Carga de vehículos eléctricos | Hermosa batería

. baterías de tracción quien equipa coches electricos se caracterizan por una acción reversible: pueden recibir y restaurar energía. Esta notable propiedad se debe a la inversión de las reacciones químicas que ocurren dentro de la batería: durante la descarga, los iones de Li+ migran naturalmente al electrodo positivo, lo que hace que los electrones circulen desde el electrodo negativo al electrodo positivo y, por lo tanto, proporcionen energía al circuito eléctrico ( ver artículo ” Batería de tracción “). Por el contrario, cuando la batería se está cargando, los electrones fluyen del electrodo positivo al negativo, invirtiendo así la dirección de migración de los iones y permitiendo que la batería recupere energía.

En la actualidad carga de coche eléctrico no puede ser controlado por el usuario: las necesidades actuales dependen únicamente del tipo de carga utilizada y están optimizadas para minimizar los tiempos de carga y garantizar la seguridad del vehículo.

Varias formas de cargar un vehículo eléctrico  

Niveles de potencia 

Usuario coche eléctrico puede elegir uno de los tres tipos de carga, dependiendo de autonomía que quiere ponerse bien con el tiempo que tiene a su disposición. 

Carga "lenta": se caracteriza por una corriente de menos de 16 A, lo que proporciona una potencia de carga relativamente baja (máximo 3,7 kW). Luego, tarda de 6 a 9 horas en cargarse por completo. La carga suave sigue siendo la más respetada de todas las baterías, lo que contribuye a su longevidad, y también es la forma más económica de cargar su vehículo eléctrico prácticamente sin necesidad de una suscripción especial. 

Carga de "impulso": la corriente utilizada alcanza los 32 A, lo que permite aumentar la potencia eléctrica (máximo 22 kW) y cargar el coche hasta un 80% en aproximadamente 1 hora y 30 minutos. 

Carga "rápida": te permite cargar el 80% en 30 minutos con una potencia de más de 22 kW (máximo 50 kW).

La carga rápida y, en menor medida, la carga rápida no están diseñadas para cargar completamente el coche eléctrico sino extenderlo autonomía... Los fabricantes solo informan los tiempos de carga del "80%" y no del "100%". De hecho, después del umbral del 80%, la carga se vuelve más lenta, el tiempo de carga al 100% es en realidad el doble del tiempo de carga al 80%. Posteriormente volveremos al fenómeno que explica esta especificidad. 

Métodos de carga de vehículos eléctricos y enchufes correspondientes.

cómo carga de coche eléctrico provoca el flujo de grandes corrientes, es necesario tomar ciertas medidas para garantizar la seguridad del vehículo. Uno de ellos se llama modo de carga y define cómo interactúan el vehículo y la infraestructura de carga:  

• Modo 1: Equivalente a suministrar energía CA al vehículo desde una toma de corriente doméstica. No existe una unidad de control de carga que pueda provocar complicaciones eléctricas sin prevenir o eliminar el peligro. 
• Modo 2: se diferencia del primer modo por la presencia de una unidad de control en el cable de alimentación, que proporciona un diálogo con el vehículo que se está cargando. Esta caja, conectada a una toma de corriente verde, es una forma muy segura de cargar tu coche, de hecho, la caja es capaz de responder ante cualquier anomalía deteniendo la carga. También es el modo más económico y no requiere la instalación de una caja de pared mucho más cara que la verde, a diferencia del tercer modo.
• Modo 3: corresponde al suministro de energía del automóvil con corriente alterna a través de un enchufe estandarizado especial (caja de pared, estación de carga). Esto aumenta la potencia de carga, ahorra la instalación y, gracias al diálogo entre el enchufe y el vehículo, gestiona de forma inteligente la carga. Los modos 2 y 3 protegen la batería y se cargan de la misma manera, pero este último le permite preprogramar su carga, que se iniciará automáticamente durante las horas de menor actividad para reducir los costos de carga.
• Modo 4: el automóvil se alimenta con corriente constante (alto nivel de potencia) a través de la estación de carga. Este modo es exclusivamente para carga rápida. 

Perfil de carga de vehículos eléctricos 

Después de una descripción detallada de las diversas herramientas disponibles para los usuarios coches electricos Para recargar, analizaremos las distintas tensiones a las que está sometida la batería. Al contrario de lo que podría pensarse, el proceso de llenado de una batería depende de su estado de carga: al igual que llenar un vaso de agua, puede permitirse actuar rápidamente al principio para ahorrar tiempo. Tiempo, pero cerca del final hay que tener cuidado de no desbordar.

Así, en el perfil cobrar coche electrico : 

• 1el agua fase: Empezamos aplicando corriente continua, cuya fuerza depende del tipo de carga elegida (lenta/acelerada/rápida). La batería se está cargando, su voltaje aumenta y después de cierto tiempo alcanza el límite de voltaje establecido por el fabricante para protegerla (ver Artículo ” BMS: Software de batería para vehículos eléctricos "). A partir del 80%, la carga no puede continuar a corriente constante sin el riesgo de dañar la sobretensión de la batería.

• 2º fase: Para no superar este límite, configuraremos el voltaje de la batería y completaremos la carga con cada vez menos corriente. Esta segunda fase es mucho más larga que la primera y depende de muchos factores como el envejecimiento de la batería, la temperatura ambiente y el amperaje de la fase 1.

Así, es comprensible que los fabricantes de cargas boost / fast solo reporten tiempos de carga al 80%: esto corresponde al tiempo de carga de la primera fase, que es rápida y permite recuperar una mayor autonomía.

La relación entre la carga y el envejecimiento de la batería de un vehículo eléctrico

cada batería de tracción caracterizado por una corriente conocida como "absorción natural", que corresponde a la corriente límite a partir de la cual se calentará la batería. Durante la carga de refuerzo o rápida, las intensidades involucradas superan claramente este límite y, por lo tanto, conducen a un calentamiento significativo. Como explicamos en el artículo “ Envejecimiento de las baterías de tracción ", Las altas temperaturas promueven la descomposición de elementos químicos, acelerando así envejecimiento de la batería y una disminución de su productividad.

Por lo tanto, para mantener su vehículo seguro, debe priorizar las cargas lentas y utilizar cables de seguridad para vehículos certificados. Hay jugadores en el mercado como Carga segura sensible a las preguntas protección de vehículos eléctricos al recargar. это La empresa francesa especializada en la recarga de vehículos eléctricos e híbridos ofrece cables y cargadores portátiles certificados por laboratorios oficiales, diseñados para preservar su configuración y su vehículo.. 

Cargar un coche eléctrico: otro caso ... 

La carga de coche eléctrico es un tema complejo que aún está muy bien estudiado por los científicos, y cuyo potencial técnico seguramente se convertirá en un elemento importante en el mundo del mañana. Podemos pensar, por ejemplo, en "vehicle to network" (o "car to network"), un concepto encontrado mayoritariamente en Japón que permite el uso baterías de tracción es responsable de abastecer las redes eléctricas de la ciudad. Esta solución permite una mejor gestión de las fluctuaciones impredecibles en las fuentes de energía renovables: la electricidad puede almacenarse cuando se produce en exceso o restaurarse cuando la demanda es demasiado alta. 

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Fuentes: 

Análisis y modelización experimental de celdas de batería y sus conjuntos: aplicación a vehículos eléctricos e híbridos. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01157751/document

Estrategias de gestión de la electricidad en un sistema de fuentes múltiples: una solución difusa optimizada para vehículos eléctricos híbridos. http://thesesups.ups-tlse.fr/2015/1/2013TOU3005.pdf

Archivo: recarga de vehículos eléctricos. https://www.automobile-propre.com/dossiers/recharge-voitures-electriques/

V2G: https://www.energuide.be/fr/questions-reponses/quest-ce-que-le-vehicle-to-grid-ou-v2g/2143/

Palabras clave: batería de tracción, carga de vehículos eléctricos, batería de vehículos eléctricos, línea de vehículos eléctricos, envejecimiento de la batería.