El futuro de la infraestructura de carga para los vehículos eléctricos

El dilema actual es bastante obvio: por un lado, los clientes son menos propensos a comprar un vehículo eléctrico o híbrido enchufable si la infraestructura para carga a gran escala no existe. Por otro lado, un mercado de vehículos eléctricos con lento crecimiento significa menos inversión de empresas y municipios en la infraestructura de carga para impulsar la tecnología. Es el clásico dilema del huevo o la gallina.

La electromovilidad enfrenta retos importantes. Afortunadamente, ingenieros, empresas de tecnología, agencias gubernamentales y otras organizaciones trabajan en conjunto para superar los desafíos más complejos que limitan la expansión global de las redes de carga para vehículos eléctricos.

Las innovaciones en desarrollo ofrecen un gran potencial para el futuro de la infraestructura de carga, como soluciones para mayores voltajes y corrientes, componentes que facilitan la miniaturización y nuevas técnicas de manejo de la temperatura. TE Connectivity colabora de cerca con ingenieros para diseñar y desarrollar soluciones de carga que responden a las necesidades específicas de cada región y a la creciente demanda mundial de mayor corriente y voltaje. 

Uno de los mayores desafíos para la adopción generalizada de vehículos eléctricos es la velocidad de carga.  En la actualidad, las estaciones de carga rápida pueden cargar hasta el 80% de la batería en 20 a 30 minutos, lo que las convierte en la alternativa más prometedora frente a las gasolineras tradicionales. El aumento en el número de estaciones de carga rápida y la velocidad de carga que ofrecen representan retos cada vez mayores para los ingenieros.

Las estaciones de carga rápida deben diseñarse para alto nivel de potencia y un amplio rango de regulación de corriente, ya que aquí se imponen mayores exigencias de corriente y voltaje. Esto requiere componentes de alta calidad y confiabilidad que conecten y protejan de forma segura el flujo de energía en todo el vehículo eléctrico. Los relevadores y contactores diseñados para potencias más altas, por ejemplo, contribuyen a un diseño confiable de los circuitos de carga y a 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 de los vehículos eléctricos, 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 ayudan a garantizar un rendimiento seguro y confiable en los sistemas de carga de vehículos eléctricos.

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 vehículos eléctricos continúe. Aumentar el rendimiento energético de la tecnología de carga y reducir su tamaño presenta retos significativos a los ingenieros.

Al desarrollar estaciones de carga de corriente alterna y corriente continua, se debe tener en cuenta el tamaño y el peso en particular. Diseñar cargadores de corriente alterna pequeños y ligeros ahorrará espacio en el vehículo. Esto se aplica tanto a las estaciones de carga en el hogar como las 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 vehículos eléctricos incluyen conectores de señal y para PCB, contactores, resistencias de potencia y clemas. 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, en ese proceso, el rendimiento requerido para velocidades de carga más rápidas no se ponga en riesgo.

Con TE Connectivity, los ingenieros y diseñadores pueden impulsar el futuro de la infraestructura para la electromovilidad. Conoce las soluciones de TE Connectivity para aplicaciones de carga rápida y eficiente en vehículos eléctricos.