Por Matías Díaz, Dante Carrasco, José Aravena y Emilio Contreras, investigadores de E2TECH.

Los vehículos eléctricos (VE) suelen tener dos puertos de carga: un puerto de carga de corriente alterna (AC, Altern Current), y otro de corriente continua (DC, Direct Current), como se muestra en el esquema de la figura 1. Cuando se utiliza el puerto de carga AC, el mismo VE transforma la energía de AC a DC para recargar las baterías. Debido a que los equipos que realizan esta conversión están instalados en el VE, se tienen limitaciones de volumen y peso, por lo que los componentes que se emplean están limitados en potencia y, por tanto, acotados en su velocidad de recarga.

Por otra parte, la carga DC tiene acceso directo a las baterías del VE, por lo que la transformación AC-DC se realiza afuera del vehículo. Por lo tanto, es posible incrementar la potencia de recarga ya que la capacidad de los componentes (convertidores, protecciones y entre otros), no está restringida en volumen y peso.

Los cargadores de VE se clasifican en 4 modos de carga (norma IEC 61851-1 e IEC 62752), considerando modos 1 a 3 para carga AC y modo 4 para carga DC. El modo de carga 1 está compuesto por un enchufe no dedicado y no posee protecciones ni comunicación, por lo que no es permitido por la normativa vigente en Chile. El modo de carga 2 considera cargadores que pueden ser conectados a cualquier tomacorriente, habitualmente cargadores portátiles con una corriente máxima de 10 A que se destinan a carga ocasional.

El modo 3 considera cargadores dedicados de entre 2,2 kW hasta los 22 kW, con conexión a redes eléctricas monofásicas y trifásicas, estos dispositivos deben ser instalados por un técnicoprofesional certificado por la Superintendencia de Electricidad y Combustibles (SEC). Finalmente, el modo 4 de carga considera operación por sobre los 50 kW, con cargadores habitualmente instalados en electrolineras y sectores que permitan cargar rápidamente.

¿Qué tipo de conector debo usar?

Es importante que, al momento de adquirir un VE, se logre identificar en el vehículo cuáles son los conectores de carga que requiere debido a que cada vehículo tiene diferentes conectores dependiendo del origen la marca. Por ejemplo, el Hyundai Ioniq EV tiene un puerto de entrada AC con conector tipo 1, y un puerto de entrada DC con un conector CHAdeMO.

En cambio, un BYD e5 solo tiene un puerto de entrada en AC en la parte frontal del vehículo, utilizando solo el conector Tipo 2 para la recarga. Como se muestra en el esquema de la figura 1, los conectores AC pueden ser Tipo 1 y Tipo 2, y los conectores DC pueden ser CHAdeMO, CCS1, CCS2 y GBT.

En el caso de la carga residencial, se puede instalar un cargador dedicado modo 3 monofásico según lo que indica la normativa vigente, asegurando que el conector de recarga hacia el vehículo sea compatible con nuestro VE.

Primer cargador fabricado en Chile

El cargador E2EV Charger es el primer cargador fabricado y patentado en Chile, siendo un trabajo en conjunto del centro de investigación E2TECH (https://e2tech.usach.cl), perteneciente al departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Santiago de Chile (Usach), y la empresa E2 Ingeniería (https://e2ingenieria.cl), que es una Spin-off de E2TECH creada para comercializar la tecnología desarrollada por profesionales del laboratorio.

El cargador fue desarrollado por ingenieros del centro de investigación para la carga residencial e industrial, considerando en su primera versión la conexión a una red monofásica de 7kW (220V – 32A) y la conexión hacia una red trifásica de 22 kW (380V – 32A). El montaje del equipo fue diseñado incluyendo un soporte que se instala a un muro.

Una vez energizado, se puede visualizar una interfaz intuitiva utilizando un display en la parte frontal del cargador que entrega los parámetros instantáneos del estado de carga, un registro en la energía consumida y señales visibles con iluminación led para indicar el modo de operación en el cual se encuentra.

El conector de salida del cargador es un enchufe hembra empotrado del tipo 2. Por lo anterior, la conexión hacia un VE es mediante un cable con conector T2 que se conecta al cargador, teniendo la opción de que el conector hacia el vehículo sea tipo T1 o T2 y dependiendo del punto de carga que se necesite.

Revisa el articulo completo, publicado en Electricidad N° 273, ingresando desde aquí: https://issuu.com/csa2020/docs/elec_273/32