Los modos de carga de vehículos eléctricos (VE) 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 la capacidad de comunicación entre el vehículo y el cargador.
La norma internacional 'IEC 61851-1' (Sistema de carga conductiva de 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 implica la carga desde una toma de corriente doméstica estándar sin comunicación entre el vehículo y el cargador. Generalmente utiliza un simple cable alargador y no ofrece protección contra descargas eléctricas. Por motivos de seguridad, este modo está prohibido en muchas regiones.
Modo 2: Seguridad y 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 protege contra descargas eléctricas y permite cierta comunicación con el vehículo para gestionar el proceso de carga. El modo 2 se utiliza habitualmente para la carga doméstica.
Modo 3: Carga de CA e instalaciones más rápidas
Este modo utiliza una estación de carga dedicada o un cargador de pared conectado directamente a la red eléctrica. Permite un mayor suministro de potencia en comparación con los modos 1 y 2 e incluye funciones 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 vehículos eléctricos, especialmente en puntos de carga públicos.
Modo 4: La carga y protección más rápidas de CC
Conocido como carga rápida de CC, el modo 4 permite una carga rápida al convertir la CA a CC en la estación de carga, en lugar de en el vehículo. Esto permite tiempos de carga mucho más rápidos, permitiendo que un VE alcance el 80 % de carga en unos 30 minutos. Los cargadores de modo 4 suelen encontrarse en estaciones de carga públicas a lo largo de las carreteras.
¿Cómo afectan los modos de carga a la velocidad de carga de su vehículo eléctrico?
Potencia del cargador: los cargadores de mayor potencia cargan 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 utiliza el modo 2, puede tener una potencia de salida de hasta 3,3 kW, un 135 % más rápido que el modo 1. Algunos cargadores de nivel 2 pueden incluso alcanzar los 36 kW o más.
El modo 3 ofrece una amplia gama de potencias de salida, normalmente de 7,2 kW a 22 kW, aumenta enormemente la potencia de carga y también es el modo de carga más utilizado para la carga doméstica.
El modo 3 puede utilizar energía 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 sido favorecido y comprado por muchas familias.
El Modo 4, también conocido como carga rápida de CC, puede alcanzar potencias de entre 50 kW y 350 kW o más. Este es el método de carga más rápido actualmente; algunos vehículos eléctricos pueden cargarse hasta aproximadamente el 80 % de su potencia en 30 minutos.
Hay plataformas de alto voltaje de 800 V para vehículos de nueva energía que saldrán a la venta en China el próximo agosto.
Capacidad de la batería: las baterías más grandes tardan más en cargarse
La potencia de un vehículo eléctrico se determina principalmente por la capacidad de la batería, que suele medirse en kilovatios-hora (kWh). Cuanto mayor sea la capacidad de la batería, mayor será la distancia recorrida por el vehículo con una sola carga.
• Vehículos eléctricos pequeños: la capacidad de la batería generalmente ronda los 20-40 kWh, adecuada para desplazamientos urbanos.
• Vehículos eléctricos de tamaño mediano: la capacidad de la batería suele ser de unos 50-70 kWh, teniendo en cuenta la conducción urbana y suburbana.
•Vehículos eléctricos grandes: la capacidad de la batería generalmente es superior a 80 kWh, adecuada para conducción de larga distancia.
Imaginemos que tienes un coche eléctrico con una capacidad de batería de 60 kWh y se carga mediante una pila de carga de 11 kW:
En teoría: 60kWh / 11kW = 5,45 horas, es decir, en unas 5 horas y 27 minutos tu VE podrá cargarse completamente.
Si utiliza una pistola de carga de CC de 60 kW para cargar, 60 kWh/60 kW = 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 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 SOC bajo, hay más espacio vacío para que la energía lo llene, lo que permite una velocidad de carga más rápida.
Puedes tener carga rápida, si el SOC de tu vehículo eléctrico es menor al 80%, o tu velocidad de carga se reducirá rápidamente.
Recomendamos mantener el SOC entre el 20 % y el 80 % para una carga rápida que cubra las necesidades de viajes cortos. Si necesita viajar largas distancias, se recomienda mantener el SOC al 100 %.
Temperatura ambiente:
Las temperaturas pueden 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, típicamente 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 te preocupes por esto, algunos vehículos eléctricos te 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 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 adecuado para tu vehículo eléctrico?
Carga doméstica y pública:
Consulta el manual de tu vehículo para determinar qué modos admite. Si tienes una fuente de alimentación monofásica y no necesitas una carga extremadamente rápida, el Modo 2 o el Modo 3 son adecuados. Si tienes una fuente de alimentación trifásica y necesitas una carga más rápida, el Modo 3 es una mejor opción.
Las estaciones de carga públicas generalmente ofrecen carga en modo 3 o modo 4, lo que permite tiempos de carga más rápidos.
Velocidad de carga:
Determine la velocidad de carga de su vehículo. Los cargadores de nivel 1 son lentos y adecuados para la carga nocturna, mientras que los 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 entornos públicos.
Compatibilidad:
Asegúrese de que el cargador sea compatible con el cargador integrado de su vehículo. Verifique el amperaje máximo que su vehículo admite y utilice un cargador que cumpla o supere este requisito.
•Tesla Model 3: admite carga de CA en modo 2 y modo 3, así como carga rápida de CC en modo 4.
•Volkswagen ID.4: Admite el sistema de carga combinada CCS, compatible con carga de CA y CC.
•BYD Han: admite carga CA y CC estándar GB/T.
Ubicación de instalación:
Decide dónde instalarás el cargador. Si está en el exterior, asegúrate de que sea resistente a la intemperie. Considera la distancia desde la estación de carga para minimizar los costos de instalación.
•El modo 1 está obsoleto y no es una buena opción.
•El modo 2 está bien 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 considerar aspectos como el cargador, tu coche y dónde lo vas a cargar. Lo mejor es consultar con un experto o el manual de tu coche para asegurarte de que la carga es segura.
Amperaje y capacidad eléctrica:
Los vehículos eléctricos suelen tener dos tipos de puertos de carga: rápidos y lentos. Cada tipo admite diferentes modos de carga.
La carga de corriente continua (CC) se denomina carga rápida. El modo 4 es el más común. Este puerto admite corrientes de carga significativamente más altas, 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 cargas de CA más lentas. El cargador integrado del vehículo convierte la corriente alterna (CA) de la estación de carga en corriente continua (CC) para cargar la batería. Normalmente, admiten corrientes de carga más bajas, de 16 A a 32 A.
La corriente máxima de carga suele estar limitada por el cargador de a bordo del vehículo y el sistema eléctrico doméstico. Si desea mejorar su sistema y velocidad de carga, podría necesitar un electricista para evaluar y posiblemente actualizar sus estaciones de carga.
Funciones inteligentes:
Algunos cargadores modo 3 o modo 4 ofrecen funciones inteligentes como conectividad Wi-Fi, programación y seguimiento de consumo. Estas funciones ofrecen mayor comodidad y ahorro al permitirte cargar en horas valle.
En diferentes países y regiones, los vehículos eléctricos (VE) ofrecen diversos modos de carga para satisfacer distintas necesidades. Comprender estos modos es crucial para una carga eficiente y cómoda.