La adopción de vehículos eléctricos (EV) está creciendo rápidamente en todo el mundo, con gobiernos, empresas y consumidores que reconocen cada vez más los beneficios ambientales y económicos de cambiar de vehículos tradicionales con gasolina a vehículos eléctricos. A medida que los EV se vuelven más populares, la necesidad de una infraestructura de carga robusta y eficiente es crítica. Un componente clave de esta infraestructura es la estación de carga, donde los EV pueden reponer sus baterías.
Una de las principales formas de clasificar los cargadores EV se basa en el tipo de corriente de salida que proporcionan: corriente alterna (AC) o corriente continua (DC). Comprender las diferencias entre estos dos tipos de estaciones de carga, las estaciones de carga AC (también conocidas como cargadores de nivel 1 y nivel 2) y DC Fast Chargers (DCFC), es esencial tanto para los consumidores como para las empresas que buscan instalar o usar cargadores EV.
Tipos de cargadores EV: AC vs. DC
Estaciones de carga de CA: cargadores de nivel 1 y nivel 2
La corriente alterna (AC) es la forma de electricidad más utilizada en hogares y negocios. Un El cargador de CA convierte la alimentación de CA de la cuadrícula en alimentación de CC, que es lo que se almacena en la batería EV. En el caso de los cargadores de nivel 1 y nivel 2, la conversión de energía ocurre dentro del cargador a bordo del vehículo, lo que limita su velocidad de carga en comparación con los cargadores de CC.
1. Nivel 1 AC Cargador
Los cargadores de nivel 1 son la forma más básica de carga para vehículos eléctricos. Estos cargadores utilizan una salida de hogar estándar de 120 voltios para cargar el EV. El proceso de carga implica la potencia de dibujo del vehículo directamente desde la cuadrícula, donde la corriente de CA se convierte en la corriente de CC por el cargador a bordo del automóvil.
Los cargadores de nivel 1 a menudo se usan en entornos residenciales donde los usuarios conectan sus EV a las salidas de pared estándar durante la noche. Si bien son convenientes porque no requieren una instalación especial o una infraestructura adicional, los cargadores de nivel 1 son bastante lentos en términos de tiempo de carga. En promedio, un cargador de nivel 1 proporciona una tasa de carga de aproximadamente 2 a 5 millas de rango por hora. Esto lo hace adecuado para los conductores que no necesitan recargarse rápidamente o que tienen acceso a largos períodos de tiempo de inactividad (por ejemplo, cargos durante la noche en casa).
2. Nivel 2 AC Cargador
Los cargadores de nivel 2 usan una fuente de alimentación de 240 voltios y proporcionan tiempos de carga más rápidos en comparación con los cargadores de nivel 1. Estos cargadores se encuentran comúnmente en estaciones de carga pública, lugares de trabajo y entornos residenciales donde es necesaria una recarga más rápida. A diferencia de los cargadores de nivel 1, los cargadores de nivel 2 requieren la instalación de equipos eléctricos e infraestructura especializados, lo que los hace más caros e involucrados para configurar.
Los cargadores de nivel 2 pueden proporcionar entre 10 y 60 millas de rango por hora, dependiendo del vehículo y la producción del cargador. Para la mayoría de los propietarios de EV, un cargador de nivel 2 es la solución preferida para la carga doméstica, ya que entiende un equilibrio entre conveniencia, costo y velocidad de carga. Además, los cargadores de nivel 2 también se pueden instalar en una variedad de lugares públicos, como centros comerciales, aeropuertos o edificios de oficinas, donde los conductores de EV pueden cobrar mientras participan en otras actividades.
Los cargadores de nivel 2 son especialmente útiles para los conductores que necesitan superar la batería durante el día o desean un cambio más rápido en comparación con los cargadores de nivel 1. Se usan comúnmente para EV que tienen mayores capacidades de batería y requieren una reposición más rápida.
DC Fast Chargers: Nivel 3 Chargers
Mientras que los cargadores de CA son adecuados para la carga más lenta y cotidiana, DC Fast Chargers (DCFC) está diseñado para ofrecer velocidades de carga mucho más altas, lo que los hace ideales para viajes a larga distancia y recarga rápida. A diferencia de los cargadores de CA, que requieren la conversión a bordo de AC a DC, los cargadores rápidos de CC proporcionan energía de CC directamente a la batería del vehículo. Esta entrega directa de energía permite tiempos de carga mucho más rápidos, lo que los hace particularmente importantes para las estaciones de carga pública a lo largo de las carreteras y los principales corredores de tránsito.
1. Cómo funcionan los cargadores rápidos de DC
Los cargadores rápidos de DC evitan el cargador a bordo del vehículo, en su lugar, suministrando electricidad DC de alta potencia directamente a la batería. El proceso es más rápido porque elimina la necesidad de conversión de AC a CC, y el voltaje de alto rendimiento permite una mayor tasa de carga.
La tasa de carga de un cargador rápido de CC puede variar según el tamaño de la batería del vehículo, la capacidad de carga y la potencia de salida de la estación. En general, DC Fast Chargers puede proporcionar entre 60 millas a más de 200 millas de rango en solo 30 minutos de carga. Algunos de los cargadores rápidos de CC más avanzados son capaces de entregar potencia a tasas de hasta 350 kW, lo que es significativamente más rápido que la mayoría de los cargadores de CA.
Hay tres tipos principales de cargadores rápidos de CC basados en el voltaje de salida y el estándar de carga que usan:
CHADEMO : Desarrollado en Japón, este estándar entrega corriente de DC a EV a hasta 62.5 kW, y los modelos más nuevos son capaces de alcanzar hasta 150 kW.
CCS (sistema de carga combinada) : el estándar de carga rápida más adoptada en Europa y los EE. UU., CCS admite niveles de potencia de hasta 350 kW, lo que permite una recarga ultrarrápida.
Tesla Supercharger : la red patentada de cargadores rápidos de Tesla, que utiliza el estándar de sobrealimentador y proporciona una carga rápida de CC de alto voltaje a hasta 250 kW.
2. Ventajas de la carga rápida de DC
La ventaja más obvia de DC Fast Chargers es su velocidad. Son capaces de entregar una gran cantidad de rango en muy poco tiempo. Por ejemplo, un DCFC de 50 kW puede cargar una batería EV típica al 80% en aproximadamente 30 minutos, mientras que un cargador de CA de nivel 2 tardaría varias horas en proporcionar la misma carga.
Los cargadores rápidos de DC son una parte esencial para habilitar los viajes EV de larga distancia, ya que permiten a los conductores recargar rápidamente durante los viajes por carretera o los largos viajes. Además, a medida que se expande la red global de DC Fast Chargers, la conveniencia de la propiedad de EV continúa mejorando.
Sin embargo, a pesar de sus ventajas, los cargadores rápidos de DC vienen con mayores costos de infraestructura en comparación con los cargadores de CA. La instalación de las estaciones DCFC requiere equipos especializados, fuente de alimentación de alto voltaje y una huella física más grande. Como resultado, las estaciones DCFC se encuentran más comúnmente a lo largo de las carreteras, en áreas urbanas de alto tráfico o en grandes ubicaciones comerciales.
Conclusión
El crecimiento de la adopción de vehículos eléctricos está estrechamente vinculado a la expansión de la infraestructura de carga EV, y comprender las diferencias entre los diversos tipos de cargadores es esencial tanto para los consumidores como para las empresas. Ya sea que esté instalando una estación de carga en casa, establecer una infraestructura de carga pública o simplemente tratar de comprender sus opciones, conocer las diferencias entre la carga de CA y DC puede ayudarlo a tomar la decisión correcta.
Si bien los cargadores de CA (nivel 1 y nivel 2) son adecuados para el uso diario y son más rentables, los cargadores rápidos de CC proporcionan la velocidad y la eficiencia necesarias para viajes a larga distancia y superiores rápidos. Ambos tipos de cargadores juegan un papel importante en el apoyo a la creciente demanda de los vehículos eléctricos y facilitan la transición a un futuro más verde y más sostenible.
Al comprender las ventajas y limitaciones específicas de cada tipo de cargador, los consumidores pueden tomar decisiones informadas basadas en sus hábitos de manejo y necesidades de cobro, mientras que las empresas pueden planificar su infraestructura de carga en consecuencia para apoyar las necesidades del creciente mercado de EV.
