Sistemas de carga para vehículos eléctricos listos para para la tecnología del mañana
Una infraestructura de carga de alta potencia y cobertura total es esencial para impulsar la movilidad eléctrica. Como pionero e innovador en movilidad eléctrica, Siemens tiene experiencia global, un sólido porfolio a lo largo de la cadena de valor y es un participante activo en la fabricación y promoción de la estandarización para soluciones de carga de EV en todo el mundo.
Una infraestructura de carga de alta potencia y cobertura total es esencial para impulsar la movilidad eléctrica. Como pionero e innovador en movilidad eléctrica, Siemens tiene experiencia global, un sólido porfolio a lo largo de la cadena de valor y es un participante activo en la fabricación y promoción de la estandarización para soluciones de carga de EV en todo el mundo. El objetivo principal es suministrar terminales para la carga por cable o por inducción que hagan que la carga de la batería en el hogar o en áreas públicas sea tan fácil como llenar el combustible.
Sistemas de carga para híbridos enchufables y coches totalmente eléctricos
Ya sea que se esté planificando una única estación de carga o un gran estacionamiento como centro de carga para numerosos vehículos eléctricos, lo importante a la hora de implementar infraestructuras de recarga de cualquier tamaño es que se pueda realizar de forma rápida y eficiente en cualquier área de aplicación. En todos los casos, la operación segura y económica de la infraestructura y del proceso de carga dependerá de una automatización eficiente, rentable y preparada para el futuro, con una base tecnológica óptima.
Concepto para estaciones de carga individuales
La electromovilidad de hoy es rápida, segura y eficiente. Con la Versicharge IEC, la nueva unidad de carga para vehículos eléctricos
según el estándar IEC, Siemens establece nuevos estándares en el área de carga de vehículos eléctricos. Esto se aplica al uso tanto en el entorno privado como en el semipúblico, incluidos los garajes y los estacionamientos de hoteles o empresas. Un punto especial a favor es que el inicio del proceso de carga puede preajustarse en intervalos de dos horas, de dos a ocho horas, lo que le permite aprovechar las tarifas económicas de electricidad fuera de los períodos pico.
Esta caja de pared permite una fácil instalación y se puede conectar rápidamente a una red de 230/400 V. Puede configurarse la corriente de carga máxima de acuerdo con las condiciones del sitio. Se requieren un interruptor automático (MCB) y un diferencial (RCCB) aguas arriba para la protección personal y de línea de nivel superior en instalaciones domésticas. Alternativamente, existe una versión que ya tiene detección de corriente continua (CC) de 6 ma y, por lo tanto, no requiere un RCCB tipo B. Su diseño industrial, resistente a la suciedad, hace que las aplicaciones para exteriores no sean un problema gracias a la clase de protección IP56.
Por otra parte, los sistemas para implementar soluciones de carga pública deben cumplir dos requisitos básicos: deben ser adaptables y deben poder integrarse en las infraestructuras existentes. Gracias a las características del porfolio SIMATIC, la escalabilidad fácil, las interfaces abiertas y los requisitos mínimos de espacio, aseguran una fácil integración en las infraestructuras existentes y la máxima escalabilidad, desde una estación de carga individual hasta grandes estacionamientos y garajes, pasando por puntos de recarga públicos o semi-públicos más o menos distribuidos.
Concepto para estaciones de carga individuales
La estación de carga debe realizar todas sus tareas de forma autónoma, incluida la comunicación con el backend central para manejar el inicio de sesión, la verificación de
usuarios y los datos de facturación. Los componentes de automatización permiten el desarrollo de estaciones de carga compactas y confiables que admiten la carga de corriente alterna (CA) de acuerdo con IEC 61851-1 Modo 3 y que se pueden comunicar con el backend a través de todos los protocolos estándar.
Gracias a la plataforma Windows en el SIMATIC Open Controller, la comunicación con aplicaciones de backend utilizando interfaces abiertas y protocolos estandarizados como OCPP se puede integrar rápida y fácilmente. Este potente controlador combina las funciones de un controlador de software basado en PC con funciones de visualización, aplicaciones de PC y entradas/salidas centrales en un solo dispositivo compacto. El controlador software S7-1500S preinstalado realiza las tareas necesarias y supervisa todo el proceso de carga, siendo su funcionamiento y ejecución completamente independientemente
de Windows para garantizar una alta disponibilidad del sistema. El equipo también está libre de mantenimiento al no disponer de ventiladores, baterías ni componentes móviles. Además, su concepto de seguridad en profundidad protege constantemente al controlador del acceso no autorizado y la manipulación externa.
Gracias a los paneles SIMATIC HMI para uso en exteriores y su grado de protección IP66, se permite bajo cualquier condición, visualizar y manejar el control de de la carga. Estos paneles son extraordinariamente resistentes a los rayos UV y funcionan de manera confiable en un amplio rango de temperaturas de -30 ° a + 60 ° Celsius, lo que los hace idóneos para puntos de recarga al aire libre. La identificación de usuarios para autorizar las sesiones de carga se realiza de forma simple y flexible a través de lectores RFID SIMATIC RF1060R conectados a interfaces USB del controlador software.
Los distintos módulos de periferia en formato SIMATIC ET 200SP, como el módulo AI Energy Meter 480V ST y el módulo TM ECC 2XPWM 12V ST, facilitan, respectivamente, la lectura y registro de la corriente, tensión y otras magnitudes eléctricas, y la comunicación con el vehículo eléctrico para la carga de corriente alterna (CA) según IEC 618511 Modo 3. Este último módulo permite la evaluación directa de los estados de carga y, gracias a las salidas digitales integradas, garantiza la apertura crítica de los contactores en cada momento según la norma IEC 61851. Además, también puede controlar el bloqueo del enchufe a la estación de recarga. La conexión y desconexión de la potencia de carga en corriente alterna se realiza de forma fiable y segura mediante dispositivos de protección y mando SIRIUS.
Concepto de aparcamiento en la calle y zonas residenciales
A medida que crece la importancia de la electromovilidad, las soluciones de E-car Charging (ECC) para estacionamientos en la calle y áreas residenciales están atrayendo cada vez más interés. En muchos lugares, ya son vistos como evidencia de una calidad de vida de alto nivel.
En este tipo de soluciones, los puntos de carga individuales son satélites más o menos pasivos que se controlan desde un armario de control central. Esto permite una instalación que ahorra más espacio que en el caso de las estaciones de carga estándar. El inicio de sesión del cliente y la activación de los puntos de recarga satélites se pueden realizar, por ejemplo, de forma centralizada en el armario de control, que también contiene los diversos componentes para controlar el proceso de carga y la comunicación con el backend central, que se puede integrar rápida y fácilmente bajo plataforma Windows del controlador utilizando protocolos estandarizados, como OCPP.
Concepto para grandes estacionamientos y garajes
Gracias a su diseño compacto los requisitos de espacio son mínimos, lo que facilita la actualización de las áreas de estacionamiento existentes para una carga y gestión eficientes de toda una flota de vehículos eléctricos. En este tipo de sistema, un sistema de control central SIMATIC S7-1500 junto con un sistema SCADA de operación y supervisión SIMATIC WINCC instalado en un centro de control interactúan con múltiples armarios de control distribuidos y una gran cantidad de satélites de carga individuales. La gestión inteligente de la energía y las soluciones de gestión de carga garantizan una alta disponibilidad. Utilizando la comunicación OCPP contra un backend central también
se pueden implementar funciones más complejas como la gestión de flotas y la gestión de energía de nivel superior. Esta solución, fácilmente escalable y configurable permite vigilar todas las funciones y procesos de carga en un estacionamiento grande.
De este modo, cuando se trata de implementar infraestructuras de carga para la carga pública y semipública, la solución con productos industriales estándar SIMATIC es única y garantiza la perfecta interacción entre todos los componentes del armario de control, así como con los sistemas de nivel superior a través de protocolos integrados, estandarizados y abiertos. El fabricante / integrador del sistema se beneficia así de la máxima protección de la inversión y rentabilidad a la hora de implementar soluciones de carga para vehículos eléctricos gracias a la alta robustez y disponibilidad de todos los componentes.
A modo de resumen, se puede observar en la siguiente imagen una arquitectura habitual para una estación de recarga flexible utilizando los productos SIMATIC, tanto para una estación de recarga en corriente alterna como en corriente continua.
1 Control Control de carga y monitoreo (ET 200SP Open Controller) 2 Interfaz del cliente (panel exterior HMI) 3 Conexión al backend (switch Ethernet SCALANCE) 4 Identificación (lector RFID) 5 Registro de corriente y voltaje (medidor de energía SIMATIC ET 200SP) 6 Cambio de la potencia de carga para la carga de corriente continua (SINAMICS DCP y PN / CAN Gateway) 7 Módulo para carga de corriente alterna (SIMATIC ET 200SP TM ECC 2XPWM 12V ST) 8 Conexión de la potencia de carga para la carga de corriente alterna (dispositivos de protección y conmutación SIRIUS)
Tecnología de carga rápida de Siemens
La electromovilidad jugará un papel cada vez más importante en el futuro cercano: moverá a las personas y generará nuevas ideas de negocios. Este desarrollo está respaldado por las tecnologías de carga de alta potencia de Siemens. Con un alto rango de potencia y voltaje, son perfectos para enfrentar los desafíos de carga rápida en cualquiera de las aplicaciones más importantes de hoy y del futuro.
Con la tecnología de carga rápida se pueden cargar hasta tres vehículos eléctricos de forma simultánea en la misma estación. Este tipo de soluciones de alta disponibilidad y confiabilidad se usan para cubrir múltiples aplicaciones, como, por ejemplo, la carga en autopistas. Su tecnología probada junto con la posibilidad de actualizaciones hace que estos sistemas de carga puedan usarse a futuro cumpliendo todos los requisitos.
Todos los estándares de carga actuales se pueden cumplir con el nuevo cargador compacto de potencia de 50 KW, que utiliza hasta 50 KW (CC) y 43 KW (CA) para cargar hasta dos vehículos eléctricos simultáneamente. El cargador compacto de potencia tiene un rango de voltaje de 200 V a 850 V y, por lo tanto, está preparado para casos de uso múltiple y para la próxima generación de vehículos eléctricos.
La próxima generación del sistema de carga de alta potencia de 150 KW permitirá cargar hasta tres vehículos eléctricos, dos de ellos en el modo más eficiente de carga rápida de 2 x 75 kw DC, y otro con la conexión de corriente alterna central de hasta 43 KW. El cargador podrá cargar automóviles en un rango de voltaje de 200 V a 920V.
En ambos casos, gracias a la integración de componentes estandarizados y potentes, como los convertidores Sinamics DCP, los controladores SIMATIC S7 y los controladores de carga de grado industrial ECC3200, estos sistemas de carga garantizan la máxima disponibilidad y confiabilidad. Permiten una conectividad optimizada a los backends de gestión de carga con los estándares más altos de datos y seguridad de TI. Siemens España