Velocidad de carga de un coche eléctrico: kW, kWh, AC y DC

Los kW miden la potencia de carga en este momento. Los kWh miden la energía añadida con el tiempo. Divide la energía de la batería entre la potencia media que llega a la batería. Si partes de la potencia de entrada medida en la toma, aplica una eficiencia indicada, porque el mayor número de kW del cargador es solo un límite máximo.

¿Cuál es la diferencia entre kW y kWh?

Un kilovatio es una unidad de potencia. Describe la velocidad a la que se transfiere energía en un momento. Un kilovatio-hora es una unidad de energía.

Si la potencia se mantuviera en 10 kW durante una hora, el cargador suministraría 10 kWh. Si se mantuviera en 10 kW durante dos horas, suministraría 20 kWh. En sesiones reales la potencia puede cambiar, así que el cargador o el coche integra esa tasa variable a lo largo del tiempo.

Piensa en los kW como caudal y en los kWh como cantidad. La capacidad de una batería puede expresarse en kWh. Un wallbox o cargador rápido se clasifica en kW.

No escribas «una batería de 60 kW» cuando quieres decir 60 kWh. No describas un cargador como «11 kWh» cuando te refieres a su potencia de 11 kW.

¿Cómo se calcula la potencia de carga AC?

Para una estimación monofásica sencilla, multiplica la tensión por la corriente. IEC 60038 proporciona valores de tensión normalizados que se usan como referencia. Con un suministro nominal de 230 V, los cálculos habituales son:

Son potencias nominales de entrada. El sistema de carga también puede seleccionar una corriente menor.

En la carga AC, el wallbox suministra AC controlada al coche. El cargador de a bordo la convierte en DC para la batería. Su capacidad de corriente y de fases puede ser menor que la potencia nominal del wallbox.

¿Por qué un coche de 11 kW puede usar solo 3,7 kW?

Las etiquetas pueden describir configuraciones de fases diferentes. Una potencia AC de 11 kW normalmente se refiere a 16 A en tres fases con la tensión europea nominal. Un punto monofásico de 16 A solo puede proporcionar unos 3,7 kW.

La incompatibilidad inversa también importa. Un cargador de a bordo monofásico conectado a un punto trifásico solo utiliza la configuración de fases que admite. Un cable puede añadir otro límite si su corriente o su capacidad de fases es inferior.

El control de carga mantiene la sesión dentro de los límites disponibles. IEC 61851-1 cubre los requisitos de conexión y control. No puedes combinar fases sin usar con un adaptador para superar el diseño del coche.

¿En qué se diferencia la carga DC?

Una estación de carga DC convierte la electricidad fuera del vehículo y suministra DC controlada al sistema de batería. Esto evita la ruta del cargador AC de a bordo para esa sesión. IEC 62196-3 cubre configuraciones normalizadas de acopladores DC y combinados AC/DC.

El coche sigue sin aceptar cualquier potencia. Comunica sus límites a la estación y controla la sesión mediante su sistema de batería. La estación debe mantenerse dentro de su propia capacidad y de la petición del vehículo.

El equipo DC suele estar diseñado para más potencia que el equipo AC doméstico. Sin embargo, «DC» por sí solo no indica la velocidad. Compara la potencia de la estación con la capacidad DC documentada del vehículo y la curva de carga prevista.

¿Cómo estimas el tiempo de carga?

Primero calcula la energía que quieres añadir, no la capacidad completa de la batería salvo que de verdad planees una carga completa. Para una batería útil de 60 kWh que pasa del 20 % al 80 %, el cambio nominal de energía de la batería es:

60 kWh × (0,80 − 0,20) = 36 kWh

La potencia nominal de un wallbox de 11 kW describe la potencia de entrada del lado de la toma. Si e es la eficiencia verificada de la toma a la batería para la estimación, usa:

tiempo = 36 kWh ÷ (11 kW × e)

Con una eficiencia teórica de 1, el límite inferior es 3,27 horas, o aproximadamente 3 horas y 16 minutos. La eficiencia real es inferior a 1 y la potencia de entrada puede cambiar. Usa una hipótesis de eficiencia documentada o claramente indicada en lugar de presentar el límite inferior como un tiempo esperado.

Usa la capacidad útil de la batería cuando el fabricante la facilite. La capacidad bruta incluye energía que el vehículo puede reservar fuera de la autonomía mostrada. Mezclar cifras brutas y útiles crea una falsa sensación de precisión.

¿Por qué cambia la potencia de carga durante una sesión?

El sistema de batería ajusta la potencia para funcionar dentro de sus límites. El nivel de carga, la temperatura de las celdas, la tensión de la batería y el sistema térmico del vehículo pueden influir en la petición. La gestión de potencia del emplazamiento también puede limitar el suministro.

La carga DC suele empezar por debajo del máximo de la estación, subir o estabilizarse y después reducirse a medida que la batería se acerca al objetivo. La curva exacta depende del vehículo, la versión de software y las condiciones. No publiques una curva como regla para todos los coches.

La carga AC puede parecer más uniforme porque el cargador de a bordo tiene un límite de potencia fijo. Aun así, puede reducir potencia por control térmico, carga programada, gestión de carga del emplazamiento o un ajuste de corriente en el coche.

¿Por qué la batería gana menos kWh de los que muestra el contador?

La energía entregada en el punto de carga y la energía almacenada en la batería no son idénticas. La conversión, el cableado, la electrónica y la gestión térmica consumen energía. La diferencia cambia con el equipo, las condiciones y la potencia de carga.

Evita aplicar un único porcentaje fijo de eficiencia a todas las sesiones. Para una estimación de planificación, indica la hipótesis que utilizas. Para una factura, usa el valor del contador o de la factura, porque es la energía medida suministrada bajo la tarifa.

Las sesiones cortas también pueden hacer que el consumo fijo medio parezca mayor. Preacondicionar una batería fría o caliente usa energía, pero puede ayudar a que alcance una condición de carga adecuada. El cuadro de instrumentos puede informar de la ganancia de batería de forma diferente a la factura del cargador.

¿Qué limita la velocidad final?

Para la carga AC, comprueba estos límites máximos:

• corriente y capacidad de fases del punto de carga;
• corriente y capacidad de fases del cable;
• corriente, potencia y capacidad de fases del cargador de a bordo del coche;
• ajuste de gestión de carga del emplazamiento;
• límite de carga seleccionado por el usuario.

Para la carga DC, comprueba el conector y el sistema compatible con el coche. La carga real la determinan la compatibilidad del conector y los límites activos de potencia, corriente y tensión en el emplazamiento, la estación y el vehículo. Cualquiera de esos límites puede reducir el resultado.

¿Un cargador más grande ahorra tiempo en casa?

Solo si el coche y la instalación pueden usarlo. Un wallbox de 22 kW no puede hacer que un cargador de a bordo de 11 kW acepte 22 kW. También puede requerir mayor capacidad de conexión y un proceso de autorización diferente.

Parte de la energía necesaria. Si el coche está aparcado diez horas y necesita 20 kWh, una potencia media modesta puede recuperarla. Un equipo más rápido puede seguir ayudando con varios vehículos o intervalos de aparcamiento cortos, pero el caso de uso debe justificarlo.

La gestión de carga dinámica no aumenta el límite de conexión del edificio. Asigna la corriente disponible a la carga respetando otras cargas medidas. Esto puede facilitar el uso de un suministro limitado sin prometer la potencia máxima toda la noche.

¿Cómo debes comparar las afirmaciones sobre carga?

Pregunta si la cifra está en kW o en kWh. Después pregunta si describe la estación, el cable, el máximo del vehículo, el pico de la batería o la media de la sesión. No son términos intercambiables.

Para una estimación de tiempo útil, anota los porcentajes inicial y objetivo y la capacidad útil de la batería. Usa la potencia media del lado de la batería o convierte la entrada del lado de la toma con una eficiencia indicada.

Energía dividida entre potencia media da tiempo. Lo difícil es elegir una media que refleje la sesión real.