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¿Cuál es la razón por la que los vehículos eléctricos incluyen convertidores AC-DC a bordo?
Los convertidores AC-DC a bordo, también conocidos comúnmente como cargadores a bordo (OBC), son esenciales para el funcionamiento de los vehículos eléctricos (EV) y tienen altos requisitos de personalización. Dichos dispositivos son fundamentales para el uso seguro y eficiente de la electricidad suministrada a los vehículos eléctricos proveniente de diversas fuentes.
Facilitar la compatibilidad con fuentes de alimentación CA.
El propósito principal de un convertidor AC-DC a bordo es proporcionar una vía entre la carga a bordo (corriente alterna (AC)) ofrecida por la gran mayoría de los puntos de recarga y enchufes domésticos, y la corriente continua (DC) en la que las baterías de los vehículos eléctricos (EV) almacenan energía. Estas baterías no pueden almacenar ni utilizar energía AC; tampoco pueden almacenar ni utilizar energía DC directamente. Los vehículos eléctricos no podrían aprovechar la energía AC que predomina en las redes residenciales, comerciales y públicas sin un convertidor a bordo. Esta compatibilidad es esencial porque permite a los conductores recargar sus vehículos en enchufes convencionales existentes, cargadores de Nivel 2 o suministro trifásico comercial sin necesidad de dispositivos externos de conversión.
Control de la entrada de potencia para garantizar la seguridad de la batería.
La corriente y el voltaje suministrados durante el proceso de carga tienen un impacto significativo en las baterías de vehículos eléctricos (EV). Los convertidores AC-DC a bordo realizan funciones de regulación y estabilizan el rango de voltaje de la entrada AC para que se ajuste a las especificaciones de la batería. Para evitar sobrecarga, sobrecalentamiento o destrucción de las celdas de la batería, mantienen la salida DC dentro de un rango seguro. Por ejemplo, con un cargador trifásico de 22 kW, el convertidor ajustará la potencia a la que la batería puede aceptar en cada momento, ya sea 11 kW o 22 kW, evitando así una sobrecarga que desgastaría la batería antes de lo deseado. Esta precisión es esencial para el buen estado de la batería, así como para el uso seguro durante toda la vida útil del vehículo.
Adaptación a las condiciones variables de carga.
Puede haber una amplia gama de aplicaciones de carga, y se puede utilizar la carga en el hogar mediante un enchufe lento de 120 V o un cargador de Nivel 2 que funcione a 240 V. Los convertidores integrados superan esta fluctuación y se adaptan a la fuente de alimentación. Un convertidor podría utilizar 3,3 kW en un enchufe estándar, 7,2 o 11 kW en un cargador de Nivel 2 y 22 kW en una alimentación trifásica. Su flexibilidad hace que los vehículos eléctricos (EV) sean eficaces para cargarse fácilmente en diversos entornos y situaciones, tanto en trayectos largos como cortos.
A favor de la eficiencia energética y la carga inteligente.
El diseño del convertidor AC-DC a bordo es altamente moderno porque se registra menos pérdida de energía durante la conversión de CA a CC, lo que lo hace eficiente energéticamente. Esta eficiencia reduce el tiempo de carga y ahorra dinero en electricidad para los conductores. Además, muchos convertidores están conectados a sistemas inteligentes del automóvil, razón por la cual surgió una opción como la carga programada. Dado que existe comunicación con la computadora a bordo del vehículo, el convertidor puede posponer el proceso de carga hasta que el precio de la electricidad sea mínimo, asegurando así la máxima eficiencia y manteniendo bajos los costos. Esta configuración hace que las soluciones de carga inteligente sean significativamente más fáciles de operar y normalmente hace que el costo de poseer un EV sea considerablemente más manejable.
En resumen, la potencia accesible se controla mediante los convertidores AC-DC a bordo que deben adaptarse a las redes eléctricas de corriente alterna para garantizar la seguridad de las baterías y controlar la carga bajo una multiplicidad de condiciones, y así obtener una carga inteligente y eficiente. Su característica técnica clave es la posibilidad de conectar vehículos EV a las redes eléctricas más comunes del día a día, y proporcionar la seguridad adecuada a los componentes principales de la batería, lo que convierte a los inversores en una de las piezas maestras de la tecnología del automóvil eléctrico.
