Todo lo que debes saber sobre la carga rápida en coches eléctricos

Una de las preocupaciones que más asustan o muestran recelo en los conductores hacia los coches eléctricos tiene que ver, en gran parte, con la autonomía y su tiempo de carga. Algo que, a pesar de que su alcance está mejorando poco a poco y se está volviendo un problema menor a medida que los vehículos nuevos llegan al mercado, han ido llegando soluciones como las estaciones de carga rápida para coches eléctricos. Pero, ¿sabes cómo funciona?

Los vehículos eléctricos e híbridos enchufables necesitan una fuente de alimentación externa para la recarga de sus baterías eléctricas. Esta necesidad ha dado lugar a la estandarización de diferentes modos de carga de los coches eléctricos, diferenciados en características y uso. Así, y al igual que ocurre con nuestros aparatos y dispositivos de uso diario, para nuestros coches eléctricos contamos también con varias cargas, entre ellas la carga rápida.

La carga rápida, clave en los coches eléctricos

A la hora de su alimentación, para los coches eléctricos contamos con varios modos de carga que, teniendo en cuenta la capacidad de la batería que incorpore el coche, le será más útil y necesaria una que otra. Como tal, la mayoría de los coches eléctricos del mercado equipan sistemas eléctricos de 400 V, lo que en la industria se considera como de alto voltaje.

La potencia eléctrica se mide en vatios (W) y los vatios se obtienen multiplicando el voltaje por la intensidad de la corriente medida en amperios (A). Así, y habitualmente hablamos de modo de recarga tipo 2, que sería la llamada recarga lenta realizada a menos de 16 Amperios, hasta 3,6 kW.

También del modo de recarga tipo 3, recomendada para casi todos los tipos de vehículos eléctricos e híbridos. Esta carga, denominada semi-rápida, suele usar entre 16 y 32 Amperios (hasta 22kW). Por último, la recarga más rápida, o simplemente carga rápida (también conocida como modo 4), es la usada por los coches eléctricos en muchos puntos de recarga en poste (habituales en exteriores, empresas y vía pública, a partir de 44kW). La misma está resultando clave en los coches eléctricos, sobre todo, porque permite que los viajes de larga distancia se hagan bastante cómodos.

¿Cómo es esta carga rápida?

A diferencia del resto de cargas a las que también podemos acudir con nuestro coche, esta es de corriente continua frente a las de corriente alterna de los modos que están por debajo. Sin embargo, los fabricantes permiten cargar los coches con los dos sistemas, aunque para el segundo es necesario un convertidor integrado en el cargador de a bordo de la batería.

Puntos carga rápida coches eléctricos

En este modo operativo la carga se realiza en lo que normalmente se denomina «electrolinera», puntos de recarga aptas para este tipo de vehículos de nueva generación. Por su parte, y de igual modo que ocurre en los de carga semi-rápida o lenta, la conexión enchufable se hace sólo del lado del vehículo.

Es entonces cuando viene la mayor diferencia entre todos estos modos. Y es que, con la carga rápida, los coches eléctricos se enchufan durante menos de media hora para obtener una carga del 80% de la batería (en el caso de la carga lenta necesitaríamos, al menos, cinco horas). La intensidad y el voltaje eléctricos son de 600 voltios y de hasta 400 amperios la y potencia máxima es de entre 125 y 240 kW. Este tipo de carga necesita la adecuación de la red eléctrica existente, por lo que los tipos de infraestructuras para el mismo, de momento, resultan muy costosas.

Así funciona

Una batería es, en realidad un recipiente que contiene componentes químicos, donde para los coches eléctricos suelen usar materiales como el plomo-ácido -la más utilizada-, ion-litio (las más modernas), níquel-hidruro metálico… todas reaccionan al paso de los electrones. Las baterías tienen un polo positivo, el ánodo, y un polo negativo, el cátodo.

Con todo, para los coches eléctricos la carga rápida permite entregar la energía en corriente continúa obteniéndose una potencia de salida de hasta 50kW, aunque también podemos encontrar equipos de recarga que ofrecen cargas rápidas en corriente alterna con una potencia máxima de salida de hasta 43kW.

Los conectores en este tipo equipos son diferentes a los anteriores, con sistemas de seguridad adaptados al alto amperaje que circula por los conectores. Los dos tipos más comunes para este caso son el conector CCS Combo y el CHAdeMO. Estas cargas deben ser concebidas como extensión de autonomía o para cargas de conveniencia cuando estamos realizando largas distancias.

Las infraestructuras y puntos de control

En lo relacionado con la que es la carga de un vehículo eléctrico, la tecnología ha evolucionado de forma vertiginosa en los últimos tiempos. De ahí que hayan sido pas propias empresas especializadas las que han tenido que adaptarse a las normativas para poder producir conectores, puntos de carga y software de conexión y control de carga e infraestructuras. Estas compañías están desarrollando nuevas tecnologías a gran velocidad.

Infraestructuras carga rápida coches eléctricos

Esto lo vemos con, por ejemplo, las que son estas tomas de carga de infraestructuras, las cuales siguen el estándar de tipo 2 y GB/T para la carga monofásica y trifásica. En cuanto a su funcionamiento para la recarga de nuestros coches eléctricos, estas tomas de carga de infraestructuras se pueden usar en cajas de pared o en puntos de carga.

Lo vemos con los supercargadores de Tesla, que se han mostrado como los más eficientes. De hecho, han sido varias las marcas que han optado por seguir su camino en la que es la puesta en marcha de redes de cargadores. Aunque, de momento, sean bastante lentas y costosas, desde China han llegado buenas noticias, como las del desarrollo de una tecnología derivada del estándar GB/T de carga rápida que permitiría recargar a cifras tan altas como los 900 kW de aquí a cinco años.

Fastned, que ofrece puntos de carga en Países Bajos, tiene ya cargadores de 175 kW, y hace unos meses mostraba cómo distintos modelos de coche aprovechaban esta tecnología de carga rápida.

Conectores de tipo 1

En este sentido, a la hora de comprar un coche eléctrico tendremos que tener en cuenta aspectos como los conectores para nuestras baterías, aquí las de carga rápida. En la actualidad, los conectores más extendidos utilizan el modo 3 y el modo 4. Para ello, y como hemos mencionado, se utilizan de CCS Combo y el CHAdeMO, pero hay otros varios.

Conectores carga rápida coches eléctricos

Es el caso del tipo 1, también conocido como SAE J1772. En este caso, predomina más bien en todos los que son los coches asiáticos, sobre todo Honda y Toyota, y americanos, siendo uno de los conectores más utilizados a nivel mundial. El mismo dispone, como otros enchufes monofásicos, de las típicas tomas de corriente: fase y neutro (más toma de tierra). Además, este conector es especial por su forma y sus dos conectores extra. Estos dos conectores adicionales se usan para detectar la conectividad y comunicarse con el coche EV. Puede operar como máximo a 32A y 7.4 kW.

Conectores de tipo 2

A diferencia del SAE J1772 anterior, este IEC 62196 es el conector estándar europeo, aunque diferentes fabricantes lo utilizan también por todo el mundo. Fue propuesto por el fabricante alemán Mennekes, de ahí que muchos se refieran a él con este nombre. En concreto, son marcas como las de Tesla, Mercedes o Nissan, quienes utilizan este Conector Tipo 2.

La gran diferencia entre el Tipo 1 SAE J1772 y el Tipo 2 IEC 62196 está en el número de fases y, por consiguiente, en la posibilidad de una mayor velocidad de carga. Normalmente la potencia de carga en el Tipo 1 es de 1,4kW-7,4kW, mientras que el Tipo 2 permite una amplitud que va desde 1,4kW a 22kW. Esto se debe a que puede ser utilizado con sistemas monofásicos, bifásicos o trifásicos. Sin embargo, es posible utilizar el Tipo 2 para transferir hasta 120kW de potencia en aplicaciones distintas a los coches eléctricos.

Conectores Combo 2

En su lugar, y luego de los conectores de tipo 1 y 2, contamos con los de Combo. Para los que son los coches eléctricos de carga rápida, se encuentran los del número 2, del cual se habitúa como versión europea de los conectores de tipo de 2 de Mennekes,. En su caso, combina un Tipo 2 de corriente alterna y un conector de dos contactos de continua. Puede trabajar en modos 2, 3 y 4 y en una gran variedad de potencias.

Conectores CHAdeMo

Cuando hablamos de CHAdeMO nos referimos al estándar de carga japonés para coches eléctricos. Normalmente, la recarga rápida de la batería de un coche puede tardar algunas horas, pero el CHAdeMO permite acortar este tiempo para más comodidad. Este protocolo de carga para vehículos puede llegar a suministrar 500 vatios, 125 amperios de corriente continua DC de alta tensión mediante un conector eléctrico

Se estima que del total de vehículos eléctricos que existen alrededor del mundo, cerca de un 80% utilizan este estándar, ya que optimiza el tiempo al recargar. Además, este tipo de conectores emplean una transmisión de señal analógica y tiene un controlador que recibe del vehículo comandos por comunicación digital vía bus CAN (Controller Area Network), transformando la recarga en una carga rápida, segura y óptima, de acuerdo a las necesidades de la batería y respetando al entorno.