Recarga de la batería de vehículos eléctricos en ruta

Recarga de la batería de vehículos eléctricos en ruta

La autonomía de los coches eléctricos y el tiempo de carga necesario para poder utilizarlos de nuevo, es un punto muy importante a considerar a la hora de comprar un vehículo eléctrico y realizar la transición eléctrica a nivel personal o de una flota de empresa.

La mayoría de las comparativas sobre la capacidad de viajar de los vehículos eléctricos responden a tres preguntas básicas: capacidad de la batería útil, autonomía media homologada, y potencia de recarga máxima en corriente continua. Sin embargo, la cuestión  no es tan sencilla. El consumo y la autonomía homologados son casi imposibles de lograr en la vida real (en promedio la autonomía real es 17% menor que la homologada), la potencia de carga máxima a menudo solo está disponible durante un tiempo limitado, y sobre ella influyen factores como la temperatura, el estado actual de la carga (SoC) de la batería o incluso sobre las limitaciones del propio punto de recarga.

Los fabricantes de coches eléctricos ofrecen una información bastante limitada sobre el funcionamiento real de la recarga rápida que implementan sus modelos. Las únicas características que se conocen son la potencia de carga y el estándar que utilizan. Sin embargo, esta información debe ser tomada con cierta cautela puesto que la curva de potencia mantenida en el tiempo es diferente en cada caso lo que influye en los tiempos de espera de recarga.

Como se verá a continuación los procesos de carga no son a valor constante de transferencia de potencia. Muy por contrario, es por ello que para obtener un resultado representativo en términos de potencia de carga es necesario excluir los picos que se producen al inicio del proceso, cuando la carga de la batería es muy baja, y los valles que la regulación de la potencia realiza al final, cuando la batería está casi completa. 

Cuando procedemos a una recarga rápida de la batería, por ejemplo en ruta, el proceso dura determinado tiempo y con llegar al 80% de la carga total de la baterías es suficiente porque como se verá en las curvas de carga, a continuación, a partir de ese valor la potencia disminuye significativamente aumentado el tiempo de carga en exceso.

Audi e-tron

Este coche admite una potencia de carga de hasta 150 kW de carga rápida. En la curva de carga adjunta, se puede ver la velocidad de carga en puntos de 175 kW y 50 kW de potencia. A 175 kW, la velocidad de carga se verá reducirá lentamente a partir del 80% de carga. A 50 kW, esto ocurre al llegar al 98%.

BMW i3

Los tiempos de carga varían según la batería que equipe cada unidad:

22 kWh: carga rápida hasta el 65%, 33 kWh: carga rápida hasta el 85%, 42 kWh: carga rápida hasta el 85% aproximadamente, la velocidad se reducirá a partir de ese porcentaje.

Hyundai Ioniq

A partir del 75% de carga, la velocidad de carga comienza a caer, y por encima del 85% se reduce a una potencia de 22 kW.

Hyundai Kona

En promedio carga 100 km de autonomía en un tiempo de entre 15 y 25 minutos, cayendo su velocidad a partir del 73% de batería.

Mercedes-Benz EQC

En un punto de carga de 175 kW, la velocidad de carga comienza a caer a partir del 40%, mientras que en uno de 50 kW esto ocurre a partir del 90%.

Nissan LEAF

Es un caso de especial mención, ya que el sobrecalentamiento de su batería le impide continuar cargando de una forma rápida durante mucho tiempo, tal y como se aprecia en el gráfica. Su comportamiento depende de las diferentes baterías equipadas:

24 kWh: carga rápida hasta el 25%, 30 kWh: carga rápida hasta el 80%, 40 kWh: carga rápida hasta el 60%, la velocidad cae a partir de ese momento.

Tesla Model 3

Se puede ver en la gráfica como la velocidad de carga cae a partir del 50%, sufriendo una caída más acusada a partir del 60% cuando carga a 150 kW. En cargadores rápidos de 175 kW permite cargar a un máximo de 150 kW a través de CCS.

Volkswagen e-Golf

Su comportamiento depende de la batería que equipe:

26 kWh: carga rápida hasta el 75%, 36 kWh: carga rápida hasta el 80%, momento en el que comienza a cargar de forma más lenta.

Como conclusión se puede decir que es conveniente desde el punto de vista del tiempo recargar al 80% (promedio) porque el lapso que lleva llegar del 80 al 100% es mucho mayor, de acuerdo a las gráficas, si es que con el 80% podemos llegar perfectamente al próximo punto de recarga.

Para mayor información sugiero la página web holandesa Fastned (https://fastnedcharging.com/nl/), donde pueden  encontrar las curvas de carga de los diferentes modelos de coches eléctricos y que sirvió como fuente  para el presente artículo.

 

Ing. Ricardo Berizzo

Cátedra: Movilidad Eléctrica

U.T.N. Regional Rosario                                                                                                                                         2022.-