Los vehículos eléctricos de batería (EV) han experimentado un rápido crecimiento en las cifras de ventas en los últimos años. Hay varias razones para considerar un vehículo eléctrico además de ahorrar gasolina. Lo más destacado, por supuesto, es el medio ambiente. Los vehículos eléctricos no emiten emisiones de escape y las investigaciones muestran que son responsables de niveles más bajos de gases de efecto invernadero (GEI) que el automóvil de gasolina nuevo (y viejo) promedio.
Los vehículos eléctricos también se están convirtiendo en una alternativa más asequible a los vehículos convencionales, especialmente con el tiempo. Ofrecen costos operativos más bajos y un mantenimiento más económico que los consumidores de gasolina durante un período de cinco años o más.
La infraestructura de carga, un accesorio fundamental para los vehículos eléctricos, está en constante desarrollo. Desafortunadamente, los estándares de enchufes para vehículos eléctricos no son universales y varían según la ciudad y el país. En este artículo, analizaremos varios tipos diferentes de conectores EV del lado del vehículo y los compararemos. También discutiremos por qué se adoptan tipos específicos de conectores en diferentes regiones.
Las estaciones de carga
Un cable de carga tiene dos conectores: uno se conecta a la toma del vehículo y el otro a la estación de carga. Los vehículos eléctricos se cargan de forma similar a los teléfonos móviles.
Hay dos tipos de estaciones de carga para vehículos eléctricos. Una de ellas son las estaciones de carga lenta/rápida que suelen instalarse en hogares y oficinas para recargar. Estas estaciones obtienen energía de CA de una fuente de energía principal y tardan varias horas en cargar los vehículos. A menudo, los propietarios de vehículos eléctricos cargan sus vehículos durante la noche utilizando estas estaciones.
El otro tipo es una estación de carga rápida o de alta velocidad instalada en lugares públicos o en las principales autopistas. Cargan directamente la batería del vehículo con corriente continua, normalmente en menos de media hora. Sin embargo, la carga rápida de CC no debe realizarse más de una o dos veces por semana, ya que tiene un efecto perjudicial en la duración de la batería.
La carga rápida es más adecuada para viajes largos, mientras que la carga lenta/rápida durante la noche es ideal para los desplazamientos diarios. Hay diferentes conectores de carga de vehículos eléctricos para carga de CA lenta/rápida y carga rápida de CC.
Conectores de carga de CA
Los siguientes conectores de carga de vehículos eléctricos se utilizan para la carga de CA.
1. Conector tipo 1 (J1772/IEC60309)
2. Conector tipo 2 (Mennekes/IEC62196)
3.GB/T
El conector tipo 1 es el conector estándar de EE. UU. para vehículos eléctricos con carga de CA, aunque también lo encontrarás en todo Japón. Tiene cinco clavijas y no tiene mecanismo de bloqueo. Estos conectores cargan vehículos eléctricos utilizando CA monofásica de la red eléctrica.
Las potencias típicas son 3,7 y 7 kW, capaces de cargar 20 y 40 kilómetros de autonomía por hora, respectivamente. El conector es un tomacorriente de 15 V con frecuencia de CA basada en la región. El voltaje de salida está indicado por el color del cable. Para CA de 50~60 Hz, un cable amarillo indica una salida de 100~130 V; un cable azul indica una salida de 200~250 V; y un cable rojo indica una salida de 380~480V.
La adaptación se realiza generalmente al aire libre. El conector es resistente a la intemperie según el estándar IP44.
El conector tipo 2 es el conector estándar de la UE para la carga de CA de vehículos eléctricos y es bastante común en la India. Tiene siete pasadores con un mecanismo de bloqueo incorporado. Estos conectores son capaces de cargar vehículos eléctricos con CA monofásicos y trifásicos.
Las potencias nominales típicas para la carga de CA monofásica son 3,7 y 7 kW, capaces de cargar una autonomía de 20 y 40 km por hora, respectivamente. La carga trifásica tiene una potencia de 22 kW, capaz de cargar hasta 120 kilómetros de autonomía por hora. De los siete pines, tres son de fase de línea, dos son pines de señalización, un pin es de tierra y el otro es neutro.
El conector GB/T se utiliza principalmente en China. El conector tiene siete pines con un mecanismo de bloqueo incorporado. Hay dos modos de carga: uno con salida de 250 V y otro con salida de 440 V. Ambos modos de carga tienen una potencia máxima de 27,7 kW.
No enchufes de tres clavijas, por favor.
Hay razones por las que los típicos enchufes domésticos de tres clavijas no se utilizan para cargar vehículos eléctricos. Por un lado, no pueden producir más de 10 Wh y no proporcionan comunicación bidireccional. Además, no son resistentes a la intemperie y están destinados únicamente para uso en interiores.
Conectores de carga CC
Los siguientes conectores de carga de vehículos eléctricos se utilizan para la carga rápida de CC.
1. CHAdeMO
2. Sistema de Carga Combinada (CCS)
3.GB/T
CHAdeMO es el conector DC original desarrollado por el concesionario japonés Tepco y normalmente sólo se utiliza en Japón. Con una toma de 125A, el conector puede suministrar potencias de 50 y 100 kW, capaz de cargar para una autonomía de 120 y 240 km por hora. respectivamente.
La última especificación del conector CHAdeMO EV 2.0 puede proporcionar una potencia nominal de 400 kW. Este conector utiliza el protocolo CAN para la comunicación entre los vehículos eléctricos y la estación de carga.
El Sistema de Carga Combinada (CCS) es el estándar de carga rápida de la UE. Se basa en el conector J1772 e incluye dos pines adicionales, lo que permite la carga de alta velocidad en conectores J1772 que forman una disposición Tipo 2 de 2 pines.
Este conector puede proporcionar potencias de 50, 150 y 350 kW y una autonomía de carga de 120, 360 y 840 km por hora, respectivamente.
En Norteamérica, CCS1 es el tipo de enchufe predeterminado, mientras que en la UE CCS2 es el tipo de enchufe predeterminado. Tanto CCS1 como CCS2 tienen la misma arquitectura de pines de CC y protocolo de comunicación. El conector CCS utiliza PLC para la comunicación entre los vehículos eléctricos y la estación de carga.
El conector GB/T se utiliza principalmente en China para carga rápida de CC. Tiene un voltaje de salida de 750/1000V y una corriente nominal de 80~250A. La potencia máxima es de 250 kW.
tesla
Tesla tiene conectores patentados, aunque ha comenzado a adoptar conectores CCS para carga de CC. Los conectores CCS y CHAdeMO también están en el proceso de aunar esfuerzos para respaldar los estándares de cargadores universales.
Las regiones
En Norteamérica, el conector Tipo 1 es el tipo de enchufe estándar para carga de CA y el CCS1 para carga de CC. En Japón, el conector Tipo 1 también es el tipo estándar para carga de CA, mientras que CHAdeMO se utiliza para carga de CC. En la UE y la India, el conector tipo 2 es el tipo de enchufe estándar para carga de CA y el CCS2 se utiliza para carga rápida de CC. GB/T es el tipo de enchufe estándar en China. En la India, muchos fabricantes de automóviles también utilizan CHAdeMO y GB/T para la carga de CC de vehículos eléctricos.
Un estándar universal
Hay varias razones por las que existen diferentes arquitecturas de enchufes para cargar vehículos eléctricos en diferentes partes del mundo. Para la carga de CA surgieron variaciones debido a las diferentes fuentes de alimentación. Para la carga CC, las diferencias están relacionadas con el origen de la tecnología de carga. China tiene sus propios estándares de enchufes de carga debido a las políticas estatales.
Los fabricantes y organizaciones de automóviles están adoptando un estándar de enchufe universal. Por ejemplo, los estándares CCS y CHAdeMO están en proceso de convergencia. Pero es posible que nunca exista una infraestructura global de carga de vehículos eléctricos única para todos. El tiempo dirá.
