Los conectores de carga de vehículos eléctricos vienen en muchas formas y tamaños.

Los vehículos eléctricos son ahora algo común en nuestras carreteras y se están construyendo infraestructuras de carga en todo el mundo para atenderlos. Es el equivalente a la electricidad en una gasolinera y, pronto, estarán en todas partes.
Sin embargo, esto plantea una pregunta interesante. Las bombas de aire simplemente vierten líquido en agujeros y están estandarizadas desde hace mucho tiempo. Ese no es el caso en el mundo de los cargadores de vehículos eléctricos, así que profundicemos en el estado actual del juego.

La tecnología de vehículos eléctricos ha experimentado un rápido desarrollo desde que se convirtió en algo común en la última década aproximadamente. Dado que la mayoría de los vehículos eléctricos aún tienen un alcance limitado, los fabricantes de automóviles han desarrollado vehículos de carga más rápida a lo largo de los años para mejorar la practicidad. Esto se logra mediante mejoras en la batería, el hardware y el software del controlador. La tecnología de carga ha avanzado hasta el punto de que los últimos vehículos eléctricos ahora pueden agregar cientos de millas de alcance en solo 20 minutos.

Sin embargo, cargar un vehículo eléctrico a esta velocidad requiere mucha electricidad. Como resultado, los fabricantes de automóviles y los grupos industriales han estado trabajando para desarrollar nuevos estándares de carga para entregar alta corriente a las baterías de automóviles de primera línea lo más rápido posible.
A modo de orientación, un enchufe doméstico típico en los EE. UU. puede suministrar 1,8 kW. Se necesitan 48 horas o más para cargar un vehículo eléctrico moderno desde un enchufe doméstico de este tipo.
Por el contrario, los puertos de carga de vehículos eléctricos modernos pueden transportar desde 2 kW hasta 350 kW en algunos casos y requieren conectores altamente especializados para hacerlo. Han surgido varios estándares a lo largo de los años a medida que los fabricantes de automóviles buscan inyectar más potencia a los vehículos a velocidades más rápidas. Echemos un vistazo a las opciones más comunes en la actualidad.
El estándar SAE J1772 se publicó en junio de 2001 y también se conoce como J Plug. El conector de 5 pines admite carga de CA monofásica a 1,44 kW cuando se conecta a una toma de corriente doméstica estándar, que puede aumentarse a 19,2 kW cuando se instala en una estación de carga de vehículos eléctricos de alta velocidad. Este conector transmite energía de CA monofásica en dos cables, señales en otros dos cables y el quinto es una conexión a tierra de protección.
Después de 2006, el J Plug se volvió obligatorio para todos los vehículos eléctricos vendidos en California y rápidamente se hizo popular en los EE. UU. y Japón, con penetración en otros mercados globales.
El conector Tipo 2, también conocido por su creador, el fabricante alemán Mennekes, se propuso por primera vez en 2009 como reemplazo del SAE J1772 de la UE. Su característica principal es su diseño de conector de 7 pines que puede transportar energía CA monofásica o trifásica, lo que le permite cargar vehículos de hasta 43 kW. En la práctica, muchos cargadores Tipo 2 alcanzan un máximo de 22 kW o menos. Similar al J1772, también tiene dos pines para señales de preinserción y postinserción. Luego tiene una tierra de protección, un neutro y tres conductores para las tres fases de CA.
En 2013, la Unión Europea eligió los enchufes Tipo 2 como el nuevo estándar para reemplazar al J1772 y los humildes conectores Tipo 3A y 3C de EV Plug Alliance para aplicaciones de carga de CA. Desde entonces, el conector ha sido ampliamente aceptado en el mercado europeo y también está disponible en muchos vehículos del mercado internacional.
CCS significa Sistema de Carga Combinada y utiliza un conector "combinado" para permitir la carga tanto de CC como de CA. Lanzado en octubre de 2011, el estándar está diseñado para permitir una fácil implementación de la carga de CC de alta velocidad en vehículos nuevos. Esto se puede lograr agregando un par de conductores de CC al tipo de conector de CA existente. Hay dos formas principales de CCS, el conector Combo 1 y el conector Combo 2.
El Combo 1 está equipado con un conector de CA J1772 tipo 1 y dos conductores de CC grandes. Por lo tanto, un vehículo con un conector CCS Combo 1 se puede conectar al cargador J1772 para carga de CA, o al conector Combo 1 para carga de CC de alta velocidad. Este diseño es adecuado para vehículos en el mercado estadounidense, donde los conectores J1772 se han vuelto comunes.
Los conectores Combo 2 cuentan con un conector Mennekes acoplado a dos conductores de CC grandes. Para el mercado europeo, esto permite que los automóviles con enchufes Combo 2 se carguen con CA monofásica o trifásica a través del conector Tipo 2, o con carga rápida de CC conectándose al conector Combo 2.
CCS permite la carga de CA según el estándar del subconector J1772 o Mennekes integrado en el diseño. Sin embargo, cuando se utiliza para carga rápida de CC, permite velocidades de carga ultrarrápidas de hasta 350 kW.
Vale la pena señalar que un cargador rápido de CC con un conector Combo 2 elimina la conexión de fase de CA y el neutro en el conector, ya que no son necesarios. El conector Combo 1 los deja en su lugar, aunque no se utilizan. Ambos diseños se basan en los mismos pines de señal que utiliza el conector de CA para comunicarse entre el vehículo y el cargador.
Como una de las empresas pioneras en el espacio de los vehículos eléctricos, Tesla se propuso diseñar sus propios conectores de carga para satisfacer las necesidades de sus vehículos. Esto se lanzó como parte de la red Supercharger de Tesla, que tiene como objetivo construir una red de carga rápida para respaldar los vehículos de la empresa con poca o ninguna otra infraestructura.
Si bien en Europa la compañía equipa sus vehículos con conectores Tipo 2 o CCS, en EE. UU. Tesla utiliza su propio estándar de puerto de carga. Puede admitir tanto carga monofásica como trifásica de CA, así como carga de CC de alta velocidad en las estaciones Tesla Supercharger.
Las estaciones Supercharger originales de Tesla proporcionaban hasta 150 kilovatios por coche, pero los modelos posteriores de menor potencia para áreas urbanas tenían un límite inferior de 72 kilovatios. Los cargadores más recientes de la compañía pueden proporcionar hasta 250 kW de potencia a vehículos adecuadamente equipados.
El estándar GB/T 20234.3 fue emitido por la Administración de Normalización de China y cubre conectores capaces de realizar cargas rápidas simultáneas de CA y CC monofásicas. Poco conocido fuera del mercado exclusivo de vehículos eléctricos de China, está clasificado para funcionar a hasta 1000 voltios de CC y 250 amperios y cargar a velocidades de hasta 250 kilovatios.
Es poco probable que encuentre este puerto en un vehículo que no esté fabricado en China, ni diseñado para el mercado de China o para países con los que tiene estrechos vínculos comerciales.
Quizás el diseño más interesante de este puerto son los pines A+ y A-. Están clasificados para voltajes de hasta 30 V y corrientes de hasta 20 A. Se describen en el estándar como "energía auxiliar de bajo voltaje para vehículos eléctricos suministrada por cargadores externos".
No está claro en la traducción cuál es su función exacta, pero pueden estar diseñados para ayudar a arrancar un coche eléctrico con una batería completamente muerta. Cuando tanto la batería de tracción del EV como la batería de 12 V se agotan, puede ser difícil cargar el vehículo porque la electrónica del coche no puede activarse y comunicarse con el cargador. Los contactores tampoco pueden energizarse para conectar la unidad de tracción a los distintos subsistemas del coche. Estos dos pines probablemente estén diseñados para proporcionar suficiente energía para hacer funcionar la electrónica básica del coche y alimentar los contactores para que la batería de tracción principal se pueda cargar incluso si el vehículo está completamente muerto. Si sabe más sobre esto, no dude en hacérnoslo saber en los comentarios.
CHAdeMO es un estándar de conector para vehículos eléctricos, principalmente para aplicaciones de carga rápida. Puede entregar hasta 62,5 kW a través de su conector único. Este es el primer estándar diseñado para proporcionar una carga rápida de CC para vehículos eléctricos (independientemente del fabricante) y tiene pines de bus CAN para la comunicación entre el vehículo y el cargador.
El estándar fue propuesto para uso global en 2010 con el apoyo de los fabricantes de automóviles japoneses. Sin embargo, el estándar solo se popularizó en Japón, mientras que Europa se mantuvo con el Tipo 2 y los EE. UU. utilizaron J1772 y los propios conectores de Tesla. En un momento, la UE consideró forzar la eliminación completa de los cargadores CHAdeMO, pero finalmente decidió requerir que las estaciones de carga tuvieran "al menos" conectores Tipo 2 o Combo 2.
En mayo de 2018 se anunció una actualización de compatibilidad con versiones anteriores que permitirá a los cargadores CHAdeMO entregar hasta 400 kW de potencia, superando incluso a los conectores CCS en el campo. Los defensores de CHAdeMO ven su esencia como un único estándar global en lugar de una divergencia entre los estándares CCS de EE. UU. y la UE. Sin embargo, no logró encontrar muchas compras fuera del mercado japonés.
El estándar CHAdeMo 3.0 ha estado en desarrollo desde 2018. Se llama ChaoJi y presenta un nuevo diseño de conector de 7 pines desarrollado en colaboración con la Administración de Normalización de China. Espera aumentar la tasa de carga a 900 kW, operar a 1,5 kV y entregar los 600 amperios completos mediante el uso de cables refrigerados por líquido.
Mientras lee esto, es posible que se le perdone por pensar que, sin importar dónde conduzca su nuevo vehículo eléctrico, hay un montón de estándares de carga diferentes listos para darle un dolor de cabeza. Afortunadamente, ese no es el caso. La mayoría de las jurisdicciones luchan por admitir un estándar de carga mientras excluyen a la mayoría de los demás, lo que da como resultado que la mayoría de los vehículos y cargadores en un área determinada sean compatibles. Por supuesto, Tesla en los EE. UU. es una excepción, pero también tiene su propia red de carga dedicada.
Si bien hay personas que usan el cargador equivocado en el lugar equivocado en el momento equivocado, generalmente pueden usar algún tipo de adaptador donde lo necesitan. En el futuro, la mayoría de los vehículos eléctricos nuevos se ceñirán al tipo de cargadores establecidos en sus regiones de venta, lo que hará la vida más fácil para todos.
Ahora el estándar de carga universal es USB-CTodo debería cargarse mediante USB-C, sin excepciones. Imagino un enchufe EV de 100KW, que es simplemente un conjunto de 1000 conectores USB C metidos en un enchufe que funciona en paralelo. Con los materiales adecuados, es posible que pueda mantener el peso por debajo de los 50 kg (110 lb) para facilitar su uso.
Muchos PHEV y vehículos eléctricos tienen una capacidad de remolque de hasta 1000 libras, por lo que puede usar un remolque para transportar su línea de adaptadores y convertidores. Peavey Mart también está vendiendo generadores esta semana si tiene algunos cientos de GVWR de sobra.
En Europa, las revisiones del Tipo 1 (SAE J1772) y CHAdeMO ignoran por completo el hecho de que el Nissan LEAF y el Mitsubishi Outlander PHEV, dos de los vehículos eléctricos más vendidos, están equipados con estos conectores.
Estos conectores son ampliamente utilizados y no van a desaparecer. Si bien el Tipo 1 y el Tipo 2 son compatibles a nivel de señal (lo que permite un cable desmontable de Tipo 2 a Tipo 1), CHAdeMO y CCS no lo son. LEAF no tiene un método realista de carga desde CCS.
Si el cargador rápido ya no es compatible con CHAdeMO, consideraría seriamente volver al auto con motor de combustión interna para un viaje largo y conservar mi LEAF solo para uso local.
Tengo un Outlander PHEV. He usado la función de carga rápida de CC algunas veces, solo para probarla cuando tengo una oferta de carga gratuita. Claro, puede cargar la batería al 80% en 20 minutos, pero eso debería darle una autonomía EV de aproximadamente 20 kilómetros.
Muchos cargadores rápidos de CC tienen una tarifa plana, por lo que podrías pagar casi 100 veces tu factura de electricidad normal por 20 kilómetros, lo que es mucho más que si condujeras solo con gasolina. El cargador por minuto tampoco es mucho mejor, ya que está limitado a 22 kW.
Me encanta mi Outlander porque el modo EV cubre todo mi viaje diario, pero la función de carga rápida de CC es tan útil como el tercer pezón de un hombre.
El conector CHAdeMO debe seguir siendo el mismo en todas las hojas (¿hoja?), pero no te molestes con Outlanders.
Tesla también vende adaptadores que permiten a Tesla usar J1772 (por supuesto) y CHAdeMO (más sorprendentemente). Finalmente, descontinuaron el adaptador CHAdeMO e introdujeron el adaptador CCS... pero solo para ciertos vehículos, en ciertos mercados. El adaptador necesario para cargar los Tesla estadounidenses desde un cargador CCS Tipo 1 con una toma patentada Tesla Supercharger aparentemente solo se vende en Corea (!) y solo funciona en los autos más nuevos. https://www.youtube.com/watch?v=584HfILW38Q
American Power e incluso Nissan han dicho que están eliminando gradualmente el Chademo en favor del CCS. El nuevo Nissan Arya será el CCS y el Leaf pronto dejará de producirse.
El especialista holandés en vehículos eléctricos Muxsan ha presentado un complemento CCS para el Nissan LEAF que reemplaza el puerto de CA. Esto permite la carga de CA tipo 2 y CCS2 mientras se preserva el puerto CHAdeMo.
Conozco 123, 386 y 356 sin mirar. Bueno, en realidad, confundí los dos últimos, así que necesito comprobarlo.
Sí, más aún cuando asumes que está vinculado en el contexto... pero tuve que hacer clic en él yo mismo y supongo que es ese, pero el número no me da ninguna pista.
El conector CCS2/Tipo 2 ingresó a los EE. UU. como el estándar J3068. El caso de uso previsto es para vehículos pesados, ya que la energía trifásica proporciona velocidades significativamente más rápidas. J3068 especifica un voltaje más alto que el Tipo 2, ya que puede alcanzar 600 V de fase a fase. La carga de CC es la misma que CCS2. Los voltajes y corrientes que exceden los estándares de Tipo 2 requieren señales digitales para que el vehículo y EVSE puedan determinar la compatibilidad. Con una corriente potencial de 160 A, el J3068 puede alcanzar 166 kW de potencia de CA.
En EE. UU., Tesla utiliza su propio estándar de puerto de carga. Admite carga CA monofásica y trifásica.
Es solo monofásico. Es básicamente un complemento J1772 en un diseño diferente con funcionalidad de CC añadida.
J1772 (CCS tipo 1) en realidad puede soportar CC, pero nunca he visto nada que lo implemente. El protocolo j1772 “tonto” tiene un valor de “Modo digital requerido” y “CC tipo 1” significa CC en los pines L1/L2. “CC tipo 2” requiere pines adicionales para el conector combinado.
Los conectores Tesla de EE. UU. no admiten CA trifásica. Los autores confunden los conectores estadounidenses y europeos; estos últimos (también conocidos como CCS Tipo 2) sí los admiten.
En un tema relacionado: ¿Se permite que los coches eléctricos circulen sin pagar impuesto de circulación? Si es así, ¿por qué? Suponiendo una utopía ambientalista (completamente insostenible) donde más del 90% de todos los coches sean eléctricos, ¿de dónde saldrá el impuesto para mantener la carretera en funcionamiento? A eso se le puede sumar el coste de la carga pública, pero la gente también puede usar paneles solares en casa, o incluso generadores "agrícolas" que funcionen con diésel (sin impuesto de circulación).
Todo depende de la jurisdicción. Algunos lugares solo cobran el impuesto al combustible. Otros cobran una tarifa de matriculación del vehículo como recargo por combustible.
En algún momento, será necesario cambiar algunas de las formas en que se recuperan estos costos. Me gustaría ver un sistema justo en el que las tarifas se basen en el kilometraje y el peso del vehículo, ya que eso determina el desgaste que se produce en la carretera. Un impuesto al carbono sobre el combustible puede ser más adecuado para el campo de juego.