Los modos de carga del vehículo eléctrico (EV) se refieren a los diferentes métodos y estándares utilizados para cargar vehículos eléctricos. 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 conductora de vehículos eléctricos) muestra los modos de carga define.
Cuatro tipos de modos de carga internacional
Modo 1: para uso en casa y emergencia
El modo 1 implica cargar de una toma de corriente estándar de la casa sin ninguna comunicación entre el vehículo y el cargador. Por lo general, usa un cable de extensión simple y no proporciona características de seguridad contra la descarga eléctrica. Debido a preocupaciones de seguridad, este modo está prohibido en muchas regiones.
Modo 2: Seguridad y sobrecarga mejorada
En el modo 2, la carga se realiza utilizando un cable especial que incluye una caja de control integrada para la seguridad. Este cable brinda protección contra descargas eléctricas y permite una comunicación con el vehículo para administrar el proceso de carga. El modo 2 se usa comúnmente para la carga doméstica.
Modo 3: Carga e instalaciones de CA más rápida
Este modo utiliza una estación de carga dedicada o una caja de pared que está conectada al suministro eléctrico. Permite una mayor entrega de energía en comparación con los modos 1 y 2, incluye características de seguridad como la comunicación y los controles entre el cargador y el vehículo. El modo 3 se considera el método preferido para la mayoría de los EV, especialmente en escenarios de carga pública.
Modo 4: La carga y protección más rápida de DC
Conocido como carga rápida de CC, el modo 4 permite una carga rápida al convertir CA a DC en la estación de carga en lugar de en el vehículo, lo que puede proporcionar tiempos de carga mucho más rápidos, lo que a menudo permite que un EV alcance la carga del 80% en aproximadamente 30 minutos. Los cargadores del modo 4 generalmente se encuentran en estaciones de carga pública a lo largo de las carreteras.
¿Cómo afectan los modos de carga a su velocidad de carga EV?
Potencia del cargador: los cargadores de mayor potencia se cobran más rápido.
Para el Modo 1, tiene una potencia de salida de alrededor de 1.4 kW, lo que lo convierte en el método de carga más lento.
Si está utilizando el Modo 2, puede tener una potencia de salida de hasta 3.3 kW, 135% más rápido que el Modo 1. Algunos cargadores de Nivel 2 pueden incluso alcanzar 36 kW o más.
El Modo 3 ofrece una amplia gama de potencias, generalmente de 7.2 kW a 22 kW, aumenta enormemente la potencia de carga, el modo 3 también es el modo de carga más utilizado para la carga doméstica.
El modo 3 puede usar la potencia del hogar, barato y fácil de instalar, adecuado para personas que no requieren una alta velocidad de carga, y su excelente rendimiento de costos ha sido favorecido y comprado por muchas familias.
El modo 4 también conocido como DC Fast Charging puede tener salidas de energía que van desde 50 kW a 350 kW o más. Este es el método de carga más rápido por ahora, algunos EV se pueden cargar a aproximadamente el 80% de la potencia 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 la batería, que generalmente se mide en kilovatios-horas (kWh). La capacidad de la batería, cuanto mayores sean los vehículos que se ejecutan con una sola carga, más lejos puede ser la distancia.
• Pequeños vehículos eléctricos: la capacidad de la batería generalmente es de alrededor de 20-40kWh, adecuada para los viajes urbanos.
• Vehículos eléctricos de tamaño mediano: la capacidad de la batería generalmente es de aproximadamente 50-70kWh, teniendo en cuenta la conducción urbana y suburbana.
•Vehículos eléctricos grandes: la capacidad de la batería generalmente es de más de 80kWh, adecuada para conducir a larga distancia.
Imágenes de que si tiene un automóvil eléctrico con una capacidad de batería de 60kWh y se carga utilizando una pila de carga de 11kW:
En teoría: 60kWh / 11kW = 5.45 horas, es decir, aproximadamente 5 horas y 27 minutos, su EV puede cargarse por completo.
Si usa una pistola de carga DC de 60kW para cargar, 60kWh / 60kW = 1 hora, puede cargar completamente su automóvil 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 un poco más largo.
Estado de carga: una batería con un estado de carga más bajo (SOC) se cargará más rápido inicialmente
Cuando una batería tiene un SOC bajo, hay más espacio vacío para que la energía se llene, permite una tasa de carga más rápida.
Puede tener una carga rápida, si el SoC de sus vehículos eléctricos es inferior al 80%, o su velocidad de carga se reducirá rápidamente.
Sugerimos mantener al SOC entre el 20% y el 80% para cargos rápidos para satisfacer las demandas de viaje de corta distancia. Si necesita viajar largas distancias, se recomienda mantener al SOC al 100%.
Temperatura del medio ambiente:
Las temperaturas pueden afectar el rendimiento de la batería y reducir la velocidad de carga. La mayoría de las baterías EV tienen un rango de temperatura óptimo, típicamente entre 20 ° C y 30 ° C (68 ° F y 86 ° F). Dentro de este rango, la química y la resistencia interna de la batería conducen a una carga eficiente.
Pero no se preocupe por esto, algunos EV le permiten precondicionar la batería a una temperatura óptima antes de cargarse, especialmente en condiciones climáticas extremas.
Protocolo de carga: diferentes protocolos de carga también pueden afectar la velocidad de carga.
Hay muchos protocolos de carga, como OCPP, ISO 15118, Chademo, GB/T, Tesla Supercharger y CCS (sistema de carga combinado), etc. Diferentes regiones tienen diferentes estándares de infraestructura de carga, que afectan la elección de los protocolos de carga.
¿Cómo elegir el modo de carga correcto para su EV?
Cargo en casa y público:
Verifique el manual de su vehículo para determinar qué modos admite. Si tiene una fuente de alimentación monofásica y no necesita una carga extremadamente rápida, el modo 2 o el modo 3 es adecuado. Si tiene energía trifásica y necesita una carga más rápida, el modo 3 es una mejor opción.
Las estaciones de carga pública generalmente ofrecen el modo 3 o el modo 4 de carga, lo que permite tiempos de carga más rápidos.
Velocidad de carga:
Determine qué tan rápido necesita que le cargue su vehículo. Los cargadores de nivel 1 son lentos y adecuados para la carga durante la noche, 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 DC (Modo 4) proporcionan una carga rápida, a menudo alcanzando el 80% de capacidad en aproximadamente 30 minutos, pero generalmente se usan en entornos públicos.
Compatibilidad:
Asegúrese de que el cargador sea compatible con el cargador a bordo de su vehículo. Verifique el amperaje máximo que su vehículo puede aceptarlo y igualarlo con un cargador que cumple o excede este requisito.
•Tesla Modelo 3: Admite carga de CA Modo 2 y Modo 3, así como la carga rápida del Modo 4 DC.
•Volkswagen ID.4: Admite el sistema de carga combinado CCS, compatible con la carga de CA y DC.
•BYD HAN: Admite la carga estándar de CA y DC GB/T.
Ubicación de instalación:
Decide dónde instalarás el cargador. Si está al aire libre, asegúrese de que el cargador sea resistente a la intemperie. Considere la distancia desde su estación de carga para minimizar los costos de instalación.
•El modo 1 está desactualizado y no es una buena opción.
•El modo 2 está bien para el interior, pero no es tan seguro.
•El modo 3 y 4 son los tipos de carga más comunes ahora, y trabajan tanto dentro como fuera.
Al elegir un modo de carga, debe pensar en cosas como el cargador, su automóvil y dónde está cargando. Es mejor pedirle a un experto o verificar el manual de su automóvil para asegurarse de que está cargando de manera segura.
Amperaje y capacidad eléctrica:
Los vehículos eléctricos generalmente tienen dos tipos de puertos de carga: puertos de carga rápidos y puertos de carga lenta. Cada tipo admite diferentes modos de carga.
La carga de corriente continua (DC) se llama carga rápida, el modo 4 es el modo más común para la carga rápida. Este puerto puede manejar corrientes de carga significativamente más altas, a menudo variando de 50A a 500A o más. Esto permite velocidades de carga rápidas de hasta cientos de kilovatios.
El modo 2 y el modo 3 se usan típicamente para una carga de CA más lenta. El cargador a bordo del vehículo convierte la alimentación de CA de la estación de carga en alimentación de CC para cargar la batería. Por lo general, admiten corrientes de carga más bajas, que van desde 16A a 32A.
La corriente de carga máxima para la carga generalmente está limitada por el cargador a bordo del vehículo y el sistema eléctrico doméstico. Si desea mejorar su sistema de carga y su velocidad de carga, es posible que necesite un electricista para evaluar y posiblemente actualizar sus estaciones de carga.
Características inteligentes:
Algunos cargadores MODE3 o MODE4 ofrecen características inteligentes como conectividad Wi-Fi, programación y seguimiento de energía. Estos pueden proporcionar una comodidad adicional y ahorros de costos al permitirle cobrar durante las horas de menor actividad.
En diferentes países y regiones, los vehículos eléctricos (EV) ofrecen varios modos de carga para satisfacer las diferentes necesidades. Comprender estos modos es crucial para la carga EV eficiente y conveniente.