La adopción de vehículos eléctricos va en aumento y con ella la necesidad de una infraestructura de recarga eficiente y accesible. Para entender y navegar por este mundo de la recarga de vehículos eléctricos, es importante conocer la terminología básica y los distintos componentes que conforman las estaciones de recarga. En este artículo, profundizaremos en los términos relacionados con las estaciones de carga para vehículos eléctricos, incluida la jerarquía de una estación de carga, los distintos tipos de conectores de carga, la pirámide de carga y el servicio de red EVSE. Al comprender estos conceptos clave, podremos apreciar mejor la importancia y el impacto de la tecnología en la transición hacia un futuro más ecológico.
El sector de la infraestructura de recarga se ha alineado con un estándar común denominado protocolo Open Charge Point Interface (OCPI). El protocolo define un conjunto de mensajes que pueden utilizarse para diversos fines, como iniciar y detener una sesión de carga, comprobar el estado de una estación de carga, etc. La jerarquía de una estación de carga es: Ubicación, puerto del equipo de suministro de vehículos eléctricos (EVSE) y conector.
I. TERMINOLOGÍA DE LA INFRAESTRUCTURA DE CARGA
Ubicación de la estación: Es un emplazamiento con uno o más puertos EVSE en la misma dirección. Algunos ejemplos son un aparcamiento o el aparcamiento de un centro comercial.
Puerto EVSE: Un puerto EVSE proporciona energía para cargar un solo vehículo a la vez, aunque pueda tener varios conectores. La unidad que alberga los puertos EVSE se denomina a veces poste de carga, que puede tener uno o más puertos EVSE. Los postes de carga se clasifican por la velocidad a la que se cargan las baterías. Tipos:
- Nivel 1 (L1): 120 V; 1 hora de carga = 8,05 km de autonomía.
- Nivel 2 (L2): 240 V; 1 hora de carga = 40,23 km de autonomía
- Corriente continua (CC) rápida: Utiliza un circuito eléctrico trifásico de 480+ voltios de CA, pero suministra corriente continua al vehículo; 30 minutos de carga = 100-200+ millas de autonomía
Figura 1.1 La pirámide de carga
Fuente: State of California Energy Commission
Conector: Un conector es lo que se enchufa a un vehículo para cargarlo. Puede haber varios conectores y tipos de conectores en un puerto EVSE, pero sólo se cargará un vehículo a la vez. En la actualidad existen dos normas competidoras que se comercializan en Estados Unidos: SAE J1772, desarrollada por SAE International, y CHAdeMO, desarrollada por una organización del mismo nombre. El estándar SAE J1772 cubre tanto la carga de CA (J1772) como la de CC (J1772-CCS), mientras que el conector CHAdeMO sólo se utiliza para la carga rápida de CC. Tesla también tiene un conector propio para sus estaciones de carga, disponible exclusivamente para los conductores de Tesla. Tipos:
- NEMA: para cargadores de Nivel 1
- J1772: para cargadores de Nivel 1 y Nivel 2
- Combined Charging System (CCS): para cargadores rápidos de CC para la mayoría de los modelos de vehículos
- CHAdeMO: para cargadores rápidos de CC de determinados modelos de vehículos
- Tesla: para todos los niveles de carga de los vehículos Tesla
Por lo tanto, actualmente existen tres tipos principales de carga rápida en Estados Unidos: CHAdeMO, Sistema de Carga Combinada (CCS) y Tesla. El método de carga rápida requerido depende del tipo de toma de carga del vehículo eléctrico.
Tabla 1.1 Disponibilidad de conectores de carga rápida de CC a partir del 10 de diciembre de 2022
| CONNECTOR | STATIONS | EVSE PORTS |
| CHAdeMO | 4,466 | 6,413 |
| CCS | 4,679 | 9,426 |
| TESLA | 6,180 | 28,206 |
Fuente: Department of Energy. Alternative Fuels Data Center
El cargador rápido CHAdeMO fue desarrollado por la asociación CHAdeMO, que puede nombrar a Toyota, Nissan y Mitsubishi entre sus miembros ejecutivos. El nombre comercial es una contracción del término CHArge de MOve y también un juego de palabras con la frase japonesa «O cha demo ikaga desuka«, que significa «tomemos una taza de té mientras se carga«.
Figura 1.2 La estación de carga y los tipos de conectores
Fuente: Department of Energy. Alternative Fuels Data Center
II. REDES
Una red de servicios proporciona supervisión y servicios para dar soporte a uno o más puertos EVSE. Los servicios están disponibles tanto para los conductores de VE como para los anfitriones o administradores de red, con diferentes estructuras de tarifas para cada uno.
Los puertos EVSE más sencillos, a menudo denominados cargadores autónomos o «tontos», no tienen acceso a la red: son básicamente tomas de corriente con circuitos que permiten la comunicación y la carga segura con el vehículo. Sin acceso a la red, los cargadores autónomos no pueden procesar pagos y suelen reservarse para aplicaciones residenciales o de flotas.
Una red de puertos EVSE añade una variedad de capacidades. Para los conductores, los servicios pueden incluir opciones de pago, información en tiempo real sobre la ubicación y disponibilidad de la estación, y funciones como reservas, mensajería e informes resumidos. Los servicios para el anfitrión del sitio incluyen la gestión de pagos, la atención al cliente, el estado de la estación, la generación de informes de datos y, normalmente, el acceso a un «panel de control» de la red.
Los puertos EVSE en red incluyen varios componentes más allá del hardware de carga convencional para permitir el intercambio de dinero y datos, así como conexiones de datos más allá de la compañía eléctrica (figura 2.1). Estos componentes/conexiones adicionales incluyen
- Comunicación: El servicio de telefonía móvil o la conexión a Internet proporcionan acceso para el intercambio de datos.
- Administrador de red: Personal dedicado a supervisar de forma rutinaria el estado de la estación, emitir solicitudes de reparación, realizar un seguimiento del uso de la estación y mantener el hardware y el software in situ.
- Fabricante o centro de servicios de red: Concentrador central o centro de operaciones para todas las estaciones de recarga en red que proporciona asistencia al cliente, gestiona la comunicación de datos y la elaboración de informes, supervisa el estado de la estación y realiza diagnósticos remotos y actualizaciones del sistema.
- Procesador de transacciones: Grupo de terceros para gestionar las transacciones financieras entre los clientes de los puertos EVSE y las instituciones financieras.
- Banco: institución financiera que gestiona los fondos de los clientes y libera el pago de las sesiones de carga y los depósitos de las cuentas de suscripción
Figura 2.1. EVSE port network with payment capability.
Fuente: State of California Energy Commission
Desde el punto de vista del anfitrión del sitio, a menos que se trate de una instalación en el lugar de trabajo o un modelo de propiedad similar, una estación de recarga se opera principalmente a través de un equipo de gestión de red y el software asociado. La mayoría de los puertos EVSE están conectados por defecto a una red de servicio del fabricante que proporciona diagnóstico y asistencia al cliente por una tarifa.
Algunos de los principales proveedores de servicios de red estadounidenses son ChargePoint, Blink y Tesla.
