Cuando se trata de vehículos eléctricos, los fabricantes y operadores de estaciones de carga, en lugar de decirle la potencia nominal real de una estación de carga, le dirán cuántas millas de alcance puede obtener por minuto u hora de carga. En lugar de decirle el tamaño de la batería de su automóvil, le dirán hasta dónde puede llegar con una carga. El problema es que no todos los vehículos eléctricos recorren la misma distancia con una cierta cantidad de electricidad y la distancia que pueda recorrer también dependerá del clima, sus hábitos de manejo, cuánto use el aire acondicionado o la calefacción y otros factores. Además, si desea dimensionar un sistema de carga, debe saber cuántos kW requiere un automóvil eléctrico para cargar, aunque esto varía de un modelo a otro.
Cómo cargar un coche eléctrico conectado a una estación de carga
Mientras que un vehículo eléctrico podría viajar 3 km con un kilovatio hora, otro podría viajar el doble de esa distancia. Entonces, si bien puede saber exactamente qué tan lejos puede llegar su vehículo eléctrico con un kilovatio hora de electricidad, ese número podría ser completamente diferente para el vehículo eléctrico de su vecino. Esto significa que no existe una forma correcta y coherente de saber cuántas millas de alcance puede proporcionar un cargador determinado por hora de carga.
Si conecta su vehículo eléctrico a una estación de carga de 50 kW y funciona a plena potencia durante una hora, ¿cuánta energía bombearía a la batería de su automóvil? Exactamente 50 kWh, porque 50 kW multiplicados por 1 hora equivalen a 50 kWh. Pero la tasa de energía que los vehículos eléctricos obtienen cuando se cargan cambia dependiendo de qué tan cargada esté la batería.
A partir de un estado de carga bajo, una batería se cargará a la velocidad máxima permitida por el controlador de carga del vehículo, luego, a medida que la batería se llena, ralentizará la velocidad de carga, hasta que descienda al mínimo cuando la batería esté casi llena. . Por lo tanto, es poco probable que pueda obtener 50 kW de potencia de forma continua durante una hora como en este ejemplo. Pero este es un matiz técnico que comprenderá a medida que se acostumbre a cargar su vehículo.
Ahora hablemos del tamaño de la batería. El Nissan LEAF, por ejemplo, está disponible con dos tamaños de batería diferentes: 40 kWh y 62 kWh. Suponga que tiene un modelo de 40 kWh y compró una estación de carga doméstica de 7 kW para él. La potencia en kW de la estación de carga determina la velocidad de carga, y normalmente la de una doméstica es de unos pocos kW.
Si comenzara a cargarlo con una batería completamente descargada (lo que probablemente nunca haría) y lo cargara a toda velocidad hasta que se llene, ¿cuánto tiempo tardaría en cargarse por completo? Aproximadamente 6 horas (40 kWh divididos por 7 kW equivalen a 5,7 horas). Ahora, ¿cuánto tiempo tomaría si hiciera lo mismo, solo con un cargador rápido de 50kW? Menos de una hora (40 kWh divididos por 50 kW equivalen a 0,8 horas o 48 minutos).
Los diferentes tipos de electricidad y la tasa de carga.
Hay dos tipos diferentes de carga, CA (corriente alterna) y CC (corriente continua). La fuente de alimentación de su hogar es CA. La carga de CA se usa generalmente en el hogar y la carga de CC se usa en la calle, en oficinas y, a menudo, en estaciones de servicio.
La electricidad de la batería de un automóvil es CC. Cuando se usa un cargador eléctrico doméstico, la electricidad de CA se envía al automóvil desde la red eléctrica doméstica y el OBC (cargador integrado) del automóvil convierte la corriente alterna en corriente continua, que carga la batería del vehículo eléctrico.
Esto limita la velocidad de carga de la batería del automóvil porque los diferentes vehículos eléctricos tienen OBC con diferentes capacidades. Por ejemplo, un Jaguar I-PACE tiene una potencia nominal de 7,4 kW OBC. Esto significa que el máximo que puede cargar en CA es de 7,4 kW. Aunque el punto de carga de la casa es capaz de cargar a 22 kW, el I-PACE solo puede cargar a 7,4 kW. Un Renault Zoe puede cargar a 22 kW. Además, puede suceder que tengamos una caja de empotrar de 7 kW instalada en una casa donde la disponibilidad máxima de energía sea de 3 kW. En este caso, la potencia máxima de la estación de carga será de 3 kW.
En un cargador de CC (en oficinas y puntos de carga públicos), el punto de carga convierte CA en CC antes de que llegue a la batería del automóvil. Esto significa que el automóvil no necesita OBC para convertir la electricidad de CA a CC, por lo que puede cargarse mucho más rápido que un punto de carga doméstico. Un Jaguar I-PACE cargado con CC puede cargar hasta 100 kW. Un Tesla Model X puede cargar hasta 145 kW. Este tipo de carga se denomina carga rápida .
¿Por qué no todos los vehículos eléctricos se cargan a un ritmo elevado en la carga doméstica?
Hay varias razones por las que los diferentes modelos de vehículos eléctricos se cargan a diferentes velocidades. Estos incluyen el costo de los OBC, el espacio disponible para la batería y cuanto más rápido se carga el vehículo eléctrico, mayor es el daño causado a la batería.
Por ejemplo, se anuncia un nuevo Tesla Model X con una capacidad de 100 kW, pero en realidad tiene una batería más grande que esta. El software no le permite usar el último 10% al principio, pero con el tiempo le permite usar la batería cada vez más. Así es como Tesla garantiza la batería y el automóvil durante ocho años, lo que le permite usar más batería con el tiempo. El rendimiento de la batería disminuye, pero el software le permite usar más.
¿Por qué no puedo cargar con corriente continua en casa?
Si puede cargar su vehículo eléctrico mucho más rápido en un punto de carga público porque el punto de carga convierte la electricidad CA en CC antes de que llegue al vehículo, ¿por qué no puede tener carga CC en casa y así disfrutar de una velocidad de carga más alta?
Hay un número de razones para esto:
- Tienes energía limitada en casa . Está limitado por la cantidad de energía en su hogar. Además, no puede usar más del 50% de su energía para cargar en casa porque tiene otros electrodomésticos que también usan energía, por lo que no podría cargar su automóvil a 100kW con la fuente de alimentación de su hogar.
- Los puntos de carga de CC son muy caros . Un punto de carga, también llamado inversor, es muy caro para la carga de CC. Un cargador de CC de 20 kW comienza en alrededor de $ 8,000, lo que lo hace fuera del rango de precios para la mayoría de las personas que buscan un punto de carga en el hogar.
- Se requiere una fuente de alimentación trifásica para cargar más allá de cierta potencia. La mayoría de las propiedades residenciales en Italia utilizan una fuente de alimentación monofásica, lo que significa que la mayoría de los puntos de carga domésticos cargan a menos de 10 kW. Más de 10 kW en Italia solo está disponible el trifásico.
En una fuente de alimentación monofásica, la energía fluye a través de un solo conductor. La potencia en una fuente de alimentación trifásica fluye a través de tres conductores, lo que significa que la trifásica tiene una mayor capacidad de transferencia de potencia que una monofásica.
La mayoría de los entornos industriales y comerciales usan trifásicos, mientras que la mayoría de los hogares en Italia usan monofásicos porque los electrodomésticos requieren menos energía. La carga de CA trifásica de un automóvil eléctrico puede cargar hasta 22 kW, pero es costoso actualizar la fuente de alimentación doméstica de monofásica a trifásica. El costo varía según la infraestructura eléctrica local.
