Submission #120
Aprobado
Fundación CIRCE
Cargador rápido bidireccional V2G/V2H
Tue, 2018-01-30
Probado y validado
Mon, 2018-01-01
Lugar de implantación: Smart City Málaga, Málaga (España)
Fecha de instalación: diciembre de 2017
Descripción: Instalación del prototipo en el marco del proyecto Europeo FLEXICIENCY (H2020)
Fecha de instalación: diciembre de 2017
Descripción: Instalación del prototipo en el marco del proyecto Europeo FLEXICIENCY (H2020)
Descripción
La introducción del vehículo eléctrico como medio de transporte sostenible en las ciudades presenta diversas dificultades y barreras tecnológicas que es necesario sobrepasar, entre ellas, la forma de carga.
Existen varias soluciones de carga para vehículos eléctricos, mediante baterías que se recargan conectándolas a la red, o sistemas inalámbricos. Sin embargo, el sistema de carga de VE no sólo debe ser eficiente, sino que también ha de ser rápido y ha de cumplir unas determinadas prestaciones.
El cargador rápido para vehículos eléctricos bidireccional V2H permite un funcionamiento de carga/descarga, de manera que propone una solución para proveer de energía al vehículo, mientras que también puede proveer de energía a la vivienda o a la red.
Por lo tanto, el sistema puede ser empleado tanto como cargador de VE como de sistema de almacenamiento energético.
Además, para facilitar la experiencia al usuario, las principales prestaciones del cargador se pueden gestionar de forma remota a través de un acceso web, que ofrece diversas pantallas para el control de sus parámetros de operación. Esta comunicación permite, además, el manejo a través de una aplicación móvil.
Existen varias soluciones de carga para vehículos eléctricos, mediante baterías que se recargan conectándolas a la red, o sistemas inalámbricos. Sin embargo, el sistema de carga de VE no sólo debe ser eficiente, sino que también ha de ser rápido y ha de cumplir unas determinadas prestaciones.
El cargador rápido para vehículos eléctricos bidireccional V2H permite un funcionamiento de carga/descarga, de manera que propone una solución para proveer de energía al vehículo, mientras que también puede proveer de energía a la vivienda o a la red.
Por lo tanto, el sistema puede ser empleado tanto como cargador de VE como de sistema de almacenamiento energético.
Además, para facilitar la experiencia al usuario, las principales prestaciones del cargador se pueden gestionar de forma remota a través de un acceso web, que ofrece diversas pantallas para el control de sus parámetros de operación. Esta comunicación permite, además, el manejo a través de una aplicación móvil.
El cargador bidireccional V2H/V2G busca tanto:
* Carga de vehículos eléctricos de forma rápida y eficaz,
como
* Almacenamiento de energía, capaz de proveer de servicios auxiliares a la vivienda o incluso a la red eléctrica.
El almacenamiento energético permite al usuario obtener beneficios en relación a:
* Coste y gestión de la energía
* Minimización de las emisiones de CO2
* Autonomía
* Reducción de los picos de demanda de potencia y aplanamiento de la curva de demanda
* Adaptación de la demanda a la generación (RES load following)
* Soporte de potencia a la red y compensación de reactiva.
* Modo de funcionamiento aislado (disponible en futuras versiones).
* Carga de vehículos eléctricos de forma rápida y eficaz,
como
* Almacenamiento de energía, capaz de proveer de servicios auxiliares a la vivienda o incluso a la red eléctrica.
El almacenamiento energético permite al usuario obtener beneficios en relación a:
* Coste y gestión de la energía
* Minimización de las emisiones de CO2
* Autonomía
* Reducción de los picos de demanda de potencia y aplanamiento de la curva de demanda
* Adaptación de la demanda a la generación (RES load following)
* Soporte de potencia a la red y compensación de reactiva.
* Modo de funcionamiento aislado (disponible en futuras versiones).
Para la instalación del cargador es necesario disponer de una conexión 400 V AC, 50 Hz, trifásica, así como de vehículos eléctricos con capacidad de carga/descarga.
Los posibles escenarios de aplicación son:
* Uso residencial/comercial
* Microrredes/V2G
* Estaciones de carga rápida
Los posibles escenarios de aplicación son:
* Uso residencial/comercial
* Microrredes/V2G
* Estaciones de carga rápida
Las principales características del cargador bidireccional V2H son las siguientes:
* Cargador Modo 4 CHAdeMO según IEC 61851-1
* Equipo de 22kW y de 50kW de potencia
* Aislamiento galvánico
* Alta eficiencia >90%
* Baja emisión de ruido acústico
* Muy bajo contenido armónico (UNE-EN 6100-3-12)
* Control de Potencia activa y reactiva
* Monitorización y control en local y remoto
* Implementación OCPP1.5 o MQTT
* Interfaz web y aplicación móvil
* Muy bajo rizado de corriente DC < 1 A; 60 kHz
* Muy bajo impacto en red: 20 kHz, THD<0,6%
Max. potencia de carga/descarga: 22kW
Max. potencia reactiva: 22kVAr
Max. potencia aparente: 22kVA
Max. temperatura de operación: -20 a 50ºC
Aislamiento: aislamiento galvánico con transformador de baja frecuencia
Dimensiones: 1600 x 600 x 600 mm
Calidad de energía: Alto rendimiento, corriente cuasi-sinusoidal, buen rendimiento en todas las condiciones de operación.
Protecciones: sobretensión y mínima tensión en todos los elementos, protecciones anti-isla, protección diferencial, protección de cortocircuito y de saturación en todos los IGBTs, protección de sobre temperatura de la Electrónica de Potencia y ambiente, Watchdog de DSP y comunicaciones.
Opcionales: Pantalla Táctil (multilenguaje), lector RFID, modem 3G con antena, comunicaciones con Centro de Control – Protocolo OCPP1.5
* Cargador Modo 4 CHAdeMO según IEC 61851-1
* Equipo de 22kW y de 50kW de potencia
* Aislamiento galvánico
* Alta eficiencia >90%
* Baja emisión de ruido acústico
* Muy bajo contenido armónico (UNE-EN 6100-3-12)
* Control de Potencia activa y reactiva
* Monitorización y control en local y remoto
* Implementación OCPP1.5 o MQTT
* Interfaz web y aplicación móvil
* Muy bajo rizado de corriente DC < 1 A; 60 kHz
* Muy bajo impacto en red: 20 kHz, THD<0,6%
Max. potencia de carga/descarga: 22kW
Max. potencia reactiva: 22kVAr
Max. potencia aparente: 22kVA
Max. temperatura de operación: -20 a 50ºC
Aislamiento: aislamiento galvánico con transformador de baja frecuencia
Dimensiones: 1600 x 600 x 600 mm
Calidad de energía: Alto rendimiento, corriente cuasi-sinusoidal, buen rendimiento en todas las condiciones de operación.
Protecciones: sobretensión y mínima tensión en todos los elementos, protecciones anti-isla, protección diferencial, protección de cortocircuito y de saturación en todos los IGBTs, protección de sobre temperatura de la Electrónica de Potencia y ambiente, Watchdog de DSP y comunicaciones.
Opcionales: Pantalla Táctil (multilenguaje), lector RFID, modem 3G con antena, comunicaciones con Centro de Control – Protocolo OCPP1.5
Métricas
Los indicadores que se pueden utilizar para medir los impactos de la solución en la sociedad de acuerdo con la guía de indicadores de SCIS son los siguientes:
• Número de instalaciones de carga de vehículo eléctrico: Cada cargador supondría una unidad adicional en esta métrica.
• Incremento de la cantidad de cargas y vehículos en la red: este indicador mide la potencia agregada en cargas eficientes o en vehículos. Cada cargador añadiría entre 22 y 50 kW de capacidad de este tipo de cargas si se instalase en la ciudad.
• Número de instalaciones de carga de vehículo eléctrico: Cada cargador supondría una unidad adicional en esta métrica.
• Incremento de la cantidad de cargas y vehículos en la red: este indicador mide la potencia agregada en cargas eficientes o en vehículos. Cada cargador añadiría entre 22 y 50 kW de capacidad de este tipo de cargas si se instalase en la ciudad.
Las mejoras en los indicadores son estimadas de acuerdo a hipótesis de despliegue de los cargadores. En el caso del piloto en Málaga los indicadores serían 1 y 22 kW respectivamente, es decir un cargador instalado y 22kW de potencia adicional instalada para incluir cargas nuevas, en este caso, vehículos eléctricos.
