Los vehículos eléctricos (electric vehicle, EV) han surgido como una alternativa prometedora a los autos que operan con combustibles fósiles. Parte de la adopción de los EV es la creación de “gasolineras” para las baterías que usan los conductores de vehículos eléctricos, incluidos aquellos en las áreas de DFW, Austin y Houston.

Este artículo está aquí para ayudarte a entender mejor las estaciones de carga de los vehículos eléctricos, incluidas las fuentes de energía, las tecnologías y la función de la energía renovable en la operación de estos vehículos, así como los diferentes niveles de carga y la diferencia entre la carga de corriente alterna (AC) y corriente directa (DC).

Los diferentes niveles de carga de los vehículos eléctricos

Las estaciones de carga de los EV se clasifican en diferentes niveles de acuerdo con la velocidad de la carga y la potencia que proporcionan. Los tres niveles principales son:

1. Nivel 1: el Nivel 1 de carga se refiere al uso de un tomacorriente estándar de un hogar (120 voltios) para cargar un vehículo eléctrico. Este nivel proporciona la velocidad de carga más lenta y generalmente añade alrededor de 4 a 5 millas de alcance por hora de carga. No obstante, funciona muy bien para cargar durante la noche, especialmente cuando se combina con planes de electricidad por tiempo de uso que proporcionan tarifas con descuento durante ciertas horas del día.
   
   
2. Nivel 2: el Nivel 2 de carga quiere decir utilizarás una unidad de carga especializada que puede operar a 240 voltios. Proporciona una velocidad de carga más rápida en comparación con el Nivel 1, con alrededor de 25 a 30 millas de alcance por hora de carga. Está disponible en lugares de carga residenciales, oficinas y lugares públicos de carga.
   
   
3. Nivel 3 (carga rápida de corriente directa): el Nivel 3 de carga, también conocido como carga rápida de tipo DC, ofrece la velocidad de carga más rápida de los tres niveles. Estas estaciones usan corriente directa (DC), lo que permite agregar hasta 200 millas de alcance en tan solo 30 minutos. Estas estaciones se han diseñado para viajes de larga distancia y generalmente se encuentran en lugares públicos de carga.

Carga AC vs. carga DC

Las cargas AC y DC son diferentes métodos de suministrar electricidad a la batería de un vehículo eléctrico.

La carga DC, también conocida como carga rápida o de Nivel 3, implica hablar en el lenguaje de la batería. En otros palabras, la carga DC suministra electricidad directamente a la batería del vehículo eléctrico, y no es necesario un proceso de conversión.

Específicamente, las estaciones de carga DC tienen convertidores incorporados que cambian la corriente AC de la red de electricidad a corriente DC. La carga DC ofrece velocidades de carga considerablemente más rápidas, por lo que es ideal para viajes de larga distancia y recargas rápidas.

La carga AC, por otro lado, requiere convertir la corriente AC de la red de electricidad en corriente DC. Este método de carga se usa comúnmente en las estaciones de carga de Nivel 1 y Nivel 2. La carga AC está disponible más fácilmente y es compatible con la mayoría de los EV, pero proporciona la velocidad de carga más lenta en comparación con la carga DC.

Tecnologías esenciales empleadas en las estaciones de carga de vehículos eléctricos

Hay algunos componentes tecnológicos básicos que usan las estaciones de carga de los vehículos eléctricos:   

Equipo de carga

Las estaciones de carga de vehículos eléctricos están equipadas con conectores, y cables y puertos de carga.

• El conector es lo que se enchufa en un vehículo para cargarlo.
  
  
• Los cables de carga asocian el conector con el puerto de carga del EV.
  
  
• El puerto de carga de un vehículo eléctrico proporciona la energía para cargar un vehículo a la vez. Las unidades que albergan los puertos de carga del VE a veces se llaman puestos de carga.

Controladores de carga

Los controladores de carga regulan el flujo de electricidad desde la estación de carga al EV. Garantizan además que el proceso óptimo de la carga se lleve a cabo para el vehículo específico y la batería, y previenen las sobrecargas o averiar la batería.

Sistemas de comunicación

Las estaciones de carga de vehículos eléctricos a menudo incorporan sistemas de comunicación que permiten que interactúen la estación, el EV y el usuario. Estos sistemas proporcionan información en tiempo real sobre el estado de la carga, las opciones de pago y otros datos pertinentes.

El poder detrás de las estaciones de carga de vehículos eléctricos: la red de electricidad y la energía renovable

Hay dos fuentes básicas de energía que suministran electricidad para cargar los vehículos eléctricos:

1. Electricidad de la red: la fuente de energía más común de las estaciones de carga de vehículos eléctricos es la red de electricidad. Estas estaciones están conectadas con la red de electricidad local, que recibe energía generada a partir de una combinación de fuentes que incluyen combustibles fósiles, energía nuclear y energía renovable.
   
   
2. Energía renovable: con un interés cada vez mayor en la sostenibilidad, muchas estaciones de carga de vehículos eléctricos están incorporando fuentes de energía renovable, como energía solar y eólica. Estas estaciones utilizan paneles solares y turbinas de viento para generar electricidad y cargar vehículos eléctricos.

La integración de la energía renovable no solo está alineada con las metas medioambientales generalmente aceptadas en la adopción de vehículos eléctricos, sino que también ayuda a crear un sistema energético más descentralizado y, por lo tanto, más resistente.

Función de la estación de carga

Las estaciones de carga de vehículos eléctricos proporcionan una manera segura y eficiente de transferir la electricidad de la red o de fuentes de energía renovable a la batería de un vehículo eléctrico. Aquí te incluimos un resumen simplificado de cómo funcionan las estaciones de carga de vehículos eléctricos:

Conexión

El conductor del EV conecta el cable de carga al puerto de carga de su vehículo.

Autenticación

Según la estación de carga, el usuario podría tener que autenticar su sesión con una tarjeta RFID (identificación de radiofrecuencia), una app móvil u otros medios de identificación.

Comunicación 

La estación de carga se comunica con el EV para determinar los parámetros de carga, como la velocidad de carga requerida y el estado de la carga de la batería.

Carga

Una vez que los parámetros de carga se han establecido, la estación de carga suministra la cantidad adecuada de electricidad a la batería del EV. El proceso de carga continúa hasta que la batería alcanza el estado de carga deseado o el usuario detiene manualmente la sesión.

Pago

Después de que termina la sesión de carga, el usuario generalmente recibe una factura por la electricidad consumida. El pago se puede efectuar por medio de varios métodos, como tarjetas de crédito, apps móviles o planes de suscripción.

Experiencia mejorada de carga para un vehículo eléctrico

Las mejoras en la tecnología de carga de vehículos eléctricos han dado lugar a cargas inteligentes, que optimizan los itinerarios de carga de acuerdo con la demanda en la red de electricidad y la disponibilidad de energía renovable. Además, la tecnología de transferencia de energía del vehículo a la red de electricidad (o V2G) permite que los vehículos eléctricos suministren electricidad de vuelta a la red durante periodos de demanda pico, lo que contribuye a la estabilidad de la red. A esto se le conoce a veces como  una planta de energía virtual.

La tecnología de intercambio de batería ofrece una alternativa a la carga tradicional permitiendo que los dueños de EV intercambien la batería agotada por una completamente cargada en una estación dedicada de intercambio. Esta tecnología permite tiempos de carga más rápidos y elimina la ansiedad respecto al alcance para viajes de larga distancia. También les otorga a los compradores de EV la oportunidad de comprar un vehículo más económico con una batería más pequeña, que luego se puede intercambiar por una batería más grande cuando surja la necesidad.

El futuro de la adopción y la infraestructura de vehículos eléctricos

A medida que los vehículos eléctricos cobran popularidad, el futuro de la adopción y la infraestructura de los vehículos eléctricos es prometedor. Un desarrollo importante es el incremento de estaciones de carga de vehículos eléctricos en el hogar. Estas estaciones permiten que los usuarios de VE carguen convenientemente sus vehículos en el hogar, eliminando la necesidad de visitas frecuentes a las estaciones de carga públicas. Las estaciones de carga de vehículos eléctricos en el hogar se pueden instalar en garajes o las entradas de garajes, por lo que proporcionan una solución confiable y accesible de carga para uso diario.

Los planes de electricidad para vehículos eléctricos son otra tendencia que apoyan una adopción más amplia de estos vehículos. Los planes de las compañías de servicios públicos residenciales pueden hacer más factible recargar regularmente durante la noche, y hacen que el costo de conducir un EV sea más manejable. A veces, estos planes vienen con equipo valioso de carga de vehículos eléctricos como un incentivo para inscribirse en ellos.

Conclusión

Los vehículos eléctricos y las estaciones de carga de estos vehículos parecen estar aún en las primeras etapas de innovación, incluso con la conveniencia que ya ofrecen. El hecho de que las baterías en los vehículos operen "en dos direcciones" con la red de electricidad es solo un avance en lo que puede convertirse en una alternativa emergente a nuestra base de energía eléctrica, una diversificación de las fuentes de la red de electricidad y una gran mejora a la capacidad general.

Ve hoy los planes de vehículos eléctricos de Reliant.

Preguntas frecuentes:

• ¿Cuántos kWh se requieren para cargar completamente un auto eléctrico?
  El número de kilovatios-hora (kWh) requerido para cargar completamente un auto eléctrico depende de la capacidad de la batería del vehículo y la eficiencia de la carga. En promedio, una batería de auto eléctrico completamente agotada puede requerir de 30 kWh a 100 kWh para alcanzar una carga completa.
  
  
• ¿Qué corriente requiere una estación de carga de vehículos eléctricos?
  Las estaciones de carga de carros eléctricos requieren diferentes capacidades de corriente de acuerdo con el nivel de carga y la velocidad de carga deseada. Las estaciones de carga de Nivel 1 generalmente requieren un tomacorriente estándar para el hogar (120 V) y tienen una corriente de salida de aproximadamente 1.4 kW. Las estaciones de carga de Nivel 2 operan a 240 V y pueden tener corrientes de salida que varían de 3.3 kW a 19.2 kW. Las estaciones de carga de Nivel 3 (carga rápida de tipo DC) tienen requisitos de corriente mucho mayores que fluctúan entre 50 kW a 350 kW o más.
  
  
• ¿Dónde hay estaciones de carga en Dallas/Ft. Worth?
  Consulta el mapa de estaciones de carga de VE en el área de DFW aquí.
  
  
• ¿Dónde hay estaciones de carga en Houston?
  Consulta el mapa de estaciones de carga en Houston aquí.
  
  
• ¿De dónde proviene la energía de las estaciones de carga de carros eléctricos?
  La energía de las estaciones de carga de los carros eléctricos puede venir de varias fuentes. En la mayoría de los casos, la energía se obtiene de la red de electricidad local, la cual se suministra por medio de una combinación de fuentes energéticas convencionales y renovables.  Algunas estaciones de carga también incorporan sistemas de energía renovable, como paneles solares o turbinas de viento, para generar energía limpia en la misma instalación.
  
  Las estaciones de carga de los vehículos eléctricos son uno de los factores más importantes en la adopción de estos vehículos; para asegurar al público sobre la facilidad de reabastecimiento. Las estaciones de carga se han diseñado para proporcionar eficiencia y conveniencia y dependen de fuentes de energía como la red de electricidad y la energía renovable. Dados los diferentes niveles de carga y la distinción entre la carga AC y DC, las estaciones de carga de vehículos eléctricos se adaptan a diferentes necesidades de carga. La infraestructura de carga de los vehículos eléctricos abarca los sistemas de distribución, las tecnologías avanzadas y la tecnología de intercambio de batería, para apoyar la creciente demanda de vehículos eléctricos. Entender las necesidades de los vehículos eléctricos, mejorar la experiencia de carga y el futuro de la adopción y la infraestructura de vehículos eléctricos, son consideraciones importantes en el desarrollo de estaciones de carga. A medida que el mundo hace la transición a un futuro sostenible, las estaciones de carga de vehículos eléctricos seguirán evolucionando y proporcionarán soluciones confiables y ecológicas para suministrar energía a los vehículos de mañana.