Diseñamos el futuro de la infraestructura de carga de EV

El dilema actual es bastante obvio: Por un lado, es menos probable que los clientes compren un vehículo eléctrico o híbrido enchufable si carecen de confianza en la infraestructura necesaria para soportar la carga de EV a gran escala. Por otro lado, un mercado de EV estancado significa que las empresas y los municipios están invirtiendo menos en infraestructura de carga para impulsar la tecnología. Se asemeja al clásico problema del “huevo o la gallina”.

Existen grandes obstáculos para la expansión de la movilidad eléctrica. Afortunadamente, ingenieros, compañías de tecnología, agencias gubernamentales y otras organizaciones están trabajando juntos para resolver algunos de los desafíos más complejos que se interponen en el camino de la implementación generalizada y global de las redes de carga de EV.

Varias áreas de innovación son prometedoras para el futuro de la infraestructura de carga de EV, incluidas las soluciones para voltajes y corrientes más altos, los componentes que admiten la miniaturización y las técnicas mejoradas de gestión térmica. TE Connectivity trabaja en estrecha colaboración con los ingenieros para diseñar y desarrollar soluciones de carga de EV que satisfagan las necesidades específicas en diferentes regiones y satisfagan la creciente demanda universal de mayor corriente y voltaje. 

Uno de los mayores desafíos para la adopción generalizada de vehículos eléctricos es la velocidad de carga.  Actualmente, las estaciones de carga rápida pueden cargar hasta un 80 % en 20 a 30 minutos, al ofrecer la alternativa más prometedora a las estaciones de servicio tradicionales. El creciente número de estaciones de carga rápida disponibles y la velocidad de carga que ofrecen plantean desafíos crecientes para los ingenieros.

Las estaciones de carga rápida deben diseñarse para una salida de alta potencia y una regulación de corriente de amplio alcance, ya que aquí se imponen mayores demandas de corriente y voltaje. Esto requiere la selección de componentes confiables y de alta calidad que puedan conectarse y proteger de manera segura el flujo de energía en todo el EV. Los relés y contactores diseñados para clasificaciones de potencia más altas, por ejemplo, contribuyen a un diseño de circuito de carga confiable y una protección sólida en el modo de carga rápida.

Los sistemas de carga construidos para voltajes y corrientes más altos aumentan la carga térmica en el sistema EV, que aumenta la temperatura de la batería y todos los componentes de conexión entre ella y el cargador.

Por lo tanto, debe asegurarse de que cada componente esté dimensionado de modo que pueda transportar la corriente nominal sin sobrecalentamiento. Sin embargo, no deben ser sobredimensionados para no aumentar el peso total del sistema, asignar mal el espacio limitado o agregar costos innecesarios. También se pueden aplicar técnicas de refrigeración líquida para permitir que el cable de carga maneje la corriente requerida para velocidades de carga rápidas sin sobrecalentamiento.

Para abordar el problema de las cargas térmicas y garantizar la especificación de soluciones de componentes altamente confiables y del tamaño adecuado, TE Connectivity ha desarrollado técnicas avanzadas de modelado térmico que se pueden utilizar para analizar el rendimiento de las conexiones internas y los componentes expuestos a temperaturas elevadas durante la carga. Estas técnicas permiten un rendimiento seguro y confiable en los sistemas de carga de EV.

Es importante que la infraestructura de carga no solo sea más rápida y potente, sino también más pequeña y ligera, para que la expansión global de la red de carga de EV pueda seguir progresando. Aumentar el rendimiento energético de la tecnología de carga y reducir su tamaño presenta naturalmente a los ingenieros desafíos significativos.

Al desarrollar estaciones de carga de CA y CC, se debe tener en cuenta el tamaño y el peso en particular. Diseñar cargadores de CA pequeños y ligeros ahorrará espacio en el vehículo. Esto se aplica tanto a las estaciones de carga domésticas como públicas: deben ser lo más pequeñas posibles para maximizar el espacio disponible, especialmente en áreas urbanas donde el espacio es limitado.

Los componentes clave en los cargadores de EV incluyen conectores de placa y señal, contactores, resistencias de potencia y bornera. La industria tendrá la oportunidad de desarrollar soluciones de carga más compactas y flexibles si estos componentes se pueden miniaturizar. Sin embargo, es importante asegurarse de que el rendimiento requerido para velocidades de carga más rápidas no se vea comprometido a medida que estos componentes se vuelven más pequeños.

Junto con TE, los ingenieros y diseñadores pueden potenciar el futuro de la infraestructura de movilidad eléctrica. Más información sobre las soluciones de TE Connectivity para aplicaciones de carga más rápidas y energéticamente eficientes: carga de EV