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Los cargadores de corriente alterna (AC) actuales funcionan junto con el convertidor integrado en el vehículo eléctrico para transformar la corriente alterna de la red eléctrica en corriente continua que el coche pueda utilizar realmente. La rapidez con la que operan estos cargadores depende de tres factores principales que actúan conjuntamente: el nivel de voltaje, que normalmente oscila entre 120 voltios y 240 voltios; la cantidad de corriente que fluye, generalmente entre 12 amperios y hasta 80 amperios; y finalmente, la potencia total de salida expresada en kilovatios. Este último número se obtiene multiplicando el voltaje por la corriente. Por ejemplo, un cargador de 7,4 kW que funciona a 240 voltios con una corriente de 30 amperios. Ese cargador carga aproximadamente tres veces más rápido que el cargador básico de nivel 1 de 1,4 kW con el que la mayoría de las personas empiezan, lo que significa que los conductores pasan mucho menos tiempo esperando a que sus coches se recarguen cada día.
| Característica | Cargador de Nivel 1 | Cargador de nivel 2 |
|---|---|---|
| Voltaje | 120V | 208V–240V |
| Velocidad Media de Carga | 3–5 millas/hora | 15–30 millas/hora |
| Instalación | Enchufe estándar | Se requiere circuito dedicado |
| Mejor para | Uso de emergencia/ocasional | Carga diaria en el hogar/lugar de trabajo |
Los cargadores de nivel 2, capaces de ofrecer hasta 19,2 kW de potencia, son la opción preferida para instalaciones residenciales y en el lugar de trabajo debido a sus velocidades de carga más rápidas. Aunque el nivel 1 sigue siendo adecuado para vehículos híbridos enchufables con baterías más pequeñas o uso ocasional, su velocidad lenta lo hace poco práctico para vehículos eléctricos completos con paquetes de baterías más grandes.
Varias variables, a menudo pasadas por alto, influyen en el rendimiento real de carga:
Estos factores destacan la importancia de hacer coincidir las especificaciones del cargador con las capacidades del vehículo y las condiciones ambientales.
Con el tamaño de las baterías de vehículos eléctricos aumentando desde aproximadamente 60 kWh hasta más de 150 kWh en la actualidad, la tecnología de carga AC ha tenido que mantenerse a la altura para que las personas puedan cargar sus automóviles durante la noche en sus hogares. Estamos viendo que los cargadores AC trifásicos de 22 kW aparecen cada vez más en lugares como edificios de oficinas y complejos de apartamentos donde el espacio es limitado. Los modelos más recientes ahora vienen equipados con inversores de carburo de silicio en lugar de los tradicionales inversores IGBT, lo que reduce el desperdicio de energía en aproximadamente un 40 %. Esto significa una mayor eficiencia para los conductores y menos acumulación de calor en el sistema también. Y hay algo más sucediendo bajo el capó: la carga bidireccional está empezando a ganar terreno. Esto permite que los vehículos eléctricos devuelvan energía a la red cuando sea necesario, ayudando a estabilizar el suministro eléctrico durante esas horas ocupadas de la tarde cuando todos regresan del trabajo.
Gracias a la tecnología IoT integrada, los cargadores de corriente alterna (AC) permiten ahora a las personas controlarlos desde sus teléfonos a través de aplicaciones. Los usuarios pueden iniciar la carga, detenerla en cualquier momento necesario o incluso programar horarios específicos para cargar sus vehículos. La posibilidad de gestionar la carga de forma remota resulta especialmente importante para aprovechar las tarifas eléctricas más económicas nocturnas, ayudando al mismo tiempo a reducir la presión sobre la red eléctrica durante las horas de mayor demanda. Algunos de los mejores sistemas existentes también manejan algo llamado equilibrio dinámico de carga. Esto significa que estos cargadores avanzados distribuyen la demanda eléctrica entre varios vehículos eléctricos o distintas partes del sistema eléctrico de una vivienda. Esto evita situaciones en las que se demande demasiada potencia al mismo tiempo, lo que podría provocar disparos de interruptores o causar problemas en zonas residenciales así como en aparcamientos de empresas llenos de vehículos eléctricos que quieren cargar simultáneamente durante todo el día.
Los cargadores inteligentes conectados recopilan datos sobre la cantidad de energía que consumen los vehículos a lo largo del tiempo y luego comparan esa información con lo que las compañías eléctricas locales cobran durante diferentes horas del día. Estos sistemas determinan cuándo es más conveniente cargar en función de los precios y los hábitos de uso. El software detrás de estos dispositivos se vuelve más eficiente a medida que las personas los utilizan con mayor frecuencia, aprendiendo de sus rutinas para mantener las baterías saludables y reducir en aproximadamente una cuarta parte lo que los conductores pagan por electricidad en comparación con simplemente cargar cuando resulta conveniente. Al conectarse con redes eléctricas inteligentes a nivel ciudadano, estos cargadores pueden sincronizarse con los momentos en los que la energía limpia es más abundante, como los picos solares frecuentes al mediodía. Este tipo de coordinación no solo ayuda a reducir la huella de carbono, sino que también ahorra dinero al mismo tiempo.
En lo que respecta a los sistemas de carga conectados, la seguridad es muy importante. Los cargadores de buena calidad utilizan cifrado TLS 1.3 junto con métodos de autenticación multifactor para mantener la información del usuario a salvo de miradas indiscretas y evitar accesos no autorizados. La importancia de mantener actualizado el firmware tampoco se puede exagerar. Según un estudio reciente del NIST del año pasado, alrededor de dos tercios de todos los problemas de ciberseguridad en los equipos de suministro para vehículos eléctricos ocurren porque el software no se ha actualizado correctamente. Para usuarios comunes que desean cargar sus automóviles, también tiene sentido elegir un sistema con configuraciones de privacidad bien ajustadas. Estas configuraciones ayudan a limitar la cantidad de información personal que se comparte, especialmente datos como el lugar exacto donde alguien carga su coche y detalles sobre con qué frecuencia lo hace durante la semana.
Los cargadores de corriente alterna de hoy en día monitorean en tiempo real los niveles de voltaje, el flujo de corriente y las condiciones de conexión a tierra para detectar problemas como cortocircuitos, fallas de conexión a tierra o fugas eléctricas. Cuando ocurre un problema, estos sistemas inteligentes cortan la energía casi instantáneamente, un 20 por ciento más rápido que los modelos anteriores, lo que ayuda a reducir los riesgos de incendio y mantiene seguros tanto los vehículos como las estaciones de carga. Contar con estas características de respuesta rápida marca toda la diferencia para las personas que necesitan cargar sus vehículos sin tener que supervisar constantemente el proceso.
Una gestión térmica eficaz garantiza un rendimiento constante durante el uso prolongado. Los cargadores de alta calidad utilizan carcasas de aluminio extruido y componentes internos con recubrimiento cerámico para soportar temperaturas de hasta 158°F (70°C). Sensores térmicos integrados monitorean los niveles internos de calor y ajustan dinámicamente las velocidades de carga para evitar sobrecalentamiento, reduciendo las fallas relacionadas con el calor en un 34 por ciento en comparación con unidades no reguladas.
En la actualidad, los fabricantes prestan mucha atención a la apariencia y al espacio que ocupan los dispositivos. Están recurriendo a materiales como aluminio con recubrimiento en polvo y polímeros con acabado mate para fabricar cargadores, los cuales se han reducido considerablemente en tamaño en comparación con los modelos de 2020. Algunos informes de la industria sugieren que ahora son aproximadamente un 40 por ciento más pequeños. Lo interesante es que, a pesar de ser mucho más compactos, estos nuevos modelos ofrecen el mismo rendimiento, con una potencia completa de 7,4 kW. Lograr una buena apariencia y un desempeño sólido parece beneficiar a todos los involucrados. Un estudio reciente del Laboratorio Nacional de Energía Renovable en 2024 descubrió algo adicional: las personas que viven en sus hogares suelen estar más satisfechas con las estaciones de carga que no llaman la atención visualmente y ocupan menos espacio en sus entradas o garajes.
Las estaciones de carga modernas están diseñadas para soportar cualquier condición climática. Cuentan con carcasa de plástico con clasificación NEMA 4 que protege sus componentes, además de conexiones de cobre que no se oxidan incluso cuando están expuestas a aire salino o tormentas de arena. Estas unidades funcionan correctamente tanto en fríos extremos de -22 grados Fahrenheit como en calor sofocante cercano a los 122 grados. Las pruebas realizadas según los estándares UL 2594 indican que después de estar bajo la luz solar constante durante casi 3.000 horas seguidas, estos materiales aún conservan aproximadamente el 98% de su resistencia original. Esa durabilidad tiene sentido en lugares donde las condiciones son bastante duras, piense en instalaciones frente a la playa o en medio de desiertos donde casi nada parece sobrevivir a largo plazo.
Las estaciones de carga más recientes están volviéndose más inteligentes a la hora de manejar los cambios tecnológicos en la actualidad. Muchos modelos de alta gama vienen equipados con componentes modulares para entrega de energía y placas de control que se pueden actualizar mediante firmware. ¿Qué significa esto para los usuarios habituales? Pueden mantenerse al día con nuevos estándares, como las configuraciones de carga doméstica de 19.2 kW que pronto llegarán al mercado, sin tener que comprar un cargador completamente nuevo. El enfoque modular realmente ofrece beneficios en dos aspectos. Primero, significa que el hardware dura más tiempo antes de necesitar reemplazo. Segundo, estudios muestran que este diseño reduce los residuos electrónicos en aproximadamente un tercio en comparación con los modelos tradicionales. Para empresas y propietarios de casas por igual, esto representa una buena gestión económica, además de contribuir positivamente a los vertederos y centros de reciclaje en todo el país.
