes, es esencial que la fuente de alimentación de control sea independiente y que exista una función para proteger todo el cargador de las anomalías que se produzcan en la fuente de alimentación principal y que se inserte un transformador de aislamiento entre el lado de la fuente de alimentación principal y el lado secundario (lado CC).
Además, para garantizar que la vida útil de la batería del VE no se vea afectada negativamente, la ECU de a bordo envía instrucciones al cargador rápido sobre el valor óptimo de la corriente de carga en función de condiciones como la capacidad restante de la batería del VE, y el cargador rápido envía la corriente de acuerdo con las instrucciones de la ECU.
3. CCS (Sistema de Carga Combinada)
Las tomas de vehículo CCS están diseñadas para permitir la carga de CA y CC con una sola toma de carga de vehículo. La entrada se refiere al enchufe en el extremo del cable de alimentación situado en el vehículo, también conocido como receptáculo.
La comunicación no se realiza a través de líneas eléctricas, sino que se superpone a señales PWM. La secuencia de carga se comunica de forma que el VE envía una solicitud y el punto de carga devuelve una respuesta.