Un nuevo panorama: estaciones de recarga para vehículos eléctricos

Por Ward Arms, ingeniero eléctrico forense, EFI Global, y Wes Hansen, ingeniero eléctrico forense, EFI Global.

Los vehículos eléctricos (VE) son un medio de transporte relativamente nuevo en la producción en masa. El uso de la electricidad para propulsarse implica la implantación gradual de una nueva infraestructura, con la que pocos están familiarizados. Es importante explorar los factores relacionados con las tecnologías de recarga, incluidos los niveles de recarga, la duración y el coste de uso, además de la fiabilidad general de las estaciones de recarga. Para que se produzca la adopción masiva de los EV, será necesario implementar en todo el país una infraestructura pública de recarga con normas adecuadas de instalación, funcionamiento, mantenimiento y seguridad. A medida que se cree dicha infraestructura y se establezcan normas para el uso público y la seguridad, se producirán consecuencias en forma deDaños para las que es mejor empezar a prepararse desde ahora.

Las tecnologías de carga varían mucho.

Al examinar las tecnologías de carga, no todas son iguales. El nivel más bajo y el método más lento de carga,el nivel 1, es un cargador portátil que se vende con el vehículo. Se utiliza principalmente en entornos residenciales y se conecta a una toma de corriente estándar de 120 V. Aunque carga un vehículo eléctrico a una velocidad relativamente lenta (de 3,5 a 6,5 millas por hora), utiliza una potencia baja (1 kilovatio) y, por lo tanto, supone un menor coste de electricidad. Suponiendo que se recorren normalmente 1200 millas al mes y que la electricidad cuesta 15 centavos por kW, la recarga del vehículo eléctrico costaría 52 dólares al mes.

Si el propietario de un vehículo eléctrico está interesado en una carga más rápida, puede optar por un cargadorde nivel 2, que se puede comprar e instalar de forma profesional en un garaje y que también se ofrece para su uso en lugares públicos por una tarifa. Un cargadorde nivel 2permite una carga entre 3 y 7 veces más rápida, lo que reduce la duración total de la carga de más de 30 horas a unas 10. El coste por hora de utilizar uncargadorpúblicode nivel 2oscila entre 1 y 5 dólares.

Por último, los cargadores de corriente continua de carga rápida (DCFC), también conocidos como estaciones de carga rápida, son mucho más potentes que los dos anteriores. Mientras que algunos cargadoresde nivel 1tienen una velocidad de carga de 3,5 millas por hora,los DCFCpueden hacer lo mismo en un minuto (e incluso pueden alcanzar hasta 20 millas). Lógicamente, estos tienen una mayor potencia de salida (50-300 kW) y su uso es más costoso (entre 10 y 30 dólares por hora).

Falta de normas nacionales y cuestiones relacionadas con la fiabilidad

Aún no existen normas nacionales para la instalación, el funcionamiento o el mantenimiento de las estaciones de recargade vehículos eléctricos. No fue hasta principios de este año cuando el Gobierno de los Estados Unidos abordó públicamente por primera vez esta necesidad. En junio, la Casa Blanca anunció un plan para desarrollar nuevas normas para la «primera red nacional de 500 000 cargadores de coches eléctricos», y añadió que «sin unas normas estrictas, los cargadores serían menos fiables, podrían no funcionar para todos los coches y carecerían de métodos de pago comunes». En la escasa infraestructura pública de recarga que existe hasta ahora, la Oficina Conjunta de Energía y Transporte describió una situación con poca coherencia, afirmando que «... existen grandes disparidades entre las estaciones de recarga de vehículos eléctricos en componentes clave como las prácticas operativas, los métodos de pago, la organización del sitio, la visualización del precio de la recarga, la velocidad y la potencia de los cargadores...».

De igual o mayor importancia es que también se establezcan normas de seguridad. Actualmente no existen normas de seguridad que los cargadores deban cumplir una vez instalados, lo que deja margen para una serie de riesgos para Daños las personas que utilizan los cargadores.

Incluso una vez que las estaciones de recarga públicas se hayan generalizado, siguen existiendo dudas sobre su fiabilidad general. Los conductores se enfrentan a menudo a situaciones en las que las estaciones recargan a velocidades mucho más lentas de lo anunciado. Se supone que las estaciones de recarga están diseñadas para soportar condiciones ambientales adversas, pero esta teoría no se ha cumplido en los mercados mundiales de vehículos eléctricos, ya que muchos cargadores están averiados al llegar o no comienzan a recargar cuando se enchufan.

Infraestructura de recarga de vehículos eléctricos y Daños

El inevitable proceso de prueba y error que conlleva el desarrollo y la implementación de una infraestructura pública sólida para la recarga de vehículos eléctricos tendrá importantes repercusiones en el sectorDaños . Factores como defectos materiales, instalaciones deficientes, mantenimiento inadecuado y condiciones ambientales ya han provocado muchos casos de Daños . En 2019, un fallo en una unidad de recarga provocó la explosión de su panel frontal de aluminio cuando se desconectaba el cargador de un vehículo. En 2020, un grupo de supercargadores construidos junto a un hotel sufrió pérdidas tras instalarse en una zona que se inunda con frecuencia. Y en 2022, se produjo un gran incendio en un aparcamiento que, según los investigadores, probablemente se debió a un cortocircuito en una de las estaciones de carga rápida. A medida que los vehículos eléctricos se vayan generalizando en la sociedad, también lo harán los fallos tecnológicos de los cargadores y Daños .

Fallos eléctricos consecuentes y frecuentes.

Consideremos por qué los transformadores y otros sistemas eléctricos exteriores suelen fallar. En primer lugar, el agua —procedente de huracanes, tornados o accidentes— puede provocar filtraciones o, lo que es peor, inundaciones. Dependiendo de los contaminantes presentes en el agua, la exposición puede provocar cortocircuitos instantáneos y/o comprometer el aislamiento eléctrico y los metales susceptibles. Además, las conexiones sueltas o incandescentes pueden provocar incendios. Según la Asociación Nacional de Protección contra Incendios, una conexión incandescente se produce «cuando un circuito tiene una conexión defectuosa, como un tornillo suelto en un terminal, el aumento de la resistencia provoca un aumento del calentamiento en el contacto, lo que favorece la formación de óxido... Se desarrolla un punto de calentamiento en esa interfaz de óxido que luego se calienta lo suficiente como para incandescerse». Y cuando hay materiales combustibles lo suficientemente cerca del punto caliente, pueden inflamarse. Un ejemplo a gran escala de esto ocurrió en junio de 2022, cuando la empresa de automatización digital y gestión energética Schneider Electric retiró 1,4 millones de paneles eléctricos debido a riesgos de quemaduras térmicas e incendios, todos ellos relacionados con una conexión de tornillo neutro suelta dentro del centro de carga.

Otras causas fundamentales de fallos en los equipos del sistema eléctrico incluyen la avería de los materiales aislantes debido a la fricción, el desgarro o la tensión eléctrica excesiva, así como los fallos en los transformadores como consecuencia de una protección inadecuada contra las sobrecargas eléctricas o defectos en los materiales, entre otras cosas. Por último, pueden existir defectos de diseño de ingeniería, en los que, en condiciones de uso normales, un producto sufre un fallo sistémico que causa lesiones al usuario o Daños utilizar el producto para su función prevista.

Mantenerse a la vanguardia

Poco a poco, los vehículos eléctricos y las estaciones de recarga se convertirán en algo habitual en la vida moderna. Es fundamental que no solo nos familiaricemos con la tecnología de los vehículos eléctricos, sino que también nos preparemos para el impacto que tendrá el nuevo panorama tecnológico en Daños . Con ese conocimiento y preparación, el objetivo es estar listos cuando llegue el momento, sin sorpresas, sin tener que esforzarnos por ponernos al día, sino adaptándonos rápidamente para satisfacer las necesidades de nuestra clientela.

>Más información: visite efiglobal.com o consulte una versión ampliada de este artículo aquí.