Tipos de cargadores para vehículos eléctricos y su uso

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Los coches impulsados mediante un motor de explosión alimentado por combustibles fósiles tienen los días contados en la Unión Europea. 2035 es la fecha fijada para prohibir la venta de este tipo de vehículos, pero en pleno 2022, su circulación por el centro de la gran mayoría de las ciudades europeas ya se ve restringida a su nivel de emisiones de CO2. Algunas megalópolis, como Beijing o la Ciudad de México, han optado directamente por limitar su uso a determinados días de la semana, so pena de la retirada del permiso, retención del vehículo y fuertes multas económicas.

Que el futuro del desplazamiento personal a corta y media distancia está en los vehículos impulsados mediante baterías recargables, es algo evidente. Su penetración en el mercado aumenta lentamente año a año, por eso nos encontramos cada día con más electrolineras en las ciudades y en las propias estaciones de servicio en carretera. A continuación vamos a dar algunos detalles acerca de un proceso tan necesario pero, aparentemente, desconocido por la mayoría.

¿Corriente Continua o Alterna?

Los vehículos eléctricos pueden cargarse mediante corriente alterna (AC) o continua (DC), debiendo, además, distinguir entre corriente monofásica y trifásica dependiendo del número de fases. El límite de potencia de los cargadores AC suele ser de 7 kW (monofásico) o 22 kW (trifásico), aunque la infraestructura utilizada es más sencilla debido a que la corriente suministrada por la Red Eléctrica Española también es alterna.

Los cargadores DC tienen un límite actual de 450 kW, pero su implementación es muy costosa a nivel doméstico. Este sobrecoste favorece que los cargadores AC sean el estándar en viviendas, limitando los cargadores DC exclusivamente a ubicaciones en las que la infraestructura eléctrica es adecuada y es necesario realizar cargas rápidas (< 30 minutos), como en el caso de las electrolineras.

¿Cuánto tiempo requiere una recarga?

El tiempo que un Vehículo Eléctrico necesita para ser recargado depende principalmente de la capacidad de su batería y la potencia del punto de carga. Así mismo, conviene tener en cuenta otras variables como las condiciones meteorológicas (el frío extremo ralentiza el proceso), la potencia máxima que admite el propio vehículo o el estado pre-recarga de la batería (llena, algo cargada o vacía).

Recarga súper-lenta: se produce cuando la intensidad de corriente se limita a 10A (amperios) por no disponer de una base de recarga con protección e instalación eléctrica adecuada. La recarga completa de las baterías de un coche eléctrico medio, unos 22 a 24 kWh de capacidad, puede llevar entre 10 y 12 horas.

Recarga lenta: también llamada recarga convencional o normal. Se realiza a 16A, demandando unos 3,6 kW de potencia. Recargar esas mismas baterías puede llevar entre 6 y 8 horas.

Recarga semi-rápida: se realiza a una potencia de unos 22 kW y el tiempo de recarga puede durar entre 60 y 75 minutos.

Recarga rápida: la potencia requerida es muy alta, entre 44 y 50 kW. La recarga de esos 22 a 24 kWh de baterías puede llevar unos 30 minutos, tal vez menos. Por su elevada velocidad de transferencia de energía, no suele alcanzar el 100% de recarga.

¿Cómo son los conectores?

Existen muchos tipos de conectores para la recarga de vehículos eléctricos, podría decirse incluso que hay demasiados, ya que muchas marcas intentaron imponer su propio estándar, aunque al final cada región económica o país han visto cómo unos se imponían ante otros. Estos son los más utilizados:

Conector Tipo 2 (IEC 62196-2)

Comúnmente conocido como Mennekes es el más utilizado en España, ya que está homologado como estándar en la Unión Europea. Dispone de 7 bornes, 3 para la toma de corriente (permitiendo cargas trifásicas), 1 para comunicaciones, 1 neutro, 1 de proximidad y 1 de toma de tierra. Puede alcanzar los 16A en carga monofásica y hasta los 63A en carga trifásica (48 kW) en AC. Se encuentra presente en los coches de los principales fabricantes europeos (principalmente alemanas como BMW, Mercedes o VolksWagen).

Conector Schuko

Se trata del estándar europeo para aparatos eléctricos en baja tensión con corrientes monofásicas; es decir, el enchufe tradicional que usamos a diario. Visualmente tienen dos polos principales que sobresalen y un contacto adicional para la toma de tierra. Tiene estipulado como máximo una corriente de 16A, por lo que su velocidad de recarga es lenta. Esta limitación lo hace especialmente recomendable para bicicletas o motos eléctricas.

Conector Tipo 1 (SAE J1772)

También conocido como Yazaki, es originario de Japón y fue adoptado por el mercado americano. Visualmente cuenta con 5 bornes, 2 de toma de corriente, 2 complementarios y 1 de toma de tierra. Además, dispone de un diseño especial que bloquea la conexión para que no se desenchufe a la hora de la recarga. Puede realizar una recarga lenta (AC) de hasta 16A y por otro lado una recarga rápida alcanzando los 80A (19,2 kW).

Conector Combo 2 (IEC-62196-3)

Este modelo es la versión que se ha adoptado en Europa para carga en Corriente Continua. Se trata de un conector combinado compuesto por un conector AC Tipo 2 y un conector DC con 2 terminales. La potencia máxima a la que puede operar en AC es de 43 kW y de hasta 100 kW (actualmente sólo 50 kW) en DC.

Conector CHAdeMo

Desarrollado por una asociación de fabricantes japoneses, está diseñado exclusivamente para una recarga rápida en DC. En este enchufe aparecen 10 bornes, por lo que es el de mayor grosor. Aunque es el estándar japonés, es utilizado por otros fabricantes debido a sus ventajas. Puede llegar a proporcionar hasta 50 kW de potencia con una intensidad que puede llegar hasta los 125A.

Otros sistema de recarga

Aunque la mayoría de sistemas de recarga utilizan cables para la conexión a una red eléctrica del vehículo, existen otros sistemas menos extendidos pero que podrían tener un fuerte impacto en el futuro:

Paneles solares: algunos fabricantes como Tesla o Toyota están estudiando la posibilidad de cubrir parcialmente sus vehículos con módulos fotovoltaicos con el fin de cargarlos con energía solar. Otros como Sono Motors y Lightyear ya tienen prototipos circulando por carretera, pero queda por conocer los datos reales de autonomía.

Cambio de ía (battery swap): consiste en acudir a un punto de recarga de ías, extraer la ía de nuestro vehículo y cambiarla por una completamente cargada. De este modo, la recarga se hace de manera casi instantánea, y sólo se requiere del pago de una suscripción para tener acceso a esta red. Los fabricantes Gogoro y NIO llevan varios años usando este sistema con gran éxito en Taiwán y China, y ya llevan casi un año triunfando en India, por lo que no es descartable que lo veamos en Europa dentro de poco.

Recarga inalámbrica: consiste en la recarga del vehículo mediante inducción electromagnética, permitiendo realizarla sin la necesidad de exponer cables y cuadros eléctricos, evitando así daños por vandalismo y logrando una carga más segura. El objetivo final de esta vía de desarrollo es cargar vehículos en movimiento, aunque por el momento es más un prototipo que aún tiene bastantes hitos que superar antes de convertirse en realidad.

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