Estaciones de carga de vehículos eléctricos

Los vehículos eléctricos están ganando una mayor participación en el mercado automotriz y al mismo tiempo se vuelven más asequibles. La conciencia medioambiental se ha convertido en una fuerza impulsora clave en la adopción de vehículos eléctricos entre los consumidores, y las empresas se están dando cuenta de que pueden atraer a estos conductores ofreciendo estaciones de carga para vehículos eléctricos. Algunos programas gubernamentales, como la norma de vehículos de cero emisiones (ZEV) de California, exigen que los fabricantes de automóviles ofrezcan vehículos más respetuosos con el medio ambiente.

El potencial de reducción de emisiones de los vehículos eléctricos es significativo porque pueden funcionar con electricidad generada por turbinas eólicas o paneles solares. Incluso si un vehículo eléctrico depende de una red eléctrica donde la mayor parte de la electricidad proviene de combustibles fósiles, hay una reducción de las emisiones: las centrales eléctricas utilizan combustibles fósiles de manera mucho más eficiente que los motores de combustión de los automóviles.

Vehículos eléctricos y tiempo de carga.

Los vehículos eléctricos enchufables (PEV) obtienen la mayor parte o la totalidad de su energía de la electricidad suministrada por la red eléctrica. Los vehículos eléctricos híbridos enchufables (PHEV) ofrecen de 3 a 4 millas por kWh de carga como regla general, aunque esto puede variar según los hábitos de conducción. Hay dos factores principales que influyen en el tiempo de carga de la batería:

1. Capacidad de carga , normalmente medida en kilovatios-hora (kWh). Suele oscilar entre 4 y 90 kWh, según el tipo de vehículo.
2. Características de la estación de carga: capacidad de carga y límite de velocidad.

La velocidad a la que el automóvil puede aceptar carga se mide en kilovatios (kW). Cada vehículo tiene su propia tarifa máxima basada en su capacidad de carga interna y puede tener o no un puerto de carga de CC independiente.

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Estaciones de carga de vehículos eléctricos

Las estaciones de carga de vehículos eléctricos se pueden clasificar en tres tipos según el método de carga:

1. Cargando nivel 1
2. Carga de nivel 2
3. Carga rápida CC

La carga de nivel 1 utiliza la fuente de alimentación de CA estándar de 120 V y proporciona de 2 a 5 millas de alcance por hora (RPH). Dependiendo de las especificaciones del automóvil y de la batería, se necesitan de 8 a 20 horas para agregar 40 millas de alcance. La carga de nivel 1 normalmente utiliza un enchufe doméstico estándar NEMA 5-15 de tres clavijas.

La carga de nivel 2 utiliza una fuente de alimentación residencial o comercial de 208-240 V y el cargador a bordo del vehículo, lo que ofrece un alcance de 10 a 30 millas por hora. La carga de nivel 2 se caracteriza por proteger al usuario de los componentes electrificados : las unidades comerciales están cableadas y libres de enchufes expuestos, estableciendo corriente eléctrica sólo cuando están conectadas al vehículo. Estas estaciones se pueden instalar como un sistema independiente o en una configuración de red.

La carga rápida de CC se denominaba anteriormente carga de nivel 3 y requería energía trifásica de 208-480 V. El cargador convierte la entrada de energía a CC y la suministra directamente a la batería. La carga rápida de CC ofrece de 100 a 200 millas de alcance por hora y tarda de 15 a 45 minutos en cargarse del 0 al 80 por ciento, según el vehículo.

La siguiente tabla resume algunas aplicaciones típicas de cada método de carga:

La carga de nivel 2 funciona mejor cuando el tiempo de estacionamiento es superior a una hora, lo que incluye la carga nocturna en hogares u hoteles, la carga en el lugar de trabajo o la carga de flotas. La carga de nivel 2 también es viable durante comidas, deportes, recreación y compras.

La carga rápida de CC se adapta mejor a empresas y ubicaciones donde el tiempo promedio de estacionamiento de los clientes es inferior a una hora. Se puede utilizar para complementar la carga de Nivel 2. Sin embargo, tenga en cuenta las consecuencias de utilizar el tipo de cargador incorrecto: un cargador LV2 ofrece una mala experiencia de usuario durante un breve periodo de estacionamiento y el uso de cargadores rápidos de CC en el lugar donde se ubicarán los vehículos. Estacionado durante mucho tiempo representa un desperdicio de recursos.

Códigos y Reglamentos

En la ciudad de Nueva York, se aplican las siguientes disposiciones a la carga de vehículos eléctricos en garajes y estacionamientos:

1. Capacidad de canalización y paneles solares para hasta el 20% de las plazas de aparcamiento de nueva creación. Esto se aplica a garajes y estacionamientos.
2. Los enchufes de los dispositivos, los conectores EV y las entradas deben etiquetarse según su finalidad prevista.
3. Los equipos eléctricos para vehículos eléctricos deben contar con un dispositivo de bloqueo.
4. La protección contra sobrecorriente para alimentadores y circuitos derivados que alimentan vehículos eléctricos debe tener una clasificación de al menos el 125 % de la carga máxima.
5. El equipo de alimentación del EV debe ubicarse de manera que permita la conexión directa al propio vehículo.

Conclusión

La carga de CA de nivel 1 y 2 proporciona energía de CA al vehículo, donde el cargador integrado del vehículo convierte la energía de CA en energía de CC necesaria para cargar las baterías. La planificación, incluidas las consideraciones de evaluación y selección del sitio, y la evaluación de las necesidades y disponibilidad eléctricas, es fundamental para lograr instalaciones funcionales, estéticamente agradables y rentables que puedan satisfacer las necesidades presentes y futuras.