Normalmente, cuando hablamos de los coches eléctricos el principal inconveniente que destacamos es el alto tiempo de recarga que poseen estos vehículos. La mayoría de la gente que critica este aspecto lo hace sin tener referencias válidas así que hoy voy a intentar arrojar un poco de luz sobre este asunto.
Si hacemos caso a los expertos de barra de bar, o peor aún, a los documentales especializados humorísticos como Top Gear entonces pensaremos que un eléctrico puede tardar diez, doce o hasta veinte horas en recargar. Pero ¿es esto cierto? De cuánto tiempo estamos hablando exactamente ¿Cuántos minutos del día se pasan estos coches conectados a la red?.
Pues bien, para tratar estos temas lo mejor es valerse de un ejemplo práctico así que voy a analizar desde un punto de vista muy sencillito desempolvando la física del bachillerato cuánto tarda en cargarse el coche de moda en el panorama eléctrico mundial: el Nissan Leaf.
Como sabemos los coches eléctricos se pueden recargar de dos maneras: una es la recarga rápida que en unos 30 minutos podemos disfrutar de aproximadamente el 80% de la autonomía total. Pero eso no es lo que me interesa ahora ya que parece ser que el problema y la discusión popular se centra sobre todo en la recarga lenta.
Recarga lenta
Aquí he de explicar que hay dos tipos de recargas lentas. Podemos enchufar nuestro coche en un enchufe de casa “a pelo” o podemos hacerlo através de una caja especial de Nissan que básicamente agiliza notablemente el proceso de carga mediante una mejor gestión y control. Además también nos va a permitir programar la carga a la hora que queramos.
Esta cajita ya viene con su propio cable para enchufarlo al coche. Está pensada para ubicarla en la pared del garaje y así poder cargar el coche con total comodidad. Es muy recomendable su instalación si vamos a comprar el coche. Primeramente, sera esta modalidad la que analizaremos.
Lo primero de todo voy a empezar por describir los enchufes, cosa tonta sí, pero hay que hacerlo. La instalación eléctrica de los hogares españoles funciona a una tensión de red (V) de 230 Voltios. Además salvo que la casa en la que vivamos tenga mil años, por normativa el circuito eléctrico de las tomas de corriente debería de aguantar 16 amperios.
Aquí ya van descritas dos magnitudes físicas que tienen que ver con la corriente: Tensión (voltios “V”) e intensidad (amperios “A”). La tensión es la diferencia de potencial entre los dos orificios del enchufe. Cuando unamos esos dos puntos con un conductor habrá un flujo de electrones (amperios) de un punto al otro.
De la multiplicación de estas dos magnitudes obtenemos la potencia en vatios “W” que es la capacidad de realizar un trabajo en un determinado tiempo. Un coche con más potencia tarda menos en hacer el 0-100 que otro coche idéntico con menos potencia. Los dos hacen el mismo trabajo: alcanzar 100 km/h pero al primero le lleva menos tiempo.
Retomando los enchufes de casa, 230 V y 16 A son justo las especificaciones que necesitamos para poner a cargar nuestro Nissan en el garaje. Si hacemos la multiplicación pertinente tenemos una potencia de 3,68 kilovatios en el enchufe de nuestra casa para cargar el Nissan Leaf.
Ahora bien, habrá gente que no tenga contratada tanta potencia en su casa y le “salten los plomos” al enchufar el vehículo. Si es así y pensáis en compraros un coche eléctrico haríais bien en pedirle un poco más a la compañía eléctrica y es que si bien los eléctricos permiten recargas con menores potencias, así lo que hacemos es demorar más tiempo la recarga del coche.
Si queremos calcular de cuantas horas estamos hablando para una intensidad de carga de 6 y de 10 amperios aquí dejo las potencias que suponen cada una de estas dos cifras en los enchufes de vuestra casa.
¿Cuál es el siguiente paso? Pues bien, trabajo y energía en física es “lo mismo”. Llenar las baterías de energía (trabajo) nos va a llevar más o menos tiempo dependiendo de la potencia con la que carguemos. Huelga decir que kilovatio kW y kilovatio por hora kWh no es lo mismo. Un kilovatio por hora kWh es la energía resultante de aplicar una potencia de un kilovatio kW a un trabajo durante una hora.
Hecha la distinción ahora hemos de dar el siguiente paso. Las baterías tienen una capacidad de energía de 24 kilovatios por hora. Si aplicásemos una potencia de 24 kW la respuesta sería sencilla: tardaríamos una hora en cargar por completo. Como nuestro enchufe de casa no es tan “poten” pues vamos a ver cuánto nos da.
Si, tardaríamos 6,5 horas en cargar plenamente nuestro Leaf en un enchufe doméstico, pero lo cierto es que no es así. Estos cálculos son teóricos y tenemos que tener en cuenta que estamos en la vida real, y en la vida real hay pérdidas de rendimiento en las trasferencias y trasformaciones de energía.
Es por eso que de toda la potencia que tenemos en el enchufe, tenemos que despreciar un poco que se perderá en forma de calor. Aproximadamente estas pérdidas de energía para cargar nuestro eléctrico rondarán el 15% así que la potencia útil de recarga no es 3,68 kW sino unos 3,2 kW.
Ahora si, hemos hecho las cuentas teniendo en cuenta (valga la redundancia) las pérdidas y obtenemos finalmente que cargar nuestro Nissan Leaf en el garaje suponiendo que estuviese “seco” de carga, nos llevaría unas siete horas y media.
Pero claro, normalmente es muy difícil llegar a casa en el punto exacto en el cual las baterías están agotadas. Si queremos saber cuánto tiempo de espera tenemos por delante antes de que se llene el coche solo tenemos que multiplicar la capacidad total de la batería, 24 kWh por 1 menos el factor de carga de esta.
Osease, si la batería está a la mitad, multiplicamos 24 por (1-0.5). Si solo nos queda una cuarta parte de la batería pues multiplicamos 24 por (1-0.25). Así tenemos una regla sencillota aplicable a todos los estados de carga sobre cuánto tiempo tenemos que esperar hasta “llenar el tanque”.
Recarga rápida
Una vez explicado ultradetalladamente como hemos llegado a este resultado es fácil saber cuánto tardaríamos en cargar nuestro coche en un poste de recarga rápida. En concreto, la recarga rápida del Nissan Leaf admite potencias de entrada de hasta 40 kW. Si “sólo” cargamos el 80% de la batería, los números vuelven a salir: unas 0,5 horas o 30 minutos.
Como podéis ver, pese a que sea un poco ladrillo, lo mejor ante este tipo de cuestiones es coger papel y lápiz y echar unos sencillos números casi triviales. Para otro día si se da la ocasión se puede analizar cuántos kilómetros dura la batería de un eléctrico en función del consumo medio que obtengamos dependiendo de las distintas situaciones de conducción.
En Motorpasión Futuro | Miniprueba del Nissan LEAF en el blogger day
