Chager a bordo y carga AC

La carga del coche eléctrico depende de tres componentes y su velocidad siempre estará determinada por el eslabón más débil de la cadena. Estos tres componentes sonUna estación de carga,Un cable de cargaY un cargador a bordo. El menos conocido de estos tres es el cargador de a bordo. Entonces, ¿cómo funciona? ¿Cuáles son los tipos básicos de cargadores a bordo? Y ¿Cuáles son las perspectivas para el futuro?

La palabra cargador puede ser confuso. Dado que la estación de carga se llama comúnmente cargador, debe aclararse que hay dos tipos de cargadores:

· Cargador a bordo (OBC) integrado en el coche

· Estación de carga (también llamado un cargador que puede ser AC o DC) -Equipo de suministro de vehículos eléctricos (EVSE)

En este artículo, tratamos el tema de los cargadores a bordo, aquellos que son parte integral de cada automóvil eléctrico. El tema de los cargadores externos (EVSE) y la carga con corriente continua o alterna se puede encontrar aquí.

¿Cómo funciona la carga?

Hay dos tipos básicos de carga, puede utilizar corriente continua o corriente alterna. Si se utiliza energía de CA, desde la toma de corriente o la estación de carga de CA, la corriente pasa a través del cable de carga al cargador de a bordo, que convierte la AC a DC y la envía a la batería a través del sistema de gestión de la batería (BMS).

Si el automóvil está cargado con corriente continua, entonces el cargador a bordo se omite y la corriente se envía a través del BMS directamente a la batería. Por lo tanto, el cargador a bordo no se usa durante la carga de CC, pero este estilo de carga tiene mayores demandas en el BMS.

¿Cuál es el papel de un cargador a bordo?

Por encima de todo, el cargador a bordo le permite controlar la corriente y el voltaje en el que se necesita cargar la batería (modo de control de voltaje o corriente), cuidando así la vida útil de la batería.

El cargador ofrece corriente constante o carga de voltaje constante, los cuales son fáciles de operar. Y cada uno de ellos tiene sus ventajas y desventajas. En el caso de la carga de corriente constante, hay alta eficiencia y velocidad de carga, pero existe el riesgo de que la batería se sobrecargue en una etapa posterior, y su vida útil se reduzca. En el caso de la carga de voltaje constante, existe el riesgo de que fluya demasiada corriente en la batería desde el principio, lo que calentará demasiado la batería y acortará su vida útil nuevamente.

Así, el cargador asegura que se carga inicialmente con una corriente constante, manteniendo así la velocidad y la eficiencia, y cuando el voltaje en ambos extremos de la batería alcanza una cierta amplitud, cambia a carga de voltaje constante. Este sistema se llama la estrategia de carga y es la función más importante del cargador a bordo.

La primera fase es la llamada etapa PFC (controlador de factor de potencia o corrección de factor de potencia), que convierte la corriente alterna (AC) en corriente continua. Esta parte del cargador decide si podrá utilizar una, dos o las tres fases de corriente alterna. El voltaje de salida de 700V luego pasa a la segunda fase.

La segunda fase se llama un convertidor LLC. La entrada es el 700V mencionado anteriormente y la salida es el voltaje que necesita la batería en un momento dado de carga.

¿Qué tipos de cargadores a bordo existen?

Los cargadores a bordo se pueden dividir según cuántas fases pueden usar (ya sea una, dos o tres) y según su salida. La potencia de salida de los cargadores a bordo suele estar en el rango de entre 3,7 kW y 22 kW. Estas dos características determinan el precio del cargador y, por lo tanto, el precio de todo el coche eléctrico.

Perspectivas para el futuro

Dado que la velocidad de carga de un automóvil eléctrico siempre depende de la potencia del eslabón más débil, existe una tendencia hacia cargadores a bordo cada vez más potentes. La investigación actual se centra principalmente en reducir las dimensiones y el peso del cargador con énfasis en la alta densidad de energía, la alta eficiencia de carga y La buena disipación de calor.

La investigación sobre la primera parte del cargador (fase PFC) está muy avanzada y actualmente logra una eficiencia de 98%. Por lo que la eficiencia general depende principalmente del diseño y la eficiencia del convertidor de DC-DC en la segunda fase.