Conectores de cables de carga
Como es habitual con cualquier tecnología nueva, al principio hay más tipo y estándares dependiendo de lo que cada productor considere lo mejor. Con el tiempo se estandariza y simplifica todo. A la medida de lo posible. Así fue con los conectores de carga en los teléfonos móviles, hoy es así con los conectores en los cables de carga para automóviles eléctricos.
La velocidad de carga depende de tres componentes: la estación de carga, que es la fuente de la corriente, el cable de carga y el cargador de a bordo. En este artículo, veremos el cable y los distintos tipos de su conector.
La vista general
Para simplificar, los tipos de conectores se pueden dividir según las regiones del mundo dónde más se usan hoy en día. Aunque esto es una descripción muy simplificada. Las estaciones de recarga en CA generalmente no tienen un cable de carga integrado, por lo tanto el conductor lleva el cable que es adecuado para su automóvil y se elimina el problema con los tipos de conectores distintos.
Las estaciones de carga rápida en CC siempre tienen el cable integrado, por razones de seguridad, la cantidad de la corriente, y también por el precio y peso del cable. Por eso es necesario seleccionar una estación que tenga el conector apropiado.
A continuación les ofrecemos la historia de cómo llegamos a la situación presente y una descripción de cada uno de los conectores.
Conectores de cables para corriente alterna
Los primeros automóviles eléctricos, como el GM EV1, utilizaron conexiones inductivas para su carga donde la corriente se transmitía por inducción electromagnética. Sin embargo, este método de carga no prevaleció durante mucho tiempo porque no era lo suficientemente eficiente en este tiempo. (Hoy a veces se escuchan sugerencias para volver a la carga inductiva. Noruega es el país más progresivo en este sentido.) La ineficiencia creó una demanda con un elegante nombre de SAE J1772-2001 para el diseño de una conexión conductiva, donde también fuera posible establecer una conexión con la plataforma y con el sistema de infoentretenimiento.
J1772 - Tipo 1 (Yazaki)
En California, se creó un enchufe cuadrado llamado J1772 en 2001, pero solo era capaz de transmitir 6.6 kW, y por eso en 2008 Yazaki diseñó un nuevo enchufe con una potencia de 19.2 kW, que desde 2010 se ha convertido en el estándar para todos los vehículos estadounidenses. El diseño de Yazaki hoy es el nuevo J1772, que en inglés solo lo llaman J-plug o Type 1.
Original conector de Avcon conforme con la especificación J1772. Fuente: https://www.wikiwand.com/en/SAE_J177
Originalmente, los automóviles eléctricos en Europa también tenían este tipo de conector, y todavía todos los coches más viejos o coches híbridos usan este tipo de conector. Sin embargo, como todos los conductores siempre cargan su cable, pueden fácilmente usar cualquier estación de recarga. Ahora este tipo de conector se usa principalmente en América y Asia. La principal desventaja de este enchufe es que permite el uso de una sola fase y no tenía un sistema de bloqueo automático incorporado.
Mennekes - Tipo 2
Los automóviles europeos usaron el conector Tipo 1 hasta que los principales fabricantes de automóviles europeos comenzaron a buscar una nueva solución que pudiera aprovechar las tres fases. En 2003 se establecieron especificaciones IEC 62196 que rigieron la fabricación del enchufe tipo 2 "mennekes" que luego se convirtió en el nuevo estándar europeo.
Gracias al hecho de que ambos tipos de enchufes usan el mismo protocolo de señalización J1772 para la comunicación, los fabricantes de automóviles pueden fabricar vehículos de la misma manera y solo al final instalar el tipo de enchufe que corresponda al mercado donde se venderá el automóvil. Los adaptadores pasivos también existen entre estos dos tipos. Una ventaja importante del enchufe Mennekes es que tiene un sistema de bloqueo automático incorporado.
(El enchufe Tipo 2 se le dice Mennekes entre gente, porque la compañía alemana del mismo nombre fue contactada para desarrollar un diseño para este enchufe, el término "diseño Mennekes" comenzó a mencionarse en los textos, y se estableció entre el público en general).
El Tesla Model S y Model X vendidos en Europa también tienen el enchufe Tipo 2 en una versión ligeramente modificada pero fácilmente pueden aprovechar de las estaciones de recarga en CA y también usan este conector para la red de cargadores Tesla Supercharger donde recargan en CC.
GB / T estándar
En China, bajo la supervisión de la Comisión de Normalización de Guobiao, se desarrolló un conector GB / T, que solo se utiliza en este país. El hecho de que no existan diferentes tipos de conectores que compitan no ayuda a la competencia pero definitivamente facilita el desarrollo de la infraestructura de recarga. También vale la pena mencionar que China es el país con la red más densa de estaciones de recarga y tiene la mayor proporción de automóviles eléctricos en el mundo.
A primera vista, el conector parece ser lo mismo que el Tipo 2, pero los cables en el interior están puestos en orden inverso, entonces no son compatibles.
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Conectores CC
La carga en CC permite que el automóvil se cargue significativamente más rápido que usando la carga en CA. Actualmente, las estaciones de carga más comunes son de 50 kWh, pero las estaciones de 150 kWh son cada vez más comunes, y están surgiendo 270 kWh y 350 kWh, lo que se refleja en la constante necesidad de desarrollar conectores más eficientes.
CCS - Tipo 1 y Tipo 2 (Sistema de carga combinado)
CCS, o sistema de carga combinado, es una solución elegante para una carga rápida en CC. Realmente son los enchufes originales, Tipo 1 o Tipo 2, a los que se agregan dos pines más en la parte inferior. En el caso de la carga en CC, solo estos dos pines inferiores funcionan y desde la parte superior participa solo el pin de comunicación y el conductor de tierra, que proporciona el punto cero de referencia para los sistemas de protección. Estos tipos de conectores pueden soportar una potencia de hasta 350 kW.
Actualmente es el tipo más popular de carga en CC. El tipo 1 es común en los Estados Unidos, mientras que el tipo 2 CCS se usa en Europa. Los esfuerzos del Parlamento Europeo para permitir que se usa solo CCS 2 no han tenido éxito, pero este estándar igual está ganando. Es una manera elegante con el cuál el automóvil tiene solo un enchufe. Al usar el conector CHAdeMO, el automóvil siempre tiene que tener dos enchufes.
CCS utiliza un protocolo de comunicación diferente, por lo que no son compatibles con las estaciones de carga CHAdeMO y GB / T y se necesitan adaptadores especiales que no son fáciles de obtener.
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CHAdeMO
CHAdeMO es el enchufe de CC original desarrollado por cinco fabricantes de automóviles japoneses que han estado tratando de promover este enchufe como el estándar global desde 2010. No funcionó, pero aun así, el número de cargadores con CHAdeMO aumentó. De 10,000 en 2015 a 25,600 en 2019 (de los cuales 9,200 están en Europa y 7,600 en Japón).
El Parlamento Europeo intentó hacer cumplir una directiva para hacer que este conector desaparezca gradualmente de Europa a favor de CCS, pero la redacción actual de esta directiva solo establece que cada estación de carga rápida debe tener al menos un conector CCS. Las estaciones de carga pueden tener más conectores sin ningún problema. Sin embargo, los fabricantes de automóviles eléctricos están abandonando los conectores CHAdeMO. Actualmente, solo se producen dos autos eléctricos con este conector, y uno de ellos ,Nissan, está cambiando para los conectores CCS, por lo cual parece que este estándar será común solo en Japón y China.
En 2018, la Asociación CHAdeMO presentó la segunda versión de su conector, que le permite cargar hasta 400kW. Y actualmente está trabajando con China para desarrollar un conector ultrarrápido capaz de cargar hasta 900 kW.
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GB / T
Al igual que con la carga en CA, China tiene sus propios estándares para la carga en CC. GB / T está trabajando actualmente con CHAdeMO para desarrollar la tercera generación de conectores que deberían ser capaces de transmitir hasta 900 kW.
Tesla
Tesla es, por supuesto, un tema en sí mismo y tiene diferentes conectores de todos, lo que permite a los clientes de Tesla cargar en sus propias estaciones de carga que no puede usar ningún otro vehículo.
Sin embargo, Tesla también ofrece adaptadores para otros tipos de enchufes, por lo que para sus coches no hay ningún problema usar una estación de carga con un enchufe Tipo 1 o CHAdeMO.
En la guerra por el enchufe DC ganador en Europa, Tesla se inclinó hacia el enchufe CCS Tipo 2 en su Modelo 3.
Si te interesó este artículo sobre conectores y desea obtener más información sobre la recarga en CA / CC o ver cuáles son las ventajas de tener su propia estación de carga en CA en su hogar o muchos otros temas, hemos preparado una serie de artículos en la sección Conceptos básicos de electromovilidad.