Los modos de carga de vehículos eléctricos (VE) se refieren a los diferentes métodos y estándares utilizados para cargar estos vehículos. Estos modos se definen principalmente por el tipo de conexión eléctrica, la velocidad de carga y las capacidades de comunicación entre el vehículo y el cargador.
El estándar internacional 'IEC 61851-1' (Sistema de carga conductiva para vehículos eléctricos) muestra los modos de carga definidos.
Cuatro tipos de modos de carga internacionales
Modo 1: Para uso doméstico y de emergencia.
El modo 1 consiste en cargar el vehículo desde una toma de corriente doméstica estándar sin comunicación entre el vehículo y el cargador. Generalmente utiliza un cable de extensión sencillo y no ofrece medidas de seguridad contra descargas eléctricas. Debido a problemas de seguridad, este modo está prohibido en muchas regiones.
Modo 2: Seguridad y protección contra sobrecarga mejoradas
En el modo 2, la carga se realiza mediante un cable especial que incluye una caja de control integrada para mayor seguridad. Este cable ofrece protección contra descargas eléctricas y permite la comunicación con el vehículo para gestionar el proceso de carga. El modo 2 se utiliza habitualmente para la carga doméstica.
Modo 3: Carga e instalación de CA más rápidas
Este modo utiliza una estación de carga o un cargador de pared conectado directamente a la red eléctrica. Permite una mayor potencia de carga que los modos 1 y 2 e incluye funciones de seguridad como la comunicación y el control entre el cargador y el vehículo. El modo 3 se considera el método preferido para la mayoría de los vehículos eléctricos, especialmente en estaciones de carga públicas.
Modo 4: Carga y protección más rápidas en CC
Conocido como carga rápida de CC, el modo 4 permite una carga rápida al convertir la corriente alterna (CA) en corriente continua (CC) en la estación de carga, en lugar de en el vehículo. Esto proporciona tiempos de carga mucho más cortos, permitiendo que un vehículo eléctrico alcance el 80 % de carga en aproximadamente 30 minutos. Los cargadores de modo 4 suelen encontrarse en estaciones de carga públicas a lo largo de las autopistas.
¿Cómo afectan los modos de carga a la velocidad de carga de tu vehículo eléctrico?
Potencia del cargador: Los cargadores de mayor potencia cargan más rápido.
En el modo 1, la potencia de salida es de aproximadamente 1,4 kW, lo que lo convierte en el método de carga más lento.
Si utiliza el modo 2, puede alcanzar una potencia de salida de hasta 3,3 kW, un 135 % más rápido que el modo 1. Algunos cargadores de nivel 2 incluso pueden llegar a los 36 kW o más.
El modo 3 ofrece una amplia gama de potencias de salida, normalmente de 7,2 kW a 22 kW, lo que aumenta considerablemente la potencia de carga. El modo 3 es también el modo de carga más utilizado para la carga doméstica.
El modo 3 puede utilizar la corriente eléctrica doméstica, es económico y fácil de instalar, adecuado para personas que no requieren una alta velocidad de carga, y su excelente relación calidad-precio ha hecho que muchas familias lo prefieran y lo compren.
El modo 4, también conocido como carga rápida de CC, ofrece potencias de salida que van desde los 50 kW hasta los 350 kW o más. Actualmente, este es el método de carga más rápido; algunos vehículos eléctricos pueden cargarse hasta aproximadamente el 80 % de su capacidad en 30 minutos.
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Capacidad de la batería: Las baterías más grandes tardan más en cargarse.
La potencia de un vehículo eléctrico está determinada principalmente por la capacidad de su batería, que generalmente se mide en kilovatios-hora (kWh). Cuanto mayor sea la capacidad de la batería, mayor será la autonomía del vehículo con una sola carga.
• Vehículos eléctricos pequeños: la capacidad de la batería suele rondar los 20-40 kWh, adecuada para desplazamientos urbanos.
• Vehículos eléctricos de tamaño mediano: la capacidad de la batería suele ser de entre 50 y 70 kWh, teniendo en cuenta la conducción en entornos urbanos y suburbanos.
•Vehículos eléctricos de gran tamaño: la capacidad de la batería suele ser superior a 80 kWh, lo que los hace adecuados para la conducción de larga distancia.
Imagínese que tiene un coche eléctrico con una capacidad de batería de 60 kWh y se carga utilizando un punto de carga de 11 kW:
En teoría: 60 kWh / 11 kW = 5,45 horas, es decir, en aproximadamente 5 horas y 27 minutos se puede cargar completamente su vehículo eléctrico.
Si utilizas un cargador de CC de 60 kW para cargar, 60 kWh / 60 kW = 1 hora, puedes cargar completamente tu coche eléctrico en aproximadamente 1 hora, ahorrando más del 80 % del tiempo de carga.
Sin embargo, debido a factores como la eficiencia de carga y el sistema de gestión de la batería, el tiempo de carga real puede ser ligeramente mayor.
Estado de carga: Una batería con un estado de carga (SOC) más bajo se cargará más rápido inicialmente.
Cuando una batería tiene un estado de carga bajo, hay más espacio vacío para que se llene de energía, lo que permite una velocidad de carga más rápida.
Puedes optar por la carga rápida si el nivel de carga de tu vehículo eléctrico es inferior al 80%, o la velocidad de carga se reducirá rápidamente.
Recomendamos mantener el nivel de carga (SOC) entre el 20 % y el 80 % para una carga rápida que satisfaga las necesidades de los viajes cortos. Si necesita viajar largas distancias, se recomienda mantener el SOC al 100 %.
Temperatura ambiente:
La temperatura puede afectar el rendimiento de la batería y reducir la velocidad de carga. La mayoría de las baterías de vehículos eléctricos tienen un rango de temperatura óptimo, generalmente entre 20 °C y 30 °C (68 °F y 86 °F). Dentro de este rango, la composición química y la resistencia interna de la batería favorecen una carga eficiente.
Pero no se preocupe por esto, algunos vehículos eléctricos permiten preacondicionar la batería a una temperatura óptima antes de cargarla, especialmente en condiciones climáticas extremas.
Protocolo de carga: Los diferentes protocolos de carga también pueden afectar la velocidad de carga.
Existen numerosos protocolos de carga, como OCPP, ISO 15118, CHAdeMO, GB/T, Tesla Supercharger y CCS (Sistema de Carga Combinada), entre otros. Las distintas regiones cuentan con diferentes estándares de infraestructura de carga, lo que influye en la elección del protocolo.
¿Cómo elegir el modo de carga adecuado para tu vehículo eléctrico?
Carga doméstica y pública:
Consulta el manual de tu vehículo para saber qué modos admite. Si tienes alimentación monofásica y no necesitas una carga extremadamente rápida, el Modo 2 o el Modo 3 son adecuados. Si tienes alimentación trifásica y necesitas una carga más rápida, el Modo 3 es la mejor opción.
Las estaciones de carga públicas suelen ofrecer carga en modo 3 o modo 4, lo que permite tiempos de carga más rápidos.
Velocidad de carga:
Determina con qué rapidez necesitas que se cargue tu vehículo. Los cargadores de nivel 1 son lentos y adecuados para la carga nocturna, mientras que los cargadores de nivel 2 ofrecen velocidades de carga más rápidas, lo que los hace ideales para el uso diario.
Los cargadores rápidos de CC (modo 4) proporcionan una carga rápida, alcanzando a menudo el 80 % de su capacidad en unos 30 minutos, pero normalmente se utilizan en lugares públicos.
Compatibilidad:
Asegúrese de que el cargador sea compatible con el cargador integrado de su vehículo. Verifique el amperaje máximo que admite su vehículo y elija un cargador que cumpla o supere este requisito.
•Tesla Model 3: Admite la carga en CA de modo 2 y modo 3, así como la carga rápida en CC de modo 4.
•Volkswagen ID.4: Compatible con el sistema de carga combinada CCS, que admite tanto la carga en corriente alterna (CA) como en corriente continua (CC).
•BYD Han: Admite carga de CA y CC según el estándar GB/T.
Ubicación de instalación:
Decide dónde instalarás el cargador. Si es al aire libre, asegúrate de que sea resistente a la intemperie. Considera la distancia a tu estación de carga para minimizar los costos de instalación.
•El modo 1 está obsoleto y no es una buena opción.
•El modo 2 es adecuado para interiores, pero no es tan seguro.
•Los modos 3 y 4 son los tipos de carga más comunes actualmente y funcionan tanto en interiores como en exteriores.
Al elegir un modo de carga, debes tener en cuenta factores como el cargador, tu coche y el lugar donde lo estás cargando. Lo mejor es consultar con un experto o revisar el manual de tu coche para asegurarte de cargar de forma segura.
Amperaje y capacidad eléctrica:
Los vehículos eléctricos suelen tener dos tipos de puertos de carga: puertos de carga rápida y puertos de carga lenta. Cada tipo admite diferentes modos de carga.
La carga de corriente continua (CC) se denomina carga rápida, y el modo 4 es el más común. Este puerto admite corrientes de carga significativamente mayores, que suelen oscilar entre 50 A y 500 A o más. Esto permite velocidades de carga rápidas de hasta cientos de kilovatios.
Los modos 2 y 3 se utilizan normalmente para la carga de CA a baja velocidad. El cargador integrado del vehículo convierte la corriente alterna de la estación de carga en corriente continua para cargar la batería. Por lo general, admiten corrientes de carga más bajas, que oscilan entre 16 A y 32 A.
La corriente máxima de carga suele estar limitada por el cargador integrado del vehículo y la instalación eléctrica doméstica. Si desea mejorar su sistema y velocidad de carga, es posible que necesite que un electricista evalúe y, si es necesario, actualice sus estaciones de carga.
Funciones inteligentes:
Algunos cargadores de modo 3 o modo 4 ofrecen funciones inteligentes como conectividad Wi-Fi, programación y seguimiento del consumo energético. Esto proporciona mayor comodidad y ahorro al permitir cargar el dispositivo durante las horas de menor demanda.
En distintos países y regiones, los vehículos eléctricos (VE) ofrecen diversos modos de carga para satisfacer diferentes necesidades. Comprender estos modos es fundamental para una carga eficiente y cómoda de los VE.