ESTACIÓN DE CARGA ULTRA RÁPIDA PARA BAT hellip

ESTACIÓN DE CARGA ULTRA RÁPIDA
PARA BATERÍAS DE VEHÍCULOS
ELÉCTRICOS

Autor: Gonzalo Sancho Martínez
Tutor: Carmelo Lobo De La Serna
Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática
15 de Julio de 2015

UNIVERSIDAD
DE
BURGOS

ÍNDICE




ESPECIFICACIONES
OBJETIVOS
ANTECEDENTES
›
›
›



POSIBLES SOLUCIONES
›
›
›



Autonomía
Tiempos de carga
Carga rápida
Conexión directa
Conexióndirecta con apoyo de placas solares
Conexión directa con sistemas de almacenamiento

SOLUCIÓN
›
›
›
›

Método de carga
Rectificador semicontrolado
Convertidores CC/CC
Control





›



Microcontrolador
Transductores
Acondicionamientos de salida
Contactores

Software

PRESUPUESTO
ESTUDIO ECONÓMICO

ESPECIFICACIONES


TENSIÓN DE ENTRADA: 13,2 Kv







RED: 30 kW

POTENCIA DE CARGA: 60 kWTENSIÓN DE SALIDA: 240 V / 490 V

UNIVERSIDAD DE BURGOS

ANTECEDENTES


AUTONOMÍA

COMBUSTIÓ
N

VEHÍCULO
ELÉCTRICO

600/100
0 km

200/300
km

UNIVERSIDAD DE BURGOS

ANTECEDENTES


TIEMPO DE CARGA

COMBUSTIÓ
N

VEHÍCULO
ELÉCTRICO
Convencional: 8 h.
Semi-Rápida: 4 h.

15 min
Rápida: 30 min.
Intercambio: 15
min.
UNIVERSIDAD DE BURGOS

ANTECEDENTES


CARGA RÁPIDA

Batería diseñada para aceptar lacarga rápida.







Carga rápida solo hasta el 80% SoC.



Solo en ambientes con temperaturas
moderadas.

Medidas de seguridad de cara a los usuarios.
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ANTECEDENTES


CARGA RÁPIDA

Corrientes altas
Carga rápida

Reducción de
eficiencia

Calentamiento

Fugas->Corrosión
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POSIBLES SOLUCIONES


CONEXIÓN DIRECTA A LA RED
Ventajas
- Conexión directaDesventajas
- Posible sobrecarga
- Sobredimensionamiento
de la red
- Inyección de armónicos
- Empeoramiento del f.d.p.
- Disminución de la eficiencia
del sistema
UNIVERSIDAD DE BURGOS

POSIBLES SOLUCIONES


CONEXIÓN DIRECTA A LA RED CON
APOYO DE PLACAS SOLARES
Ventajas

Desventajas

- Conexión directa

- Gran desembolso inicial

- Generación propia de energía

- Dependencia de la climatología

-Inyección de energía a la red

- Necesidad de sistemas de
almacenamiento

UNIVERSIDAD DE BURGOS

POSIBLES SOLUCIONES


CONEXIÓN DIRECTA A LA RED CON APOYO
DE SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO




Volante de inercia




Baterías

Bobinas

Supercondensadores

UNIVERSIDAD DE BURGOS

POSIBLES SOLUCIONES


CONEXIÓN DIRECTA A LA RED CON APOYO
DE SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO

Baterías
Ventajas
-Aplanamiento de la curva de
demanda

Desventajas
- Gran desembolso inicial
- Baja eficiencia

- Ahorro económico por la recarga en
- Residuos peligrosos (impacto
horas de bajo consumo
ambiental)
- Baja vida útil

UNIVERSIDAD DE BURGOS

POSIBLES SOLUCIONES


CONEXIÓN DIRECTA A LA RED CON APOYO
DE SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO

Volantes de inercia
Ventajas
- Alta velocidad de transferencia de
energía
- Bajoimpacto ambiental
- Alta eficiencia

Desventajas
- Gran desembolso inicial
- Baja densidad de energía
- Mantenimiento por su carácter
mecánico
- Tecnología en fase de desarrollo

UNIVERSIDAD DE BURGOS

POSIBLES SOLUCIONES


CONEXIÓN DIRECTA A LA RED CON APOYO
DE SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO

Bobinas
Ventajas

Desventajas

- Bajo impacto ambiental

- Complicados sistemas de control

- Altaeficiencia

- Necesidad de sistemas de
refrigeración

- Gran desembolso inicial (superior a
- Alta velocidad de transferencia de
los anteriores)
energía

- Baja maduración de la tecnología
UNIVERSIDAD DE BURGOS

POSIBLES SOLUCIONES


CONEXIÓN DIRECTA A LA RED CON APOYO
DE SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO

Supercondensadores
Ventajas
- Alta velocidad de transferencia
de energía
- Bajo impacto ambiental
- Altaeficiencia
- Alta potencia
UNIVERSIDAD DE BURGOS

Desventajas
- Gran desembolso inicial
- Baja densidad de energía

SOLUCIÓN


CONEXIÓN DIRECTA A LA RED CON APOYO
DE SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO
 2 SUPERCONDENSADORES

RECTIFICADOR
SEMICONTROLAD
O

CONMUTACIÓN

SUPERCONDENSADORE
S

UNIVERSIDAD DE BURGOS

CONMUTACIÓN

CONVERTIDOR
CC/CC

CONVERTIDOR
CC/CC

BATERÍ
A

SOLUCIÓN


MÉTODO DE CARGA...