¿Cuántos kW se necesitan para cargar un coche eléctrico?

Cuando se trata de vehículos eléctricos, los fabricantes y operadores de estaciones de carga, en lugar de decirle la potencia nominal real de una estación de carga, le dirán cuántas millas de autonomía puede obtener por minuto u hora de carga. En lugar de decirle el tamaño de la batería de su automóvil, le dirán hasta dónde puede llegar con una carga. El problema es que no todos los vehículos eléctricos recorren la misma distancia con una cantidad determinada de electricidad, y la distancia que puedes recorrer también dependerá del clima, tus hábitos de conducción, cuánto usas el aire acondicionado o la calefacción, y otros factores . Además, si quieres dimensionar un sistema de carga es necesario saber cuántos kW requiere la carga de un coche eléctrico, aunque esto varía de un modelo a otro.

Cómo cargar un coche eléctrico conectado a una estación de carga

Mientras que un vehículo eléctrico podría recorrer 3 km con un kilovatio hora, otro podría recorrer el doble de esa distancia. Entonces, si bien puedes saber exactamente hasta dónde puede llegar tu vehículo eléctrico con un kilovatio-hora de electricidad, ese número puede ser completamente diferente para el vehículo eléctrico de tu vecino. Esto significa que no existe una forma correcta y consistente de saber cuántas millas de alcance puede proporcionar un cargador determinado por hora de carga.

Si conecta su vehículo eléctrico a una estación de carga de 50 kW y lo deja funcionar a máxima potencia durante una hora, ¿cuánta energía bombearía a la batería de su automóvil? Exactamente 50 kWh, porque 50 kW multiplicados por 1 hora dan 50 kWh. Pero la tasa de energía que realmente obtienen los vehículos eléctricos mientras se cargan cambia dependiendo de qué tan cargada esté la batería.

A partir de un estado de carga bajo, una batería se cargará a la velocidad máxima permitida por el controlador de carga del vehículo, luego, a medida que la batería se llena, disminuirá la velocidad de carga, hasta que caiga al mínimo cuando la batería esté casi llena. Por lo tanto, es poco probable que obtenga 50 kW de potencia continua durante una hora como en este ejemplo. Pero este es un matiz técnico que comprenderás a medida que te acostumbres a cargar tu vehículo.

Ahora hablemos del tamaño de la batería. El Nissan LEAF, por ejemplo, está disponible con dos tamaños de batería diferentes: 40 kWh y 62 kWh. Supongamos que tiene un modelo de 40 kWh y le compró una estación de carga doméstica de 7 kW. La potencia en kW de la estación de carga determina la velocidad de carga, y normalmente la de una doméstica es de unos pocos kW.

Si comenzaras a cargarlo con la batería completamente vacía (lo que probablemente nunca harías) y lo cargaras a toda velocidad hasta llenarlo, ¿cuánto tiempo tardaría en cargarse por completo? Aproximadamente 6 horas (40 kWh divididos por 7 kW equivalen a 5,7 horas). Ahora bien, ¿cuánto tiempo tardarías si hicieras lo mismo, sólo que con un cargador rápido de 50kW? Menos de una hora (40 kWh divididos por 50 kW equivalen a 0,8 horas o 48 minutos).

Los diferentes tipos de electricidad y velocidad de carga.

Hay dos tipos diferentes de carga, CA (corriente alterna) y CC (corriente continua). El suministro eléctrico de su hogar es CA. La carga de CA se utiliza generalmente en el hogar y la carga de CC se utiliza en la calle, en oficinas y, a menudo, en gasolineras.

La electricidad en la batería de un automóvil es CC. Cuando se utiliza un cargador eléctrico doméstico, la electricidad de CA se envía al automóvil desde la red eléctrica doméstica y el OBC (cargador a bordo) del automóvil convierte la corriente alterna en corriente continua, que carga la batería del vehículo eléctrico.

Esto limita la velocidad de carga de la batería del coche, ya que los diferentes vehículos eléctricos tienen OBC con diferentes capacidades. Por ejemplo, un Jaguar I-PACE tiene una potencia OBC de 7,4 kW. Esto significa que lo máximo que puedes cargar en CA es 7,4 kW. Mientras que el punto de carga doméstico es capaz de cargar a 22 kW, el I-PACE solo puede cargar a 7,4 kW. Un Renault Zoe puede cargarse a 22 kW. Además, puede ocurrir que tengamos un wallbox de 7 kW instalado en una casa donde la disponibilidad energética máxima es de 3 kW. En este caso la potencia máxima de la estación de carga será de 3 kW.

En un cargador de CC (en oficinas y puntos de carga públicos), el punto de carga convierte la CA en CC antes de que llegue a la batería del coche. Esto significa que el coche no necesita OBC para convertir la electricidad de CA a CC, por lo que puede cargarse mucho más rápido que en un punto de carga doméstico. Un Jaguar I-PACE con carga de CC puede cargar hasta 100 kW. Un Tesla Model X puede cargar hasta 145 kW. Este tipo de carga se llama carga rápida .

¿Por qué no todos los vehículos eléctricos cargan a un ritmo elevado en la carga doméstica?

Hay varias razones por las que los diferentes modelos de vehículos eléctricos cobran a tarifas diferentes. Estos incluyen el costo de los OBC, el espacio disponible para la batería y cuanto más rápido se carga el vehículo eléctrico, más daño se hace a la batería.

Por ejemplo, un nuevo modelo de Tesla. El software no te permite usar el último 10% al principio, pero con el tiempo te permite usar cada vez más batería. Así es como Tesla garantiza la batería y el coche durante ocho años, permitiendo utilizar más batería con el tiempo. El rendimiento de la batería disminuye, pero el software le permite utilizar más.

¿Por qué no puedo cargar con DC en casa?

Si puedes cargar tu vehículo eléctrico mucho más rápido en un punto de carga público porque el punto de carga convierte la electricidad CA en CC antes de que llegue al vehículo, ¿por qué no puedes tener carga CC en casa y así disfrutar de velocidades de carga más altas?

Hay un número de razones para esto:

1. Tienes poder limitado en casa . Estás limitado por la cantidad de energía en tu hogar. Tampoco puedes utilizar más del 50% de tu energía para cargar en casa porque tienes otros electrodomésticos que también utilizan la energía, por lo que no podrías cargar tu coche a 100 kW con la red eléctrica de tu casa.
2. Los puntos de carga de CC son muy caros . Un punto de carga, también llamado inversor, es muy caro para la carga de CC. Un cargador de CC de 20 kW cuesta alrededor de 8.000 €, lo que lo sitúa fuera del rango de precios para la mayoría de las personas que buscan un punto de carga en casa.
3. Se requiere una fuente de alimentación trifásica para cargar por encima de una determinada potencia. La mayoría de las propiedades residenciales en Italia utilizan un suministro de energía monofásico, lo que significa que la mayoría de los puntos de carga domésticos cargan a menos de 10 kW. Por encima de 10 kW, en Italia sólo está disponible el sistema trifásico.

En una fuente de alimentación monofásica, la energía fluye a través de un único conductor. La energía en un suministro trifásico fluye a través de tres conductores, lo que significa que el sistema trifásico tiene una mayor capacidad de transferencia de energía que el sistema monofásico.

La mayoría de los entornos industriales y comerciales utilizan trifásicos, mientras que la mayoría de los hogares en Italia utilizan monofásicos porque los electrodomésticos requieren menos energía. La carga de CA trifásica de un automóvil eléctrico puede cargar hasta 22 kW, pero es costoso actualizar la energía doméstica de monofásica a trifásica. El costo varía dependiendo de la infraestructura eléctrica local.