Conectores para la recarga del vehículo eléctrico

Existe una amplia gama de conectores en el mercado, tan excesiva que crea confusiones entre los propietarios de vehículos eléctricos y potenciales usuarios. Encontramos conectores desarrollados por firmas alemanas, americanas, japonesas, italianas o francesas. En la actualidad, la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) se encarga de la normalización, al mismo tiempo que en los EEUU la SAE (Society of Automotive Engineers) estandariza también algunos conectores. Por si fuera poco, asociaciones como los fabricantes japoneses se han unido para diseñar y desarrollar su propio conector. A continuación os mostramos cuales son los diferentes tipos de conectores que podemos encontrar en el mercado.

 

tipos de conectores_2
Conectores más usados: 1 – CHAdeMO,  2 – SAE J1772,  3 – SCAME,  4 – CCS Combo, 5 – Tipo 2

 

Todos los vehículos eléctricos llevan incorporado en su interior un cargador cuya misión es convertir la corriente alterna de la red eléctrica en corriente continua para poder ser almacenada en las baterías. Esto conlleva importantes aumentos de temperatura, existiendo el riesgo de sobrecalentamiento cuando las intensidades y los tiempos de carga son elevados. Por este motivo la potencia que pueden manejar estos rectificadores esta limitada. Para más de 250V e intensidades superiores a 75A se aconseja que una estación de recarga suministre de manera directa a las baterías la corriente continua, realizando la transformación CA/CC fuera del vehículo. Para este tipo de recarga los conectores usados son; CHAdeMO, CCS Combo y SAE J1772 Combo. Estos tres conectores los podemos encontrar en las estaciones de recarga rápida, siendo el CCS el elegido como estándar tanto por fabricantes europeos como americanos.

 

SchukoTipo 1Tipo 2CHAdeMOSCAMECEEformCCSSAE J1772 ComboInducción electromagnética
schuko conector Es el conector utilizado por todos los aparatos eléctricos habituales en los domicilios europeos, excepto en Reino Unido y algún otro país, es decir, el enchufe de “toda la vida”, llamado técnicamente Tipo F y estandarizado por la norma CEE 7/4. Esta toma de corriente viene de serie en la mayoría de vehículos eléctricos, y es usado por los Modos 1 y 2, en el lado de la pared. Debido a esto, este conector está más extendido en motos y bicicletas eléctricas. Su intensidad máxima de corriente es de 16A, con tensiones menores de 250V.
Conector SAE J1772 Set
También llamado técnicamente SAE J1772 o Tipo 1 por la norma IEC 62196-2. Desarrollado en EEUU por la Sociedad de Ingenieros de la Automoción y fabricado inicialmente en 2009 por Yazaki, es el conector más usado en los vehículos eléctricos debido a que es el estándar del mercado americano desde 2010, siendo este el mayor de todos. Tiene todas las características de un enchufe monofásico normal, añadiendo dos pines extra cuya función es comunicarse con el coche y detectar la proximidad. Tiene un diseño especial que favorece la seguridad e impide el acceso de terceros.

Características técnicas:  5 pines (L1, L2/N, PE, CP, CS). El J1772-2009 ha sido diseñado para tensiones de hasta 250V y corrientes monofásicas de hasta 80A, capaz de suministrar una potencia máxima de 19.2 kW, siendo lo habitual recargas de 32A y 7.4 kW.

Se puede encontrar en: Nissan Leaf, Tesla Roadster, Chevrolet Volt, Toyota Prius Plug-in Hybrid, Mitsubishi i-MiEV, Ford Focus Electric, Smart ForTwo electric drive, Renault Kangoo Z.E, Renault Fluence Z.E, BMW ActivE y Honda Fit EV entre otros.

Mennekes SET type2-european-connector Conocido técnicamente como VDE-AR-E 2623-2-2, este conector fue desarrollado por la empresa alemana Mennekes con la colaboración de RWE y Daimler. Debido a la norma IEC 62196-2 también se le llama Tipo 2. La Asociación Europea de Constructores (ACEA) ha acordado que sea el estándar europeo, de ahí que esté llevando a cabo una importante expansión, aunque uno de sus inconvenientes es su elevado precio. Por este motivo lo utilizan prácticamente todos los fabricantes alemanes y Renault en su ZOE. Tiene siete bornes, cuatro para corriente (trifásica), uno de tierra y dos para comunicaciones. Es compatible con todos los tipos de recarga en CA, Modo 2 y especialmente Modo 3, siendo este ultimo modo junto con este conector la combinación favorita de la UE.

Características técnicas: 7 pines (L1, L2, L3, N, PE, CP, PP). Usado para corrientes monofásicas de 16A y trifásicas de hasta 63A, voltajes de 100V a 500V y potencias de 3.7 kW hasta 43.5 kW. Tiene bloqueo de clavija, pero para mayor protección se deben añadir accesorios como obturadores que aumentan su coste.

Se puede encontrar en: Audi Sportback e-tron. BMW i3, Porsche Panamera Hybrid, Renault ZOE, Tesla Model S, VW e-Up! y VW e-Golf.

CHAdeMO conector Es el conector utilizado por todos los fabricantes japoneses, ya que ha sido desarrollado por una asociación de fabricantes formada por TEPCO, Nissan, Mitshubishi, Toyota y Subaru. Está diseñado exclusivamente para una recarga rápida en corriente continua, es decir, en Modo 4, y se ajunta al estándar IEC 62196-3 donde se le conoce como Tipo 4. El nombre CHAdeMO es la abreviatura de CHArge de MOve. Tiene hasta diez bornes, siendo una de las tomas de corriente de mayor tamaño, y su comunicación se realiza mediante CAN bus. Es el conector con la red más densa de estaciones de recarga, debido a la agresiva estrategia de Nissan de dar la mayor cobertura a sus clientes.

Características técnicas: 10 pines (2 de Potencia, 7 de señal y 1 sin asignación). Este conector es capaz de suministrar corriente continua de hasta 200A y 500V, logrando recargas ultra-rápidas. Normalmente su proceso de carga comienza a 110A hasta alcanzar el 50% de la capacidad de la batería, tras esto sigue a 44A hasta el 80%, y finaliza la recarga a 14A.  Ofrece hasta 62.5 kW de potencia máxima.

Se puede encontrar en: Nissan Leaf, Mercedes Clase B EV, Mitsubishi i-MiEV, Peugeot Ion, Citröen C-Zero, Fiat 500e, Subaru Plug-in Stella y Micro-vett Fiorino.

conector SCAME tipo3 Nacido en 2010 gracias a la alianza llamada “EV Plug Alliance”, formada entre otros por el fabricante italiano Scame, el alemán Schneider Electric y el francés Legrand. Se le conoce por el nombre de uno de sus fabricantes, aunque también es denominado Tipo 3 por la norma IEC 62196-2. Aparte de utilizarse en la Formula E, es usado en pequeños vehículos eléctricos, permitiendo una recarga semi-rápida con corriente alterna, aunque por ahora no esta muy extendido. El Scame es el otro tipo de conector reconocido por la ACEA, quien recomienda situarlo en los postes de recarga junto al Mennekes. Además dispone de soluciones técnicas y de protección que ninguno de los otros conectores ofrece, por lo que es la mejor opción para situar en el lado de la pared o infraestructura de recarga. Además al estar limitado a 32A es bastante más economico que sus rivales.

Características técnicas: 7 pines (L1, L2, L3, N, PE, CP, PP). Corrientes monofásica y trifásica en el mismo conector de hasta 32A, 22 kW de potencia máxima y <500V. Posee obturadores de protección que impiden el acceso a los bornes, además de bloqueo de clavija y tapa. Diferentes modelos de 4,5 o 7 pines según las potencia necesitada.

Se puede encontrar en: Por ahora solo es usado por pequeños fabricantes de microcoches eléctricos.

CEEPlus plug Los conectores CEE en distintas formas, conocidos como IEC 60309 (estándar internacional de la Comisión Electrotécnica Internacional), son tomas para corriente de uso industrial. Debido a su uso con corrientes elevadas, este tipo de conector soporta altos requerimientos de seguridad. Existen multitud de números y configuraciones de clavijas, dependiendo de su aplicación. Basándose en este conector, llamado Commando en Reino Unido, podemos encontrar el CEEPlus, utilizado en algunas estaciones de recarga de Suiza, que tiene versiones para monofásica (230V) y trifásica (400V), ambas a 16A, y cuatro pines extra para su uso en Modo 3, aunque esta limitado a potencias de 11 kW.

Características técnicas: La norma le permite hasta 690V, corrientes <250A y frecuencias de hasta 500 Hz. Soporta un rango de temperaturas de −25 °C a 40 °C.

Se puede encontrar en: Este conector no es usado en el lado del vehículo, pero si suele ser habitual encontrarlo en el lado de la pared de muchos cables de carga facilitados por los fabricantes.

CCS combo2
El “Combined Charging System” es una propuesta desarrollada conjuntamente por norteamericanos y alemanes como solución global para la recarga en CC. Debido a que se basa en una toma Tipo 2 a la que se le han añadido 2 pins de potencia para CC, también se le conoce como Combo2. Este sistema de carga combinado fue aprobado a finales de 2011 en Alemanía, y siete fabricantes (Audi, BMW, Daimler, Ford, General Motors, Porsche y Volkswagen) han acordado instalarlo en sus vehículos. Las ventajas de este conector es que permite que por el lado del coche tengamos sitio para un Tipo 1 o Tipo 2 junto con el espacio destinado a los 2 pines de continua, permitiendo hasta 200A, por lo que abre el abanico de recargas a aquellos coches que lo montan.

Características técnicas: 5 pines (2 de Potencia, PE,CP,PP), permitiendo hasta 850V y 200A, aunque habitualmente no se sobrepasan los 125A. Se han llegado a potencias de 100 kW. Utiliza como protocolo de comunicación HomePlug GreenPHY

Se puede encontrar en: BMW i3, VW e-Up! y VW e-Golf

SAE_J1772Combo
Similar al anterior concepto de conector, se basa en el SAE J1772 (Tipo 1), siendo la versión americana para la carga con CC, por eso se le conoce también como Combo1, o Hybrid J1772 Connector en USA. Hoy en día esta menos extendido que el Combo2, lleva aprobado poco tiempo, pero tiene un problema, derivado del Tipo 1 (que montan muchos modelos japoneses), su instalación en vehículos de firmas como Nissan, Toyota o Mitsubishi traería consigo incompatibilidades con el CHAdeMO.

Características técnicas: Cargas con tensiones de 200V-450V y 80A para potencias de 36 kW, o con 200A potencias de hasta 90 kW. Tecnología PLC para su uso en Smart Grids.

Se puede encontrar en: Se prevé su incorporación en los nuevos modelos de Chevrolet y Ford, siendo el Chevrolet Spark EV el primero en montarlo.

Inducción electromagnética: La recarga inductiva electromagnética es el futuro de la alimentación eléctrica.

La recarga inductiva electromagnética es el futuro de la alimentación eléctrica. Se trata de una recarga inalámbrica que transfiere la electricidad mediante ondas, desde una bobina inductora situada en el pavimento hasta la bobina secundaria que ejerce de receptor y que va instalada en el vehículo. El único inconveniente técnico reside en su menor eficiencia. Actualmente se está investigando más sobre este tipo de recarga, además de lograr un estándar común a todos los fabricantes.

 

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