DCFC

La carga rápida de CC envía corriente continua directamente al paquete de baterías de un vehículo eléctrico, sin pasar por el cargador de a bordo del vehículo. Una estación de CCCD rectifica la corriente alterna de la red a CC de alto voltaje, típicamente entre 200 y 920 voltios dependiendo del vehículo y el estándar, y la entrega a través de un conector de alta capacidad al sistema de gestión de la batería. Esto es fundamentalmente diferente de la carga de CA de Nivel 2, donde el convertidor de a bordo del vehículo maneja la conversión de CA a CC a tasas de potencia más bajas, generalmente de 6 a 11 kilovatios. Las estaciones de CCCD entregan de 50 a 350 kilovatios, por lo que un paquete de baterías puede absorber una carga útil en 20 a 45 minutos en lugar de horas.

Tres estándares de conectores superpuestos rigen la CCCD en el mercado norteamericano: CHAdeMO, CCS (Sistema de Carga Combinada) y el más reciente NACS (Estándar de Carga Norteamericano). Cada estándar especifica el voltaje, la capacidad de corriente y el protocolo de comunicación de manera diferente. CHAdeMO soporta hasta 62.5 kW; las plataformas CCS varían de 50 kW a 350 kW en infraestructuras más nuevas; NACS está diseñado para hasta 250 kW o más. La incompatibilidad entre estándares significa que un vehículo con una entrada CHAdeMO requiere un adaptador o no puede usar una estación solo CCS. La disponibilidad geográfica está fragmentada, con redes regionales, Electrify America, EVgo, Chargepoint, construyendo infraestructuras competidoras.

Estrés térmico y degradación de la batería

La carga rápida acelera el envejecimiento de las baterías de iones de litio. Las altas tasas de corriente generan calor dentro de la celda; cuanto más rápido entra la corriente, más pronunciado es el gradiente de temperatura interna, lo que daña la capa de interfaz de electrolito sólido (SEI) en el ánodo. La mayoría de las estaciones de CCCD y los vehículos emplean gestión térmica: el software de control de la estación limita la corriente a medida que aumenta la temperatura de la batería, y el paquete de baterías del vehículo utiliza circuitos de enfriamiento activos para disipar el calor durante la carga. Sin estas salvaguardas, el uso repetido de CCCD puede reducir la vida útil de la batería de más de 1000 ciclos a 600 o menos.

La potencia de salida del cargador varía drásticamente según el estado de la batería y la temperatura ambiente. Cuando una batería está muy fría, la estación no puede entregar su potencia nominal completa de forma segura; la carga puede ser lenta, de 10 a 20 kW, hasta que la resistencia interna disminuya. De manera similar, a medida que la batería se acerca a la carga completa (típicamente por encima del 80 por ciento del estado de carga), la estación reduce la corriente para evitar sobretensiones y estrés excesivo. Esto significa que una estación de 350 kW rara vez entrega esa potencia durante más de los primeros 10 a 15 minutos de una sesión de carga en la mayoría de los vehículos.

La confusión terminológica surge porque "carga rápida de CC" es genérico y los fabricantes usan nombres propietarios: Supercharger de Tesla, Electrify de Volkswagen, E-Pit de Hyundai. El acrónimo CCCD sigue siendo el término técnico neutral para el método de carga en sí. En contextos industriales y regulatorios, CCCD se refiere a cualquier método de entrega de corriente continua por encima de aproximadamente 50 kW; en el uso informal, la gente a menudo llama a cualquier cargador rápido en una estación pública un "cargador rápido de CC" sin tener en cuenta la potencia de salida real. El término contrasta fuertemente con el Nivel 1 (toma de corriente doméstica de 120 V, 1.4 kW) y el Nivel 2 (208, 240 V con rectificación a bordo, hasta 19.2 kW en Norteamérica).