Componentes de seguridad eléctrica en los puntos de carga domiciliarios

Componentes de seguridad eléctrica en los puntos de carga domiciliarios

 

 La recarga de energía de vehículos eléctricos con seguridad

A medida que la adopción de vehículos eléctricos continúa creciendo, garantizar la seguridad eléctrica de la carga se convierte en una consideración clave. Implementar las mejores prácticas y tomar las precauciones necesarias es vital para proteger a los usuarios, la infraestructura de carga y el vehículo. Independiente del tipo de vehículo eléctrico (desde un monopatín a un auto) el mismo estará varias horas conectado, por lo que debemos tener la absoluta  certeza que si hubiere algún inconveniente eléctrico, los sistemas de protección funcionarán  despejando  el peligro.

 Como se describe más adelante para la carga existen diferentes niveles, de  acuerdo al tiempo de carga necesario y a la capacidad de la batería en Kw-h. En el caso de  la carga domiciliaria (casa o estacionamiento comunitario) si  la capacidad de la batería es menos a 10Kw-h, en general, no se pide un “Sistema de alimentación  vehículo Eléctrico (SAVE)”  o  “estación o punto  de carga”. En cuyo caso revisar el tomacorriente y la línea al que va conectado como así su protección, es necesario. Para niveles de mayores de capacidad de energía, un  SAVE o estación de carga es imprescindible.

  

Elija una estación de carga confiable

Cuando se trata de cargar vehículos eléctricos, es importante una estación de carga confiable. Optar por una marca de estación de carga reconocida y de buena reputación garantizará una experiencia de carga segura y eficiente para su vehículo eléctrico.

Se sugiere como buena práctica:

Asegúrese de que la estación de carga cumpla con los estándares de seguridad.

Considere características adicionales como protección contra sobretensiones y mecanismos de seguridad contra incendios.

 Instalación eléctrica adecuada

Es vital garantizar que su instalación eléctrica pueda satisfacer los requisitos de energía de una estación de carga de vehículos eléctricos. Una infraestructura eléctrica inadecuada puede provocar sobrecalentamiento y otros peligros eléctricos.

Protección de sobrecarga: Implementar mecanismos de protección contra sobrecargas para prevenir fallas en el sistema eléctrico y reducir los riesgos de incendio. Utilice disyuntores avanzados o estaciones de carga inteligentes que puedan regular el flujo de energía y evitar la sobrecarga, garantizando un proceso de carga estable y seguro.

Se recomienda consultar a un electricista profesional para evaluar y actualizar su sistema eléctrico si es necesario.

Se sugiere como buena práctica:

Actualice el sistema eléctrico si es necesario para acomodar la carga de vehículos eléctricos.

Asegure una conexión a tierra adecuada y protección contra fallas eléctricas.

 

Repaso de niveles de carga       

La carga de  los vehículos eléctricos se puede clasificar en tres niveles diferentes. Estos niveles representan las salidas de potencia, por lo tanto, la velocidad de carga, accesible para cargar un automóvil eléctrico.

 Nivel 1 de carga (220 voltios corriente alterna CA)

Los cargadores de nivel 1 utilizan un enchufe de CA de 220 voltios y se pueden enchufar simplemente a una toma de corriente estándar. Cuando se conecta a un enchufe de 220 V CA, las tasas de carga cubren entre 1.4kW a 3kW y pueden tomar de 8 a 12 horas dependiendo de la capacidad y el estado de la batería.

 Nivel 2 de carga (380 voltios corriente alterna CA)

La carga de nivel 2 se conoce principalmente como carga pública. A menos que tenga un equipo de carga de Nivel 2 configurado en su hogar, la mayoría de los cargadores de Nivel 2 se encuentran en áreas residenciales, estacionamientos públicos y lugares de trabajo y entornos comerciales. Los cargadores de nivel 2 requieren instalación y ofrecen carga a través de enchufes de CA de 380 V.

 Carga rápida de CC (carga de nivel 3, corriente continua CC)

La carga de nivel 3 es la forma más rápida de cargar un vehículo eléctrico. Los cargadores de nivel 3 también requieren instalación y ofrecen carga a través de enchufes de corriente continua. El tiempo de carga puede tomar de 20 minutos a 1 hora con una velocidad de carga de 43kW a 100 o + kW con un conector CHAdeMO o CCS.

 

Punto  de carga de CA domiciliario

Cuando se carga con puntos de carga en  corriente alterna, la red eléctrica se conecta al cargador de a bordo. La función principal de la estación o punto de carga es alimentar eléctricamente el circuito y mediar en la comunicación necesaria con el sistema de control del vehículo para garantizar la seguridad del sistema. Además, el punto de carga indica al vehículo qué corriente máxima puede consumir en ese momento, dependiendo de lo ocupada que esté la red de alimentación. De este modo, la estación de carga de corriente alterna regula la carga en función del consumo  en ese momento  del domicilio, de manera que la red no se sobrecargue.

 

Como proteger adecuadamente el sistema de carga Nivel 1 y 2

Es necesario proteger de manera efectiva, aguas arriba, los puntos de recarga de posibles defectos y/o fugas de corriente en los cargadores de los vehículos eléctricos. Por lo tanto, los fabricantes e instaladores deben garantizar la seguridad eléctrica de los usuarios y del sistema. En términos de seguridad, la protección diferencial es un elemento  importante a tener en cuenta en la alimentación de un punto de recarga.  Aquí, nos debemos preguntar: ¿que tipo de protección diferencial recomienda la norma internacional???

 La norma IEC 60364-7-722:2018 se aplica a:

• circuitos destinados a suministrar energía a vehículos eléctricos, y

• circuitos destinados a la retroalimentación de electricidad procedente de vehículos eléctricos. Los circuitos cubiertos por la norma terminan en el punto de conexión.

La norma IEC 61851-1 indica los requisitos generales del  Sistema conductivo de carga para vehículos eléctricos

Ambas normas indican la utilización de diferenciales Tipo B o  la utilización de diferenciales Tipo A que asegure la desconexión en caso de corrientes  de defecto  con componente en DC superior a 6 mA.

 Diferencial Tipo A: En ocasiones, la corriente de fuga puede estar constituida por lo que se denomina «Corriente continua pulsante». Esta corriente correspondería a media onda sinusoidal de la misma frecuencia que la tensión de suministro, superpuesta a un valor constante de corriente continua de, como máximo, 6 mA. Suele producirse en defectos de aislamiento de equipos eléctricos monofásicos que incorporan circuitos rectificadores tales como el cargador on-board del vehículo.

 

Diferencial TipoB: Para formas de onda claramente no sinusoidales, así como frecuencias más altas que las de la tensión de suministro e incluso corriente continua alisada (corriente continua libre de ondulación). Este es el caso de las corrientes de defecto que pueden producirse en instalaciones trifásicas donde existe un dispositivo con un puente rectificador de tres ramas.

 

Debemos tener en cuenta que un diferencial Tipo A está preparado para protección ante corrientes sinusoidales y pulsantes, pero de una componente de continua de 6 mA como máximo.  Un valor por encima provocaría un comportamiento anómalo  del mismo (disparo intempestivo o estado inoperativo)

 Entonces cuando debemos instalar un Tipo B o un Tipo A  de 6 mA????

Básicamente dependerá de dos aspectos a tener en cuenta. Si el punto de conexión del cargador del vehículo eléctrico se conecta aguas debajo de alguna protección diferencial ya existente en la instalación, el nuevo diferencial a conectar debe mantener el mismo tipo para asegurar la correcta selectividad. Por ejemplo, el diferencial Tipo A esta a nivel de carga, el que este aguas arriba deberá ser el tipo o superior (nunca inferior).

Si la línea de alimentación del cargador del vehículo es una línea directamente dedicada (exclusiva), al no haber ningún diferencial existente, la colocación de un Tipo B  garantiza la correcta protección. Disparando únicamente cuando se exceda la corriente nominal del diferencial, evitando posibles disparos intempestivos con bajas corrientes de fuga en continua.

 Queda para otro documento otros elementos de seguridad, como por ejemplo, interruptores termomagnéticos y protectores de sobre tensión permanente y transitorias. Para una protección total de la electrónica del  punto de carga (EVSE).

 

Ricardo Berizzo

Ingeniero Electricista                                                                                    2023.-

 

Presentan la locomotora a batería para transporte pesado minero

Presentan la locomotora a batería para  transporte pesado

 minero

La locomotora FLXdrive Heavy Haul de Wabtec, la primera locomotora de transporte pesado 100 % eléctrica con batería para servicio de línea principal, se dirige a Australia para transportar mineral de hierro.

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La empresa minera de mineral de hierro Roy Hill está probando comercialmente el FLXdrive en la región de Pilbara, en Australia Occidental. Tiene una capacidad máxima de batería de 7 megavatios hora (MWh). (Para poner en perspectiva esa enorme cantidad de energía producida, solo 1 MWh permite que un vehículo eléctrico conduzca 3.600 millas o alimente una casa estadounidense durante 1,2 meses).

 La locomotora de Roy Hill está pintada de rosa porque la empresa apoya la investigación del cáncer de mama. Wabtec está terminando la construcción de la locomotora ahora y luego se volverá a probar en la primera mitad de 2024. Se enviará a Australia en la segunda mitad del próximo año.

 El FLXdrive tiene seis ejes, una disposición de ruedas CoCo, una cabina de operador y una potencia de tracción de 3,2 MW. (Las especificaciones generales de Wabtec dicen que es capaz de configurar el modelo con una capacidad máxima de batería de 8 MWh).

 Pero si bien el FLXdrive es eléctrico, el tren de Roy Hill no lo será. El FLXdrive se combinará con una locomotora diésel, lo que hará que el tren sea híbrido (un conjunto de vehículos ferroviarios que forman un tren). Wabtec dice que la configuración híbrida dará como resultado una "reducción porcentual de dos dígitos en los costos de combustible y las emisiones".

 No obstante, la locomotora eléctrica de batería FLXdrive puede ofrecer capacidades de batería para satisfacer diversas necesidades de aplicaciones ferroviarias. Con capacidades de transporte comparables a su equivalente diésel, la locomotora de transporte pesado FLXdrive está diseñada para reemplazar una locomotora diésel.

 El corazón del sistema FLXdrive es la tecnología de batería refrigerada por líquido y el sistema de gestión térmica patentado desarrollado para optimizar la producción de energía y la duración de la batería. La arquitectura de batería específica para rieles de Wabtec está diseñada para maximizar la seguridad, la confiabilidad y el rendimiento.

 Además de la carga de frenos regenerativos en misión, las locomotoras FLXdrive cuentan con una opción de carga rápida de CC utilizando un pantógrafo estacionario. Las opciones futuras planificadas incluirán capacidades de carga móvil para un mayor alcance y operaciones ininterrumpidas.

 La arquitectura de batería modular y escalable del FLXdrive está diseñada para integrarse en múltiples entornos y vehículos ferroviarios, incluidas locomotoras de transporte pesado, de patio, regionales, de cercanías, híbridas y especiales.

 Gerhard Veldsman, director ejecutivo de Hancock Prospecting Group Operations, propietario de Roy Hill, dijo sobre su modelo FLXdrive:

Al utilizar el frenado regenerativo, cargará su batería en el recorrido cuesta abajo de 344 kilómetros [214 millas] (esto es posible porque la ruta del tren sube y baja una montaña) desde nuestra mina hasta las instalaciones portuarias y utilizará esa energía almacenada para regresar a la mina, comenzando el ciclo nuevamente. Esto no sólo nos permitirá lograr eficiencias energéticas sino también reducir los costos operativos.

 

 

Cómo los vehículos eléctricos están acelerando el fin de la era del petróleo

Cómo los vehículos eléctricos están acelerando el fin de la era del petróleo

 

Por:  Laura Sanicola -December 6, 2023- Reuters

Realiza informes sobre petróleo y energía, incluidas refinerías, mercados y combustibles renovables. Anteriormente trabajó en Euromoney Institutional Investor y CNN.

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En la conferencia climática COP28 en Dubai hay muchos lamentos sobre el lento ritmo de reducción del consumo de combustibles fósiles para luchar contra el cambio climático. Pero un aspecto positivo que los delegados pueden señalar es la creciente flota de vehículos eléctricos en todo el mundo que ya está haciendo una mella sorprendentemente grande en la demanda.

Las crecientes ventas de vehículos eléctricos en los últimos años han llevado a los pronosticadores a acelerar sus proyecciones sobre cuándo alcanzará su punto máximo el uso mundial de petróleo, a medida que los subsidios públicos y la tecnología mejorada ayudan a los consumidores a superar los precios de etiqueta, a veces exorbitantes, de los automóviles impulsados por baterías, según expertos de la industria.

La Agencia Internacional de Energía (AIE), con sede en París, que agrupa a 29 países industrializados, espera que el consumo mundial de petróleo alcance su cenit a finales de esta década con 103 millones de barriles por día, después de hacer ajustes periódicos con respecto a su pronóstico de 2017 de casi Máximo de 105 millones de bpd en 2040.

"El punto de inflexión ha sido el apoyo político al cambio hacia la electrificación, que redujo sustancialmente la demanda de petróleo del sector del transporte, que ha sido el motor clave del crecimiento de la demanda mundial de petróleo", dijo Apostolos Petropoulos, modelador energético de la AIE.

El gigante petrolero BP (BP.L) ha adelantado sus proyecciones de demanda máxima de petróleo a nivel mundial, mientras que los gobiernos de Estados Unidos y China -los dos mayores usuarios de petróleo del mundo- han revisado sus pronósticos de consumo interno.

El transporte es responsable de alrededor del 60% de la demanda mundial de petróleo, y Estados Unidos por sí solo representa alrededor del 10%, según la AIE. Esa proporción debería caer, ya que la AIE espera que los vehículos eléctricos hayan eliminado unos 5 millones de barriles por día de la demanda mundial de petróleo para 2030. 

Las ventas mundiales de vehículos eléctricos representan ahora alrededor del 13% de todas las ventas de vehículos y es probable que aumenten hasta alcanzar entre el 40% y el 45% del mercado para finales de la década, según la AIE. Esto se debe a una combinación de estándares de eficiencia cada vez más estrictos y subsidios introducidos por varios gobiernos de todo el mundo desde el Acuerdo de París de 2015 para mantener el calentamiento global dentro de 1,5 grados Celsius (2,7 grados Fahrenheit) por encima de las temperaturas preindustriales.

Las últimas medidas de subsidio incluyen el crédito fiscal de 7.500 dólares de la Ley de Reducción de la Inflación de EE. UU. para la compra de un vehículo eléctrico nuevo, aprobada el año pasado y destinada a ayudar a compensar los altos precios.

Si bien esas cifras son grandes, la AIE ha dicho que las ventas de vehículos eléctricos tendrían que ser aún mayores (del orden del 70% del mercado para 2030) para cumplir el objetivo del Acuerdo de París de limitar el calentamiento.  No está claro si las ventas podrán alcanzar esos niveles.

 Los fabricantes de vehículos eléctricos, incluidos General Motors, Ford y Stellantis, han retrasado o descartado en las últimas semanas planes para acelerar la producción en medio de crecientes costos laborales y señales de que las tasas de interés más altas están desacelerando el crecimiento en los Estados Unidos. .

 Sin embargo, a largo plazo, la caída de los costos de las baterías de vehículos eléctricos hace que algunos investigadores se sientan optimistas.

 

Mas barato en China

 Según los expertos de la industria, la tasa de adopción futura de vehículos eléctricos dependerá en gran medida del precio de los vehículos eléctricos y de la disponibilidad de estaciones de carga. China tiene ventaja en ambos aspectos.

 El vehículo eléctrico medio en China costaba 31.165 euros (33.964 dólares) a mediados de 2023, según la empresa de investigación británica JATO Dynamics. El vehículo eléctrico más barato en China era un 8% menos costoso que el automóvil equivalente a gasolina más barato, descubrió JATO. Esto se debe a los enormes subsidios gubernamentales y la fácil disponibilidad de tierras raras que son cruciales en la producción de vehículos eléctricos.

 Los vehículos eléctricos tienen alrededor de una cuarta parte del mercado en China y se espera que el país lidere el crecimiento mundial.

 En Estados Unidos, por el contrario, el precio promedio de un vehículo eléctrico es de más de 53.000 dólares, según la empresa de investigación automotriz Kelley Blue Book, alrededor de 5.000 dólares más que el de un automóvil de gasolina.

Estados Unidos también está muy por detrás de China en el número total de estaciones de carga públicas. Un libro blanco financiado por la industria y publicado en octubre por el Electrification Institute señaló que Estados Unidos tiene alrededor de 52.000 estaciones de carga públicas, Europa alrededor de 400.000 y China alrededor de 1,2 millones.

 Aun así, se espera que los vehículos eléctricos crezcan hasta representar hasta el 50% de las matriculaciones de automóviles nuevos en Estados Unidos para 2030, según la AIE, ya que los conductores se sienten atraídos por la mejora de la tecnología, la caída de los precios y la perspectiva de eludir los precios volátiles en los surtidores de gasolina.

 "El cambio en el lado político podría retrasar la transición", dijo Petropoulos de la AIE, refiriéndose a las preocupaciones entre algunos fabricantes de vehículos eléctricos de que las elecciones estadounidenses del próximo año podrían marcar el comienzo de un nuevo conjunto de políticas. "Pero, en última instancia, la transición está ocurriendo ahora".

 

VW lanza carga V2H bidireccional para convertir sus vehículos eléctricos en baterías sobre ruedas

VW lanza carga V2H bidireccional para convertir sus vehículos eléctricos en baterías sobre ruedas

 

Por:  Joshua S. Hill    para https://thedriven.io/

 

El gigante automovilístico alemán Volkswagen ha anunciado que su ID totalmente eléctrico. La familia de automóviles ahora ofrecerá carga bidireccional con la funcionalidad Vehicle to Home (V2H), afirmando ser una de las primeras en ofrecer la tecnología a través del estándar de carga CCS DC que ahora utilizan la mayoría de los fabricantes de vehículos eléctricos.

 La compañía planea ofrecer carga bidireccional en todos los modelos nuevos con una batería mínima de 77 kWh y ya está realizando una prueba en una granja sueca que se está transformando en un desarrollo de viviendas sostenibles.

Muchos fabricantes de automóviles ofrecen un vehículo básico para cargar sus vehículos eléctricos al ofrecer un simple tomacorriente en el automóvil que puede alimentar herramientas y electrodomésticos. El V2H lleva esto al siguiente paso e integra la batería del vehículo eléctrico con el sistema de batería y solar del hogar, con tecnología completa de vehículo a red (V2G) que puede enviar energía de regreso a la red para ser el siguiente paso.

 “La función de carga bidireccional en el ID. Los modelos en combinación con la tecnología de carga CC son una extensión dinámica del sistema de almacenamiento doméstico”, afirma la empresa.

 “Esto asume el suministro principal de energía para la casa. El vehículo es activado por la central eléctrica doméstica cuando el sistema de almacenamiento doméstico requiere energía adicional.

 “Tan pronto como se recarga el sistema de almacenamiento doméstico, el vehículo deja de transferir energía y pasa al modo de espera. Esto significa que el ID sólo se activa cuando se requiere energía adicional”.

En Alemania, la funcionalidad V2H solo estará disponible para clientes con el sistema integrado de gestión de energía doméstica (HEMS) del socio de Volkswagen, HagerEnergy, y para aquellos vehículos con una batería lo suficientemente grande y con ID. Software 3.5.

 Suponiendo un consumo doméstico promedio de aproximadamente 30 kWh, la batería de 77 kWh puede suministrar electricidad durante aproximadamente dos días completos, aunque la batería no se puede descargar por debajo del 20 % del estado de carga en tales usos.

 En el futuro, VW espera el ID. Los modelos familiares también debían poder proporcionar energía para estabilizar la red eléctrica, lo que requería tecnología de vehículo a red (V2G).

 La compañía dice que la tecnología convertirá el automóvil en un “almacenamiento de energía rodante”, o una batería sobre ruedas.

Esto significa que una casa puede recibir energía solar durante varios días nublados o por la tarde, cuando el sol se ha puesto y la instalación fotovoltaica ya no suministra electricidad. Los clientes pueden decidir por sí mismos si quieren obtener energía de la red pública o utilizar la electricidad autogenerada almacenada en la batería del vehículo.

 "Estamos dando forma activamente a la transición energética con productos y servicios centrados en el coche eléctrico: con la función de carga bidireccional que ahora está disponible, hemos adaptado una nueva oferta de servicios a las necesidades de nuestros clientes", dijo Imelda Labbé, miembro de la junta directiva de Volkswagen. para ventas, marketing y posventa.

 "No sólo pueden ahorrar costes energéticos, sino que también contribuyen de forma importante al uso sostenible de la energía".

 La tecnología ya se está probando en la urbanización Stenberg en Hudiksvall, Suecia, que se basa en una granja de 350 años que ha sido remodelada por el empresario sueco Klas Boman, con la esperanza de asegurar su sostenibilidad durante otros 350 años.

"Stenberg es un proyecto único en la vida", afirmó Boman.

“Cuando decidimos realizar 'el otro proyecto de 350 años', la energía y el medio ambiente fueron clave. Cada decisión se tomó teniendo en cuenta estos aspectos. Desde el principio se planteó el uso de vehículos eléctricos como almacenamiento de energía.

 “Afortunadamente, Volkswagen se unió al proyecto en abril de 2021 y ahora estamos listos para comenzar. Este será uno de los mayores cambios en el mercado energético”.