Glosario de la A a la Z de la recarga inteligente de vehículos eléctricos

En los últimos años, los vehículos eléctricos (VE) han ganado aceptación y uso en todo el mundo a un ritmo asombroso. El crecimiento cualitativo del mercado de los vehículos eléctricos coincide con un momento en el que el mundo busca nuevos métodos para sostener sus redes eléctricas. Estos métodos incluyen, entre otros, la descentralización de la red y la evolución de la carga de los vehículos eléctricos: la carga inteligente.

La preponderancia de los vehículos eléctricos en el panorama automovilístico mundial pone en aprietos a las redes eléctricas por su gran dependencia de la red. Para equilibrar la oferta y la demanda de energía y evitar el colapso de la red, la mayoría de los países adoptan ahora la recarga inteligente de VE.

Como propietario de un VE o gestor de una flota, es importante comprender los aspectos necesarios de la recarga inteligente de VE. Si se familiariza con la terminología asociada a la recarga inteligente de vehículos eléctricos, como se ve a continuación, no solo le resultará más fácil gestionar su vehículo, sino también comunicarse eficazmente con otros miembros de la comunidad de vehículos eléctricos.

Carga de CA

La corriente almacenada en la batería de un VE típico es la corriente continua (DC), mientras que la corriente que viene de la red es la corriente alterna (AC). Por tanto, debe producirse una conversión dentro o fuera del VE para conciliar estas dos corrientes distintas. Cuando la conversión se produce en el VE, el proceso se denomina carga de CA.

En la carga de CA, la CA fluye desde el cargador de CA hacia el VE y es convertida por el cargador de a bordo en CC, que luego carga la batería del VE.

Gestión activa de la carga (ALM)

Cuando un VE está conectado a la infraestructura de carga, no compite con ningún otro vehículo y, por tanto, obtiene la máxima carga. Sin embargo, con varios VE surge la necesidad de satisfacer a todos los VE que se cargan. A veces, esto crea, en el mejor de los casos, un desequilibrio y, en el peor, un cierre de las instalaciones eléctricas conectadas a la infraestructura.

El ALM se utiliza para evitar estos casos. Con ALM, los edificios pueden comunicarse fácilmente con las estaciones de carga de VE para distribuir uniformemente la carga disponible a los VE sin forzar la red o el edificio.

Vehículos eléctricos de batería (BEV)

Los BEV son la única clase de vehículos eléctricos que funcionan únicamente con electricidad almacenada en baterías. Sus baterías, predominantemente de iones de litio (Li-ion), que alimentan el vehículo y liberan cero emisiones netas de carbono, son fácilmente recargables en los puntos de carga.

Punto de recarga

Un punto de carga, también denominado equipo de suministro de vehículos eléctricos (EVSE), es uno de los componentes que conforman la instalación completa de carga de vehículos eléctricos.

Un punto de carga transmite electricidad a un vehículo eléctrico a través de uno o varios conectores, de los cuales sólo uno puede estar activo a la vez. Utilizando una gasolinera como analogía, un punto de carga puede compararse con una manguera de repostaje que recibe la energía directamente del surtidor de gasolina y la suministra al vehículo a través de la boquilla, lo que equivale a una toma de corriente o conector de carga en el caso de los vehículos eléctricos.

Operador de puntos de carga (CPO)

Un CPO es el equivalente al director de una gasolinera. Es responsable de la instalación y el mantenimiento de un parque de recarga, es decir, de las instalaciones que albergan y operan múltiples estaciones de recarga. La descripción de su trabajo incluye la compra e instalación de hardware, como las estaciones de carga, el mantenimiento de la conexión a la red, la fijación de precios para el uso de la instalación y la gestión de la conexión con los proveedores de servicios de movilidad electrónica (eMSP).

Estación de carga

Mientras que un punto de carga funciona de forma similar a una manguera de abastecimiento de combustible, una estación de carga puede compararse a un surtidor de gasolina con una interfaz de usuario que conecta el depósito de gasolina con el vehículo. Una estación de carga sirve de intermediario entre la red y el VE, regulando la cantidad de electricidad, mostrando el precio para que lo vean los propietarios del VE y los CPO, y sirviendo de herramienta vital en la gestión activa de la carga.

Una estación de recarga, al igual que el surtidor de gasolina, puede tener varias mangueras y más de un punto de recarga conectado, cada uno de los cuales puede servir a un solo vehículo eléctrico a la vez.

Sistema de gestión de estaciones de carga (CSMS)

El CSMS es un conjunto de herramientas que funcionan conjuntamente para ayudar a los operadores de puntos de recarga y permitirles gestionar mejor los parques de recarga de vehículos eléctricos. Estos sistemas incluyen tecnología como el software de recarga inteligente de vehículos eléctricos que hace que la recarga inteligente sea una posibilidad y un proceso simplificado.

Sistema de carga combinada (CCS)

El CCS es un método de carga rápida que ha ganado popularidad en Europa y Norteamérica en los últimos años. Se desarrolló como respuesta a la lentitud del conector de tipo 2 (véase más abajo).

Los vehículos eléctricos se multiplican rápidamente y la necesidad de opciones de carga más rápidas aumenta en consecuencia. El conector CCS combina el conector de tipo 2 con otras dos líneas de alimentación de corriente continua que funcionan a voltajes significativamente más altos que el conector de tipo 2. Esta combinación potencia la carga de los vehículos eléctricos más allá de la experiencia normal.

Conector

Al igual que la carga de un smartphone, todo proceso de carga de un vehículo eléctrico requiere dos conectores finales: un enchufe en el punto de carga y el otro en la toma del vehículo. 

La velocidad de carga que obtiene un VE depende sobre todo de los tipos de conectores utilizados.

Visite aquí para saber más sobre los diferentes tipos de conectores y su idoneidad para su VE.

Carga de CC

La carga de CC es simplemente lo contrario de la carga de CA. La diferencia entre ellas está en el anfitrión de la conversión de la corriente. En la carga de CA, la CA se convierte en CC en el cargador de a bordo instalado dentro del VE. La carga de CC, en cambio, emplea el servicio de un punto de carga que puede convertir la CA en CC antes de transmitir la corriente al VE.

Respuesta a la demanda

Una de las ideas centrales de la recarga inteligente de vehículos eléctricos es la gestión eficaz de la red mediante la respuesta a la demanda.

La respuesta a la demanda se produce cuando los consumidores de energía y los operadores de la red se comunican entre sí para optimizar el uso y la transferencia de electricidad. Con la carga inteligente, los propietarios de vehículos eléctricos pueden gestionar a distancia cómo y cuándo se cargan sus vehículos. De este modo, pueden cargar durante las horas de menor demanda, con lo que se reduce la presión sobre la red.

Operador de la red de distribución (DNO)

El DNO es el mediador entre la red y una empresa de servicios públicos, que suministra electricidad a los parques de recarga de vehículos eléctricos. Por lo tanto, el CPO no puede realizar las instalaciones necesarias sin ponerse en contacto con el DNO, responsable de la cantidad y la velocidad de las distribuciones de electricidad.

Subvención a los puntos de recarga de vehículos eléctricos

La subvención a los puntos de recarga para vehículos eléctricos es un programa del Gobierno británico que financia hasta el 75% de los costes totales de la instalación de puntos de recarga inteligentes para vehículos eléctricos en las infraestructuras domésticas de todo el Reino Unido.

Proveedor de servicios para vehículos eléctricos (ESVP)

Los EVSPs proporcionan la carga de vehículos eléctricos de punto a punto, gestionando tanto las prestaciones de las estaciones de carga como la experiencia del conductor.

Son organismos que gestionan múltiples asuntos de recarga de vehículos eléctricos, como la recarga pública, la recarga residencial, los depósitos de flotas, la recarga en el lugar de trabajo, etc., para ofrecer la mejor experiencia tanto a los OPC como a los propietarios de vehículos eléctricos.

Proveedores de servicios de movilidad electrónica (eMSP)

Se puede decir que los eMSP son la otra cara de los CPO. Mientras que los CPO se ocupan del bienestar de los parques de recarga de vehículos eléctricos, los eMSP están más orientados a los conductores. Sus servicios incluyen:

• Proporcionar amplia información sobre las estaciones de recarga y la navegación por ellas.
• Sugerir puntos de recarga adecuados.
• Ayudar a los conductores a ajustar sus tiempos de carga.

Cargador EV

Al contrario de lo que se piensa, un cargador de VE no es ninguna de las estaciones de carga o puntos de recarga, sino un dispositivo integrado en el VE. En la recarga de CA, por ejemplo, el cargador del VE, también llamado cargador de a bordo, es el que recibe la CA y la convierte en CC antes de rellenar finalmente el nivel de la batería del vehículo.

Conductor EV

Un conductor de VE conduce un VE y realiza la recarga residencial, pública y en el lugar de trabajo.

Carga en el hogar

La recarga en casa, tal y como su nombre indica, es el proceso de recarga de un vehículo eléctrico mediante instalaciones instaladas en el hogar. Sin embargo, la carga en casa tiene diferentes niveles, a saber: Nivel 1 y Nivel 2.

La carga del Nivel 1 de DV es más lenta, ya que suministra una corriente de salida doméstica estándar a 110 o 120 voltios. El nivel 2, sin embargo, duplica la corriente de salida del nivel 1 a 220 o 240 voltios o más.

Sistema de gestión de la energía doméstica (HEMS)

La carga en el hogar requiere que las instalaciones de carga de los vehículos eléctricos compartan la energía con otros aparatos domésticos. Cuando no se gestiona bien, esto puede perturbar el uso de la energía en el hogar. La incorporación efectiva de la armonía entre los electrodomésticos y las características de carga de los VD en relación con la red es HEMS.

HEMS tiene dos tipos de gestión de la carga: estática y dinámica. La gestión de la carga estática da prioridad a la energía requerida por las instalaciones de carga de los vehículos eléctricos, comprometiendo otros aparatos. La gestión dinámica de la carga es similar a la de ALM, ya que tiene en cuenta todos los elementos que deben cargarse y distribuye la carga de forma uniforme.

ISO 15118

La ISO 15118 es una norma internacional establecida para racionalizar los acuerdos de comunicación digital que deben seguir los vehículos eléctricos y las estaciones de recarga.

Visite aquí para saber más sobre los protocolos.

Carga de los niveles 1, 2 y 3

En la carga de los vehículos eléctricos, como en el caso de la carga de los smartphones, hay niveles que dictan la velocidad y la calidad de la carga.

La carga de nivel 1, la más lenta de todas, con una carga completa, ofrece de tres a cinco millas por hora. Este tipo de carga se realiza enchufando el vehículo eléctrico a un punto de carga de pared normal.

Con la carga de nivel 2, el VE, con la carga máxima, tiene garantizada una autonomía de aproximadamente 75 millas.

La carga de nivel 3 proporciona a un VE una autonomía máxima de 298 millas. 

Baterías de iones de litio (Li-ion)

La batería de iones de litio es el tipo de batería predominante en los vehículos eléctricos por su elevada energía por unidad de masa y su relación potencia-peso.

Millas por kilovatio-hora (Millas por kWh)

Los kilómetros por kWh de un VE son equivalentes a los kilómetros por galón que se utilizan en los vehículos con motor de combustión interna (VCI). El ratio de eficiencia indica al conductor de un VE cuántos kilómetros puede recorrer su vehículo con un kWh de electricidad.

Si la batería de un vehículo eléctrico tiene una capacidad de 60 kWh y una eficiencia de 3 millas por kWh, puede recorrer 180 millas con una carga completa.

Motor

El motor eléctrico, junto con la batería, hace que un VE sea lo que es. Los motores se alimentan de la corriente de la batería, tras lo cual impulsan el VE.

Un buen motor de automoción debe tener un alto par de arranque, una alta densidad de potencia y una alta eficiencia. Los motores más destacados en los vehículos eléctricos son los motores de corriente continua en serie, los motores de corriente continua sin escobillas, los motores síncronos de imanes permanentes, los motores de reluctancia conmutada y los motores de inducción de corriente alterna trifásica.

Carga fuera de horas punta

Las horas valle son periodos en los que la demanda de la red disminuye considerablemente, normalmente por la noche. Cuando los propietarios de vehículos eléctricos cargan sus vehículos en este periodo, se denomina carga fuera de horas punta.

Al aprovechar la carga fuera de las horas punta, los propietarios de vehículos eléctricos no sólo ahorran en costes de carga, sino que también liberan a la red de una carga adicional que, de otro modo, habría soportado durante las horas de máxima demanda.

Alianza de Carga Abierta (OCA)

OCA es una cadena mundial de propietarios de infraestructuras públicas y privadas de vehículos eléctricos con el objetivo común de promover estándares abiertos a través de dos protocolos distintos:

• El Protocolo de Puntos de Carga Abiertos (OCPP) incluye obligaciones de recarga de vehículos eléctricos, como funcionalidades añadidas de recarga inteligente, seguridad, gestión mejorada de las transacciones, etc.
• Protocolo abierto de carga inteligente (OSCP): querealiza e informa a los operadores de la red de las predicciones relativas a la capacidad local disponible para la producción y la generación, proporciona el ajuste de la producción y la generación de los recursos de flexibilidad a la capacidad de la red, etc.

Enchufar y cargar (P&C)

P&C es una idea tecnológica iniciada por la norma ISO 15118 (véase más arriba). El objetivo de esta iniciativa es facilitar la carga de los vehículos eléctricos a los conductores.

Se trata de un proceso de automatización que recoge los datos del conductor en cuanto conecta su vehículo. Con P&C, los conductores ya no tienen que realizar repetidamente pagos, escanear códigos de barras, enviar manualmente su información de identidad del VE, etc.

Vehículo eléctrico híbrido enchufable (PHEV)

Los PHEV son un tipo de vehículo eléctrico que combina una batería y un motor de combustión interna para funcionar. El vehículo comienza a funcionar con la batería y luego cambia automáticamente al motor de combustión interna.

Las baterías de los PHEV pueden cargarse de tres maneras:

• En las estaciones de carga, ya sea de CA o de CC.
• Frenado regenerativo: energía convertida a partir de la fuerza inversa debida al frenado.
• Carga generada por el combustible: el combustible del ICE se utiliza para generar suficiente electricidad para cargar la batería.

Carga pública

La carga pública, a diferencia de la carga en el hogar y en el lugar de trabajo, no es exclusiva. Debido a su fácil accesibilidad, las estaciones de carga públicas reducen la necesidad de que los VE, como los PHEV, cambien a ICE durante la conducción.

Identificación por radiofrecuencia (RFID)

La RFID es la identidad única que poseen los VE y los conductores de VE y se utiliza para la identificación y el pago de la recarga. Los conductores de vehículos eléctricos suelen tener tarjetas RFID para facilitar el pago de las sesiones de recarga.

Sin embargo, este método tiende a ser tedioso y a veces agobiante debido al olvido del conductor, a la pérdida de la tarjeta o a otras formas de percance. Esta redundancia es uno de los retos que pretende resolver la iniciativa Plug and Charge (véase más arriba).

Gama

La autonomía de un VE consiste en los kilómetros que puede recorrer con una carga completa. Los factores que afectan a la autonomía de un VE varían desde los físicos hasta los de comportamiento: neumáticos, clima, estilo del conductor, etc.

Ansiedad por el alcance

La ansiedad de autonomía es la sensación que tienen los conductores de VE cuando perciben que la batería está baja y no encuentran alternativas a la vista. La ansiedad por la autonomía es uno de los principales factores que explican el rechazo de la gente a pasarse a los VE.

Alcance por hora (RPH)

La RPH es la clasificación de los cargadores de vehículos eléctricos. Al conocer el RPH de su vehículo, los conductores pueden proyectar la distancia que puede recorrer.

La RPH viene determinada principalmente por la capacidad de la estación de carga, la eficiencia del VE y el estado de carga del VE.

Operador de red itinerante (RNO)

Los RNOs proporcionan servicios esenciales tanto a los CPOs como a los conductores de VE. La itinerancia permite a los conductores de vehículos eléctricos utilizar cualquier instalación de recarga a la que puedan acceder sin tener que identificarse como cliente de dicha instalación o estación. Aporta fluidez a la relación conductor-estación.

Estado de carga (SoC)

El SoC de un VE mide la cantidad de electricidad disponible en su batería. El SoC es similar al medidor de combustible de un vehículo de combustión interna, y prepara al conductor del VE para la siguiente línea de acción.

Recarga de la batería

Esto es lo que ocurre cuando los conductores aprovechan el tiempo que sus vehículos eléctricos están aparcados para mantenerlos cargados, en lugar de dejar que la batería se vacíe de energía antes de recargarla.

Tapones de tipo 1 y 2

Los enchufes o conectores de tipo 1 proporcionan una carga rápida con una potencia de entre 3,7kW y 7,5kW AC, lo que supone una RPH de 12,5 a 25 millas por hora.

Los enchufes de tipo 2, por su parte, ofrecen una carga más rápida de entre 22kW y 43kW, lo que supone una RPH de entre 30 y 90 millas por hora.

Carga del vehículo a la red (V2G)

V2G es una tecnología de carga inteligente que permite a las baterías de los vehículos eléctricos devolver la electricidad inactiva a la red para una mejor gestión de la misma.

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