Navegando por el mundo de las estaciones de carga de VE

Navegar por el mundo de las estaciones de carga para vehículos eléctricos puede ser una tarea desalentadora tanto para los nuevos propietarios de VE como para los experimentados. Con una amplia variedad de opciones de carga, velocidades de carga variables, tipos de conectores y estructuras de precios, entender cómo navegar este paisaje es crucial para optimizar la experiencia de carga.

En esta guía completa, profundizamos en las complejidades de las estaciones de carga para vehículos eléctricos (VE), proporcionando insights valiosos y consejos prácticos para ayudarte a tomar decisiones informadas y navegar por el mundo en evolución de la carga de vehículos eléctricos.

Ya seas un conductor de VE experimentado o estés considerando hacer el cambio a eléctrico, este artículo tiene como objetivo equiparte con el conocimiento necesario para navegar con confianza por el diverso ecosistema de estaciones de carga para VE.

Pero primero… los básicos nerd de la electricidad para la carga de VE

Voltaje (V): Esta es la presión de la fuente de poder de un circuito eléctrico que empuja electrones cargados a través de un lazo conductor, permitiéndoles hacer trabajo como alimentar un motor eléctrico. En el contexto de la carga de VE, diferentes niveles de carga proporcionan diferentes voltajes. Por ejemplo, las tomas de casa estándar en Europa proporcionan unos 230V, mientras que las estaciones de carga rápida ofrecen voltajes mucho más altos para cargar las baterías más rápidamente.

Corriente (A): La corriente es la tasa a la que la carga eléctrica fluye pasado un punto en un circuito. En términos simples, representa qué tan rápido está fluyendo la electricidad. Las estaciones de carga a menudo se califican por su salida máxima de corriente, que, combinada con el voltaje, determina qué tan rápido pueden cargar la batería de un VE. La corriente puede ser alterna (AC) o directa (DC), siendo la AC el tipo de electricidad suministrado por la mayoría de los sistemas eléctricos públicos y domésticos, y la DC utilizada típicamente para carga rápida.

Potencia (kW): La potencia es la tasa a la que se realiza el trabajo eléctrico o se transfiere energía. Se calcula como voltaje multiplicado por corriente (P = V * A). Las estaciones de carga de VE a menudo se categorizan por su salida de potencia en kilovatios (kW). Por ejemplo, los cargadores de nivel 1 pueden ofrecer hasta 2.3 kW, mientras que los cargadores de nivel 2 pueden variar de 3.7 kW a 22 kW, y los cargadores rápidos DC pueden exceder los 50 kW, con algunos ofreciendo hasta 350 kW o más.

Entonces, ¿cómo funciona la carga de VE?

Conexión: Cuando un VE se conecta a una estación de carga, el vehículo se comunica con la estación para establecer una conexión y asegurar compatibilidad. Esto incluye verificar el tipo de corriente (AC o DC), la potencia máxima que el vehículo puede aceptar y cualquier protocolo de seguridad.

Proceso de carga:

• Para la carga AC (Nivel 1 y Nivel 2), la electricidad de la red es AC y necesita ser convertida a DC para ser almacenada en la batería. Esta conversión es realizada por un cargador a bordo dentro del vehículo. La velocidad de carga está limitada por la capacidad de este cargador a bordo.
• Para la carga rápida DC, la estación de carga convierte la electricidad AC de la red en DC antes de que llegue al vehículo, permitiendo un proceso de carga mucho más rápido ya que evita las limitaciones del cargador a bordo del vehículo.

Gestión de la batería: A lo largo del proceso de carga, el sistema de gestión de batería (BMS) del vehículo monitorea de cerca la carga para asegurar que la batería se cargue de manera segura y eficiente. El BMS regula la velocidad de carga, la temperatura y el voltaje para proteger la salud de la batería y optimizar su vida útil. Generalmente, las baterías de VE tienden a funcionar más eficientemente en los meses de verano porque las temperaturas más cálidas permiten que la batería opere dentro de su rango de temperatura óptimo. Las temperaturas más frías conducen a una disminución del rendimiento y alcance porque las reacciones químicas de la batería se ralentizan en clima frío.

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Estrategia de carga óptima para tu VE

La frecuencia con la que deberías cargar tu vehículo eléctrico (VE) y los porcentajes óptimos de batería pueden variar dependiendo de varios factores, incluyendo tus hábitos de conducción, el tipo de VE que tienes y tu infraestructura de carga.

Muchos fabricantes de VE recomiendan mantener el nivel de la batería entre el 20% y el 80% para uso diario. Mantener la batería dentro de este rango ayuda a equilibrar el compromiso entre maximizar el alcance de conducción y prolongar la vida útil de la batería.

Aunque cargar al 100% ocasionalmente para viajes largos está bien, mantener un nivel de carga máximo de alrededor del 80% para la conducción diaria puede ayudar a optimizar la longevidad de la batería.

Tipos de estaciones de carga para VE

Las estaciones de carga se categorizan basadas en su velocidad de carga y el tipo de corriente que utilizan.

Carga de Nivel 1 (Carga Lenta)

• Tipo de corriente: Corriente Alterna (AC)
• Velocidad de carga: Típicamente hasta 2.3 kW
• Tiempo de carga: Puede tomar de 8 a 12 horas o más para cargar completamente una batería típica de VE.
• Alcance añadido por hora: Aproximadamente 2.3 kW * 4 millas/kWh = alrededor de 9.2 millas por hora de carga.
• Uso común: Principalmente para carga nocturna en casa usando un enchufe eléctrico estándar (230V en Europa).

Carga de Nivel 2 (Carga Rápida)

• Tipo de corriente: Corriente Alterna (AC)
• Velocidad de carga: Varía de 3.7 kW a 22 kW, con algunas estaciones ofreciendo hasta 43 kW.
• Tiempo de carga: Puede cargar una batería de VE de vacío a lleno en 3-8 horas, dependiendo del índice de aceptación del vehículo y la capacidad de carga.
• Para un cargador de 7 kW, como ejemplo:
  • Alcance añadido por hora: Aproximadamente 7 kW * 4 millas/kWh = alrededor de 28 millas por hora de carga.
• Para un cargador de 22 kW:
  • Alcance añadido por hora: Aproximadamente 22 kW * 4 millas/kWh = alrededor de 88 millas por hora de carga (aunque la tasa real puede ser limitada por la capacidad del cargador a bordo del VE).
• Uso común: Adecuado para casa, lugar de trabajo y carga pública. Estas estaciones se encuentran comúnmente en áreas de estacionamiento público, centros comerciales y hubs de carga dedicados para VE.

Carga Rápida DC (Carga Rápida)

• Tipo de corriente: Corriente Directa (DC)
• Velocidad de carga: Comienza típicamente en 50 kW, subiendo hasta 150 kW, con cargadores ultra rápidos ofreciendo hasta 350 kW o más.
• Tiempo de carga: Puede cargar un VE del 20% al 80% en unos 20-30 minutos para cargadores de 50 kW, y aún más rápido para cargadores de mayor capacidad.
• Para un cargador de 50 kW:
  • Alcance añadido por hora: Aproximadamente 50 kW * 4 millas/kWh = alrededor de 200 millas por hora de carga (para el primer 20-80% de capacidad de la batería, ya que la carga tiende a disminuir a medida que la batería se llena).
• Para un cargador de 150 kW:
  • Alcance añadido por hora: Aproximadamente 150 kW * 4 millas/kWh = alrededor de 600 millas por hora de carga (considerando la misma advertencia que arriba).
• Uso común: Ideal para recargas rápidas durante viajes largos, encontrados a lo largo de autopistas y en ubicaciones estratégicas para facilitar el viaje en VE a larga distancia.

Tipos de conectores de carga en Europa

El tipo de conector es también un aspecto importante de la carga de vehículos eléctricos (VE) en Europa. Los conectores más comunes son:

Tipo 2 (Mennekes)

El conector estándar para la carga AC en Europa, utilizado tanto para la carga de Nivel 1 como de Nivel 2.

CCS (Sistema de Carga Combinada)

El estándar para la carga rápida DC en Europa, compatible con la mayoría de los modelos nuevos de VE.

CHAdeMO

Un estándar de carga rápida DC utilizado principalmente por algunos fabricantes japoneses, aunque es menos común en Europa en comparación con el CCS.

Costo de cargar un vehículo eléctrico

Calcular cuánto podrías pagar para cargar tu VE en Europa es extremadamente difícil porque el precio de la electricidad varía significativamente entre diferentes países y ciudades, y algunas estaciones de carga te cobran por el estacionamiento o por servicios adicionales.

Las estaciones de carga de VE determinan el costo de carga basándose en varios factores, incluyendo la tarifa de electricidad, la velocidad de carga, el tiempo de conexión, las tarifas de conexión y la tarificación dinámica. El costo de la carga lo establece el operador de la estación de carga.

Por favor, toma este ejemplo de cálculo de costo con precaución.

Precios promedio de la electricidad

Supongamos un precio promedio de electricidad residencial de €0.20 por kWh para la carga en casa y una gama de precios para las estaciones de carga pública. Nota que estas tarifas pueden fluctuar ampliamente:

• Carga de Nivel 1 y Nivel 2 en casa o lugares públicos (sin tarifas de servicio adicionales): €0.20 por kWh
• Carga pública de Nivel 2 (con tarifas de servicio): €0.30 por kWh
• Carga Rápida DC: €0.35 por kWh (Esto puede variar más significativamente según el proveedor y la ubicación)

Cálculo de costos para una carga completa (del 0% al 100%)

Para una carga completa de una batería de 75 kWh:

Carga de Nivel 1 (Carga Lenta) y Carga de Nivel 2 en Casa

• Costo por Carga Completa: 75 kWh * €0.20 = €15

Carga pública de Nivel 2 (Carga Rápida)

• Costo por Carga Completa (con tarifas de servicio): 75 kWh * €0.30 = €22.5

Carga Rápida DC (Carga Rápida)

• Costo por Carga Completa: 75 kWh * €0.35 = €26.25

Cálculo de costos para uso diario típico (del 20% al 80% de carga)

Para un escenario de uso diario más típico, cargando del 20% al 80% (60% de la capacidad de la batería, o 45 kWh para una batería de 75 kWh):

Carga de Nivel 1 y Carga de Nivel 2 en Casa

• Costo por 60% de Carga: 45 kWh * €0.20 = €9

Carga pública de Nivel 2

• Costo por 60% de Carga (con tarifas de servicio): 45 kWh * €0.30 = €13.5

Carga Rápida DC

• Costo por 60% de Carga: 45 kWh * €0.35 = €15.75

Navegar el mundo de las estaciones de carga de VE implica entender los diferentes tipos de estaciones de carga, los conceptos básicos de la electricidad para la carga de VE y las consideraciones de costo asociadas con cargar un vehículo eléctrico. Al dominar estos fundamentos, puedes tomar decisiones informadas y optimizar la experiencia de carga de tu VE.