La infraestructura de recarga de vehículos eléctricos reúne la alimentación eléctrica, los cuadros de distribución, los circuitos, las protecciones y los equipos que permiten cargar un vehículo. Según el proyecto, también incorpora transformación de tensión, medida, comunicaciones y gestión de potencia. El punto de recarga es la parte visible de una cadena que empieza mucho antes del conector.
Las barras colectoras pueden intervenir dentro del cuadro eléctrico, en una canalización prefabricada o en las conexiones internas de un cargador de corriente continua. En el taller, una máquina para barras colectoras permite preparar las pletinas rígidas de estos cuadros y equipos mediante operaciones de corte, punzonado y doblado, según el modelo y el utillaje.
Esta guía explica cómo se conectan esos elementos, qué debe comprobarse al diseñarlos y dónde encaja cada tipo de barra. Para situar la recarga dentro de la instalación completa, conviene partir de los sistemas de distribución eléctrica.
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Del suministro al punto de recarga: qué conecta cada equipo
En una instalación habitual alimentada desde la red, la energía pasa por la acometida y los elementos de enlace correspondientes, llega al cuadro de distribución y se reparte mediante circuitos hacia los equipos de recarga. La medida y las protecciones se sitúan conforme al esquema adoptado.
No todos los emplazamientos necesitan un centro de transformación propio. Algunos reciben directamente un suministro en baja tensión; otros requieren conexión en media tensión y transformación antes de distribuir la energía. La decisión depende de la potencia solicitada, la capacidad de la red y las condiciones de conexión, no solo del número de plazas.
El proyecto también debe reservar espacio para ampliaciones, accesos de mantenimiento y recorridos de canalización. Cuando el suministro requiere transformar de media a baja tensión, la selección de un centro de transformación prefabricado debe coordinarse con los cuadros y la demanda prevista.
Recarga en CA y CC: dónde se convierte la energía
En corriente alterna, la conversión se realiza en el vehículo
Un equipo de recarga en corriente alterna, o CA, entrega energía al vehículo con las funciones de control y seguridad correspondientes. El cargador embarcado convierte esa CA en corriente continua para cargar la batería. Por eso, la potencia aprovechable depende tanto del punto de recarga como de la capacidad del cargador embarcado y de los límites del vehículo.
Un equipo mural, habitualmente llamado wallbox, no debe representarse como el rectificador externo de una estación de carga rápida en corriente continua.
En corriente continua, la conversión se realiza fuera del vehículo
En un cargador de corriente continua, o CC, la electrónica de potencia externa al vehículo entrega CC a la batería bajo el control y la comunicación del sistema. En una arquitectura habitual, recibe CA y la convierte en CC. También existen equipos con alimentación en CC, por lo que no todas las estaciones comparten la misma entrada ni la misma topología.
La conversión puede integrarse en el propio cargador o concentrarse en un armario de potencia que alimenta varios dispensadores. La potencia de una salida, la del armario y la disponible simultáneamente para todos los vehículos deben distinguirse al definir la instalación.
Dónde están las barras colectoras en la infraestructura de recarga
Dentro del cuadro eléctrico
El embarrado recibe la alimentación y la distribuye hacia las salidas. La maniobra y la protección corresponden a los dispositivos asociados, como interruptores y fusibles; una barra colectora, por sí sola, no detecta ni despeja una sobrecarga o un cortocircuito.
En los circuitos de CA deben identificarse las fases, el neutro cuando exista y el conductor de protección PE. El neutro también es un conductor activo. El PE cumple una función de protección y no debe conducir la corriente normal de carga. La selección y conexión de la barra de tierra debe responder al esquema de puesta a tierra y a las condiciones de defecto previstas.
En una canalización prefabricada con derivaciones
Las barras discurren dentro de una envolvente y forman un sistema de tramos, uniones y unidades de derivación compatibles. Así se aproxima la distribución eléctrica a las plazas previstas. Desde cada derivación hasta el equipo de recarga pueden seguir utilizándose cables.
Su ampliación exige comprobar capacidad disponible, compatibilidad de accesorios y condiciones de instalación. No debe suponerse que cualquier derivación puede montarse con tensión. Para conocer los componentes y criterios de selección de esta solución, consulta la guía sobre blindobarra.
Dentro de un cargador de corriente continua
Las barras rígidas pueden interconectar módulos de potencia, protecciones y salidas, según el diseño del fabricante. En la electrónica de conversión también pueden emplearse conjuntos laminados aislados, cuya geometría ayuda a reducir la inductancia del circuito. Una pletina rígida mecanizada y un conjunto laminado no son productos intercambiables.
| Ubicación | Qué conecta | Función de las barras |
|---|---|---|
| Cuadro eléctrico | Alimentación y circuitos de salida | Repartir corriente entre salidas con sus protecciones |
| Canalización prefabricada | Tramos y unidades de derivación | Transportar y distribuir energía a lo largo del recorrido |
| Cargador de CC | Elementos internos de potencia | Interconectar componentes según la arquitectura del equipo |
¿Circuitos por cable o una troncal con barras colectoras?
La elección depende del recorrido, la disposición de las plazas, la potencia, las ampliaciones y el coste completo de instalación. Una solución radial por cable puede encajar en plazas dispersas; una canalización con derivaciones puede resultar conveniente en recorridos comunes con puntos de conexión previstos. Ambas necesitan un estudio del proyecto.
| Criterio | Circuitos por cable | Canalización con barras y derivaciones |
|---|---|---|
| Recorrido | Alimentaciones hacia cada equipo o grupo, según el esquema | Troncal común y derivaciones compatibles |
| Ampliación | Requiere revisar capacidad, espacio y nuevos circuitos | Requiere revisar capacidad de la troncal y posiciones de derivación |
| Montaje | Depende de secciones, bandejas, tendido y terminaciones | Depende de soportes, tramos, uniones y accesorios del sistema |
| Mantenimiento | Debe facilitar acceso a cuadros y conexiones | Debe facilitar acceso a uniones y unidades de derivación |
| Coste | Incluye conductor, canalización, protecciones y mano de obra | Incluye tramos, derivaciones, protecciones, soportes y montaje |
No existe un umbral universal de potencia o número de cargadores a partir del cual las barras sean siempre mejores. Tampoco puede afirmarse que tendrán menos pérdidas sin comparar secciones, longitudes, uniones y condiciones de servicio. Los criterios de barra colectora contra cable ayudan a ordenar esa comparación.
Dimensionamiento: potencia disponible, intensidad y calentamiento
Diseñar una infraestructura de recarga de vehículos eléctricos exige distinguir la potencia instalada de la potencia simultánea prevista. Diez puntos de 22 kW suman 220 kW nominales, pero su demanda conjunta puede limitarse mediante una gestión de carga correctamente diseñada. Ese límite debe justificarse junto con la respuesta del sistema ante fallos de comunicación o control.
Para seleccionar conductores, embarrados y protecciones deben evaluarse, entre otros, estos datos:
- Demanda de entrada: potencia simultánea, rendimiento y factor de potencia cuando procedan, además de los consumos auxiliares.
- Condiciones térmicas: temperatura ambiente, ventilación, envolvente, agrupamiento y régimen de funcionamiento.
- Caída de tensión: longitud del recorrido e intensidad de servicio en cada tramo.
- Cortocircuito: corriente prevista, tiempo de despeje de las protecciones y esfuerzos sobre barras y soportes.
- Ampliaciones: reserva de capacidad y límites de los equipos que permanecerán instalados.
La potencia de salida de un cargador de CC no basta para dimensionar su alimentación en CA. Del mismo modo, una sección de cobre elegida mediante una regla fija de amperios por milímetro cuadrado no verifica el montaje completo. Estos cálculos deben contrastarse con el cálculo de embarrado de baja tensión y las características declaradas del conjunto.
Calidad de energía: fases, neutro y armónicos
Los equipos de recarga incorporan electrónica de potencia, pero su comportamiento depende de su diseño y de las condiciones de operación. El proyecto debe considerar los datos del fabricante y, cuando corresponda, mediciones o estudios de calidad de energía. No todos los cargadores generan la misma distorsión.
En recarga monofásica también conviene distribuir las cargas entre fases y revisar la corriente del neutro. En instalaciones de mayor potencia, debe analizarse la interacción de los convertidores con la red y las pérdidas adicionales que puedan producirse. Instalar filtros de forma automática, sin estudiar el caso, no garantiza una mejora.
La evaluación de los armónicos eléctricos permite relacionar la forma de onda con el calentamiento de conductores, transformadores y otros componentes de distribución.
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Gestión de potencia: repartir la carga sin sobrepasar el suministro
Las barras transportan corriente; el sistema de gestión establece límites o consignas de recarga. Son funciones complementarias. La gestión dinámica puede ajustar la demanda de los vehículos a la capacidad disponible después de considerar otros consumos del edificio.
Su diseño debe definir qué mide el sistema, dónde lo mide, con qué rapidez actúa y qué ocurre si se pierde la comunicación. Limitar la potencia por software no sustituye las protecciones eléctricas ni permite ignorar los límites físicos de los conductores.
En un aparcamiento de empresa, además, importa cuánta energía necesita cada vehículo antes de su próxima salida. Esa planificación de horarios, simultaneidad y necesidades diarias se desarrolla en la guía de recarga de flotas.
Integración con fotovoltaica y almacenamiento en baterías
La generación fotovoltaica puede alimentar parte de la demanda de recarga cuando coinciden producción y consumo. Para aprovecharla hay que coordinar los inversores, la medida, los límites de conexión y el control energético. La presencia de paneles solares no garantiza por sí sola que los vehículos se carguen exclusivamente con esa energía.
Qué aporta una batería estacionaria
Puede almacenar energía y entregarla durante determinados periodos para reducir picos de demanda o desplazar consumos. Deben dimensionarse tanto la potencia de carga y descarga, expresada en kW, como la capacidad energética utilizable, expresada en kWh. Su rendimiento, estado de carga y límites de operación condicionan el servicio disponible.
Estas decisiones forman parte del diseño de un sistema de almacenamiento de energía en baterías; instalarlo no elimina la necesidad de comprobar la conexión a red ni la distribución interior.
Coordinación de los recursos del emplazamiento
Cuando generación, almacenamiento y cargas se coordinan como un sistema, el control debe contemplar los flujos de potencia y la actuación de las protecciones. El funcionamiento en isla solo es posible si la arquitectura y los equipos lo permiten. Esa coordinación se estudia en las microrredes eléctricas.
Fabricación de las pletinas: corte, punzonado y doblado
La fabricación parte de un plano eléctrico y mecánico aprobado. La longitud, los taladros y los dobleces deben permitir que las piezas encajen sin forzar uniones ni alterar las distancias previstas. La precisión de una operación no compensa un error de diseño.
| Operación | Finalidad | Qué comprobar |
|---|---|---|
| Corte | Obtener la longitud definida en el plano | Longitud, estado del canto y deformación |
| Punzonado | Preparar taladros para uniones y fijaciones | Diámetro, posición, distancia al borde y rebabas |
| Doblado | Adaptar la geometría al recorrido del conductor | Ángulo, radio, orientación y estado del material |
| Acabado e inspección | Preparar la pieza para el montaje especificado | Limpieza, superficies de contacto, recubrimiento y trazabilidad |
Para series con patrones repetidos de taladros y longitudes, una máquina CNC para barras colectoras permite organizar el corte y el punzonado conforme al programa de fabricación. Su selección debe ajustarse al material, la sección y la producción requerida.
Si el proceso necesita una estación dedicada al curvado, la dobladora de embarrados debe elegirse según la sección de la pletina, el tipo de doblez y el utillaje necesario.
Las máquinas PAYAPRESS están destinadas al mecanizado de barras rígidas dentro de las capacidades de cada modelo. Fabricar esas piezas no equivale a producir una canalización prefabricada verificada ni un conjunto laminado aislado. El desbarbado, la limpieza y la comprobación del montaje deben integrarse en el proceso y en el control de calidad en cuadros eléctricos.
Puesta en servicio y mantenimiento de la instalación
Antes de la puesta en servicio deben realizarse las verificaciones exigibles al conjunto y a la instalación: comprobaciones eléctricas, continuidad de los conductores de protección, funcionamiento de las protecciones y pruebas de los equipos y del sistema de gestión, según el proyecto y los procedimientos aplicables.
En explotación conviene registrar alarmas, intervenciones, cambios de carga y condiciones de funcionamiento. La inspección de conexiones y la termografía, cuando procedan, ayudan a detectar anomalías; los resultados deben interpretarse considerando la carga y el acceso disponible. Los reaprietes deben seguir las instrucciones del fabricante.
Una ampliación exige revisar la capacidad del suministro, los cuadros, los recorridos y las protecciones existentes. El estado térmico y mecánico del conjunto también influye en la vida útil de un cuadro eléctrico, más allá de su fecha de fabricación.
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Normativa de la infraestructura de recarga de vehículos eléctricos en España
Conviene separar los requisitos de la instalación, los conjuntos de distribución y el equipo de recarga. Una norma de producto no sustituye al reglamento de instalación, y su aplicación debe comprobarse para el equipo y el mercado correspondientes.
- Instalación en España: el REBT y la ITC-BT-52 regulan la infraestructura de recarga dentro de su ámbito. El proyecto debe considerar sus esquemas, previsión de cargas, canalizaciones y medidas de protección, junto con los demás requisitos aplicables al emplazamiento.
- Cuadros de distribución: la serie IEC 61439, con la parte correspondiente al conjunto y su adopción nacional aplicable, establece requisitos de construcción y verificación.
- Canalizaciones prefabricadas con barras: IEC 61439-6 aborda estos sistemas y sus verificaciones. No basta con seleccionar una sección de cobre para verificar la canalización completa.
- Conjuntos para estaciones de recarga: IEC 61439-7 incluye requisitos específicos para determinados conjuntos destinados a esta aplicación. No debe extenderse automáticamente a cualquier cuadro que alimente cargadores.
- Equipos de recarga conductiva: la serie IEC 61851 trata requisitos de estos equipos; IEC 61851-23 se refiere a equipos de alimentación de vehículos eléctricos en CC dentro de su alcance.
La selección de protección diferencial, las medidas frente a componentes residuales de CC y las protecciones contra sobreintensidades y sobretensiones deben coordinarse con el equipo instalado. No debe suponerse que una función integrada en el cargador sustituye cualquier protección aguas arriba. Las ediciones normativas, adopciones nacionales y exigencias legales aplicables deben comprobarse al redactar el proyecto.
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