Tipos de Conectores, Tipos de Recarga y Modos de Carga

A la hora de hablar de recargar vehículos eléctricos hay tres conceptos que a veces se entremezclan y pueden provocar incluso alguna confusión entre los usuarios. 

CHAdeMO vs. Combinado SAE-IEEE
CHAdeMO   vs. Combinado SAE-IEEE

Estos son los:
A)
Tipos de conectores
B)
Tipos de carga
C)
Modos de carga

La compañía eléctrica española Endesa ha elaborado una interesante guía sobre el vehículo eléctrico accesible a través de Internet, para aclarar diferentes conceptos y datos, o resolver dudas y preguntas frecuentes al público en general, obviamente aplicado a Europa, pero útil para Argentina con ciertas modificaciones (ej. aquí las Fichas y Tomacorrientes domiciliarios son de 3  de espigas planas y no las Schuko); hasta que se tomen resoluciones locales respecto a VEs, que la AAVEA ya está promoviendo y conversando con diferentes instituciones.
Empecemos por los tipos de conectores.

A) Tipos de Conectores

Como el nombre lo indica, son los llamados coloquialmente “enchufes” de diferente tipo, que se utilizan para conectar vehículos eléctricos a la red de recarga. Actualmente sucede algo muy similar a lo que pasa con los “enchufes” domésticos convencionales, y es que no existe un estándar único internacional, sino que diferentes grupos de países usan diferentes tipos de “enchufes” (como todo el que ha viajado al exterior ha “sufrido”, si no llevaba el adaptador adecuado al país a que se dirigía).

A esto hay que agregarle que los vehículos eléctricos, no solo se pueden cargar en forma lenta en los enchufes domiciliarios de 110 ó 220 V de corriente alterna monofásica; sino en forma semirápida o rápida en enchufes industriales de 380V y muchos amperes, también en alterna pero trifásica. Y por último realizar cargas rápidas o ultrarápidas, en estaciones especiales de corriente continua (directamente como la que se almacena en las baterías) de más voltios y amperes. Obviamente cada uno de estos “enchufes” desde antes ya son diferentes, lo cual se traslada ahora a los vehículos eléctricos.

Igualmente las organizaciones técnicas internacionales, han intentado estandarizar y combinar en un solo enchufe para VE’s la carga monofásica, trifásica y continua de todas las potencias. Así, se ha alcanzado un tipo de enchufe combinado (ver abajo CSS Combo 1 y 2) con un subtipo para Norteamérica y otro para Europa. Pero ni siquiera todos los fabricantes de esos países han aceptado utilizarlo y mucho menos los asiáticos, con Japón primero (CHAdeMO), y ahora China (GB/T), que pujan por imponer los suyos, ej. a fuerza de cantidad. Incluso compañías privadas como Tesla y su formato y red de cargadores específicos. Veamos las principales opciones.

CONVENCIONALES:

ESPECÍFICOS PARA VE´S, CORRIENTE ALTERNA

                • Conector_SAE-J1772_01Conector Tipo 1 ó Yazaki ó SAE J1772. Es un estándar norteamericano para carga de vehículos eléctricos en corriente alterna monofásica. Mide 43 mm de diámetro. Tiene cinco bornes: fase, neutro, tierra; y dos complementarios, para detección de proximidad (el coche no se puede mover mientras esté enchufado) y de control (comunicación con la red).
                  – Nivel 1: Hasta 16 A, para recarga lenta.
                  – Nivel 2: Hasta 80 A, para recarga semi-rápida.
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        • Conector_Mennekes_01Conector Tipo 2 ó Mennekes o VDE-AR-E 2623-2-2; es un conector de origen alemán basado en las fichas trifásicas de tipo industrial y adoptado por varias marcas europeas como estándar para carga en corriente alterna, tanto monofásica como trifásica, de sus vehículos eléctricos.  Mide 55 mm de diámetro. Tiene siete bornes: las tres fases (para permitir trifásica), neutro, tierra; más dos para comunicaciones.
          • Monofásico, hasta 16 A (3,7 kW), para recarga lenta.
          • Trifásico, hasta 64 A (22 kW) para recarga rápida.
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    • Conector_Scame_01Conector Tipo 3 ó Scame, también conocido como “EV Plug-in Alliance”, principalmente apoyado por fabricantes franceses y vehículos livianos. Tiene cinco o siete bornes, ya sea para corriente monofásica o trifásica, tierra y comunicación con la red. Admite hasta 32 A (para recarga semi-rápida).
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ESPECÍFICOS PARA VE´S, CORRIENTE CONTINUA O COMBINADOS

  • Conector CHAdeMO, es el estándar específico para recarga rápida en corriente continua.de los fabricantes japoneses (Mitsubishi, Nissan, Toyota y Fuji, de quien depende Subaru). 
    Conector_CHAdeMO_01Tiene diez bornes, toma de tierra y comunicación con la red. Admite hasta 200 A de intensidad de corriente (para recargas ultra-rápidas). Es el de mayor diámetro, tanto el conector como el cable. (Ver: http://aavea.org/conector-chademo/)
  • Conector Combinado SAE-IEEE (Combo 1 y 2), se ha propuesto por norteamericanos y alemanes como solución estándar para combinar dos fichas en una: un conector menor para carga en corriente alterna con varios bornes (tipo Yazaki para el llamado Combo 1 y tipo Mennekes para el llamado Combo 2); mas el conector mayor para corriente continua con sus dos grandes bornesConector_Combinado_SAE-IEEE_01. Admite desde recarga lenta hasta rápida.
    (Ver: http://aavea.org/conector-combinado-sae-ieee/)
B) Tipos de Carga

Este apartado es bastante más simple. En principio se consideran cinco tipos de recarga según la velocidad de esta, es decir, cuánto tiempo lleva recargar las baterías, que depende directamente de la potencia disponible. Se suelen resumir en dos, recarga lenta y recarga rápida.

  • Recarga super-lenta, cuando la intensidad de corriente se limita a 10 A o menos por no disponer de una base de recarga con protección e instalación eléctrica adecuada. La recarga completa de las baterías de un coche eléctrico medio, unos 22 a 24 kWh de capacidad, puede llevar entre diez y doce horas.
  • Recarga lenta, también se puede llamar convencional o recarga normal. Se realiza a 16 A, demandando unos 3,6 kW de potencia. Recargar esas mismas baterías puede llevar entre seis y ocho horas.
  • Recarga semi-rápida, en inglés se suele llamar quick-charge, menos rápida que la fast-charge. Se realiza a una potencia de unos 22 kW a 25 kW. Renault apuesta bastante por este tipo de recarga, por ejemplo con su cargador de bajo coste Camaleón, compatible con el Renault ZOE. La recarga puede llevar una hora u hora y cuarto.
  • Recarga rápida, la potencia que se demanda es muy alta, entre 44 y 50 kW. La recarga de esos 22 a 24 kWh de baterías puede llevar media hora. Lo normal es que no se haga una recarga del 100% sino en torno al 80% o 90%.
  • Recarga ultra-rápida, apenas se usa, y debe considerarse algo todavía experimental, en vehículos eléctricos a prueba con acumuladores de tipo supercondensadores (por ejemplo algunos autobuses eléctricos). La potencia de recarga es muy elevada (por encima de 80 kW), y en unos cinco o diez minutos se pueden recargar las baterías. Las baterías de iones de litio no soportan la temperatura tan elevada que provoca este tipo de recarga pues deteriora gravemente su vida útil.

C) Modos de Carga

Los modos de carga tienen que ver con el nivel de comunicación entre el vehículo eléctrico y la infraestructura de recarga (y por consiguiente la red eléctrica), y el control que se puede tener del proceso de carga, para programarla, ver el estado, pararla, reanudarla, o incluso volcar electricidad a la red.

  • Modo 1, sin comunicación con la red. Sería el que se aplica a una toma de corriente convencional con conector schuko (o equivalente nacional).
  • Modo 2, grado bajo de comunicación con la red. El cable cuenta con un dispositivo intermedio de control piloto que sirve para verificar la correcta conexión del vehículo a la red de recarga. Podría seguir usándose un conector schuko.
  • Modo 3, grado elevado de comunicación con la red. Los dispositivos de control y protecciones se encuentran dentro del propio punto de recarga, y el cable incluye hilo piloto de comunicación integrado (por ejemplo los conectores SAE J1772, Mennekes, Combinado o Scame).
  • Modo 4, grado elevado de comunicación con la red. Hay un conversor a corriente continua y solo se aplica a recarga rápida (por ejemplo conector CHAdeMO).

Modos_de_carga_EV_01

Fuentes:
http://www.motorpasionfuturo.com/coches-electricos/tipos-de-conectores-tipos-de-recarga-y-modos-de-carga
http://www.recargacocheselectricos.com/tipo-de-conectores-en-recarga-de-vehiculos-electricos/
http://www.fororenaultzoe.com/index.php?topic=320.0

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