CRECE LA POPULARIDAD DEL ELÉCTRICO

Los puntos de recarga para coches eléctricos, en crecimiento y expansión

El número de puntos de recarga para coches eléctricos (VE) disponibles en Europa está aumentando año tras año del mismo modo que crece la popularidad de este tipo de vehículos, aunque esto se produce de forma más rápida en unos determinados mercados.

Los puntos de recarga para coches eléctricos, en crecimiento y expansión.
Los puntos de recarga para coches eléctricos, en crecimiento y expansión.

Según los últimos datos del Observatorio Europeo de Combustibles Alternativos (EAFO - European Alternative Fuels Observatory), Reino Unido tiene más de 12.000 puntos de recarga para coches eléctricos. Este número es consecuencia del respaldo de la compañía Royal Dutch Shell, que instaló puntos de recarga en algunas de sus estaciones de servicio de Reino Unido y Países Bajos a lo largo de la segunda mitad de 2017. Alemania, por su parte, cuenta con unos 25.000 puntos de recarga.

Pero el líder europeo en este apartado es de lejos Noruega, donde los VE representaban casi el 40 por ciento del mercado de turismos en 2016, con unas ventas de 62.000 unidades en un país de 5,2 millones de habitantes. El número total de VE en las carreteras noruegas ronda el medio millón, con el soporte de unas 9.000 estaciones de carga activas, una de las cuales, abierta a principios de año, es la de mayores dimensiones para carga rápida: hasta 28 vehículos se pueden cargar simultáneamente en menos de media hora.

El número de puntos de recarga de VE comienza a subir considerablemente bajo el amparo del borrador de una directiva de la Unión Europea (UE) que tiene previsto entrar en vigor en 2019. Esta directiva pretende que cada edificio que se construya a partir de esa fecha o cada hogar que se reforme disponga de un punto de recarga, en tanto que el 10 por ciento de las plazas de aparcamiento de dichos edificios también necesitará puntos de recarga en 2023.

Aunque la idea es hacer el uso del VE una alternativa más conveniente y realista a los vehículos híbridos y diésel / gasolina, este esquema también aporta otros muchos beneficios. Es posible emplear un gran número de baterías de VE conectados como una parte extendida de la red eléctrica, usando la energía de dichas baterías para mantener el suministro si las fuentes renovables se quedan cortas, especialmente por la noche, cuando muchos coches no se usan y hay menos energía solar disponible.

Los retos de diseño para las soluciones de recarga de VE, tanto domésticas como comerciales, son muchos y variados. Abarcan desde la autenticación de usuario (segura y precisa) y la interconexión con sistemas de facturación hasta aspectos de seguridad pública y planificación e incremento de capacidad y funcionalidad de la red eléctrica para este nuevo tipo de carga.

Los desafíos de diseño para los sistemas de recarga, por su parte, incluyen específicamente en la amplia variedad de niveles de potencia y tamaños de batería que se usarán. Aunque los niveles de alimentación de los puntos de recarga difieren, se dividen en tres categorías: nivel 1, nivel 2 y nivel 3. El nivel 1 supone una carga AC monofásica de 3 kW a 13 o 16 A y 240 V, con una toma de tierra, y resulta idóneo en recarga doméstica en una residencia o un garaje. El nivel 2 implica hasta 20 kW con AC trifásica, 240 V y hasta 80 A y, a pesar de ser conocido como ‘recarga lenta - slow charging’, sigue siendo bastante más rápido que el nivel 1, por lo que está indicado en entornos comerciales y algunas instalaciones domésticas. Por último, el nivel 3 es una carga DC con elevados valores de corriente y tensión (hasta 400 A / 600 V) que permiten entregar hasta 240 kW; se denomina ‘recarga rápida - fast charging’. Los sistemas de recarga rápida se ubicarán en lugares como estaciones de servicio al convertirse en un factor esencial para posibilitar viajes interurbanos en coches eléctricos.

La actual situación en Europa indica que hay unos 20 puntos de recarga lenta por cada uno de recarga rápida, a pesar de que esta brecha se está reduciendo, especialmente en países como Noruega y Países Bajos, donde existen iniciativas gubernamentales destinadas a incrementar el número de puntos de recarga rápida.

La velocidad de carga también depende de las baterías. Aunque hay una gran variedad de ellas en uso, se pueden dividir en dos grupos: pequeñas baterías como las empleadas en vehículos híbridos eléctricos enchufables (plug-in hybrids - PHEV), que cargan a un máximo de 3.7 kW, y grandes baterías de VE que pueden gestionar un poco más de energía. Por ejemplo, la batería del Nissan LEAF puede aceptar AC de 7 kW o DC de 50 kW, mientras que la del Tesla Model S puede cargar a AC de 22 kW o DC de 120 kW.

Los estándares para conectores de recarga de vehículos eléctricos han sido desarrollados para normalizar el formato y maximizar la interoperabilidad. El principal es el estándar de la Charging Interface Initiative (CharIN) que, conocido como Sistema de Carga Combinada (Combined Charging System – CCS), especifica cuatro tipos de conector (como se observa en la imagen). El tipo 1 se dirige a la carga AC monofásica en Estados Unidos, el tipo 2 es para la carga monofásica o trifásica en Europa, el combo 1 está indicado para carga AC y DC de elevada potencia en Estados Unidos (compatible con el tipo 1) y el combo 2 resulta adecuado para carga AC y DC de elevada potencia en Europa (compatible con el tipo 2). CSS también define una implementación de comunicación a través de la red eléctrica (PLC) para medidas de seguridad y control de carga que usan modulación por ancho de pulso (PWM).

Las soluciones de conexión para puntos de recarga de VE se encuentran ampliamente disponibles. Por ejemplo, ITT Cannon proporciona un buen número de soluciones bajo su marca de conectores de transporte VEAM, incluyendo cable cautivo y jumper para puntos de carga y entradas de alimentación de vehículo. La gama de Aptiv para recarga de VE abarca cargadores y cable de carga, como su cargador portátil y latiguillos de acoplador de carga para las estaciones. TE Connectivity también posee una familia de cargadores, cables de carga y entradas (inlets) y salidas (outlets) de alimentación.

Artículo escrito por Marco Enge, Senior Product Manager de Avnet Abacus

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