INGEREV Infraestructura de Recarga para Vehículos Eléctricos · “Si hubiera preguntado a mis...

INGEREV®

Infraestructura de Recarga para Vehículos Eléctricos

Jon Asín Muñoa – [email protected]

Muskiz FP Curso de Verano - 27 Junio 2012

El presente del vehículo eléctrico

“Si hubiera preguntado a mis clientes que es lo que querían, me hubieran dicho que un caballo más rápido”.

Henry Ford (1863 - 1947)

Introducción

El presente del vehículo eléctrico

El vehículo eléctrico ya está aquí

¡Y HA VENIDO PARA QUEDARSE!

Ventajas de la electrificación del transporte

■ La electricidad se produce localmente y de diversas fuentes

■ Los precios de la electricidad presentan mayor estabilidad

■ El sector eléctrico tiene suficiente capacidad sobrante

■ La infraestructura principal ya existe

■ Los kilómetros eléctricos son más económicos que los de petróleo

■ Los kilómetros eléctricos son más limpios que los de petróleo

Ventajas del VE

El pico de Hubbert o “Peak Oil” significa el momento en que la extracción de petróleo del mundo habrá llegado a su cénit

El pico de Hubbert

¿Creen que lo hemos alcanzado ya?

Producción mundial de petroleo

La era del petroleo barato ha pasado a la historia

147$ - Máximo histórico del barril de petróleo

Histórico de precios del barril

“La crisis financiera que estalló en 2009 fue consecuencia del aumento del precio del barril de petróleo a 147 dólares en julio del 2008”

Jeremy Rifkin – Abril 2010

Calentamiento global

Emisiones de CO2 del sector del transporte

■ Responsable del 25% de las emisiones de CO2 en 2005 en la UE

■ Las emisiones del transporte podrían llegar a ser el total permitido en el 2050

No hay una “bala de plata” – Múltiples opciones van a ser necesarias

¿Otros combustibles alternativos?

Comparativa de Emisiones de CO2

■ En España y en el resto de Europa, el VE representa una reducción efectiva de emisiones frente a los vehículos convencionales.

■ En 2016, se espera que el MCI optimizado sea un 30% más eficiente

Comparativa de emisiones entre el MCI y VE en Europa (hoy)*

Fuente: REE, IEA, Planificación de los sectores de electricidad y gas 2008-2016.

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MCI gasolina(Golf)

MCI diesel(Golf)

VE con mixgeneración

UE


España


Italia

VE con mixgeneraciónAlemania

VE con mixgeneraciónReino Unido

VE conEERR

Emis

ione

s gC

O2/

km -66% Reducción de emisiones

-50% Reducción de emisiones

Cortesía de Acciona Energía

(*) : 50 a 55 % para el CC; 30 a 40 % en térmica Convencional. 92,5 % para la distribución.(**) : Mix Energético Españoa =386 gr. CO2 por KWh en 2009 y 265 gr. CO2 / KWh en 2016

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200.000

400.000

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1.200.000

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Emis

ione

s ev

itada

s (t

CO

2)

VE asociado a EERR

VE asociado al mixgeneración

Valor del CO2 evitado a 2020 para el VE asociado a EERR:

Acumulado a 2020: 2,84 MtCO2

Acumulado a 2020: 2,64 MtCO2

Emisiones de CO2 evitadas por el VE asociado al mix de

generación o a EERR (*)

El valor del CO2 evitado por el VE, debido a los vehículos convencionales desplazados, será de entre 26 y 100 M€ a 2020

M€ Precio CO228,4 10 €/tCO256,8 20 €/tCO285,2 30 €/tCO299,4 35 €/tCO2

1 litro de Gasolina = 2,35 Kgr. CO2

1 litro de Gasoil = 2,70 Kgr. CO2


Coste económico del CO2

(*) Mix energético español de 0,386 tCO2/MWh en 2009 y 0,265 en 2016 (fuente: Planificación de los sectores de electricidad y gas 2008-2016), emisiones asociadas a la generación renovable: 0 tCO2/MWh. Suponiendo 413.000 VE a 2020

Rendimiento de un VE

Gráfica de rendimiento VE vs ICE

(*) : 50 a 55 % para el CC; 30 a 40 % en térmica Convencional. 92,5 % para la distribución.

(**) : Mix Energético Españoa =386 gr. CO2 por KWh en 2009 y 265 gr. CO2 / KWh en 2016


3.600 MWh/año1.000 coches

25.000 Km / año

AWP15001.5 MW

200.000 MWh/año

Nevada Solar One64 MW

45.000 Coches

25.000 Km / año

55.000 Coches

25.000 Km / año

160.000 MWh/año

Biomass25 MW


Energía necesaria para el VE

Normativa Internacional

IEC - ISO

Entornos de Normativa para el VE

Normativa - Entornos

NACIONAL EUROPEA MUNDIAL

IEC 61851: Sistema conductivo de carga para vehículos eléctricos (VE)

■ Modo 1 de carga – AC:Conector de red eléctrica estándar, no específico para el VE

Es necesario el uso de un DCR previo en la instalación.

Máximo 16 A por fase (3,7 – 11 kW)

NOTA: En algunos países está prohibido el modo 1 por ley (US)

■ Modo 2 de carga – AC:Conexión del VE a un conector de red eléctrica estándar, mediante un cable especial

Cable con dispositivo electrónico intermedio, con función de Piloto de Control y DCR


■ Modo 3 de carga – AC:Estación de recarga para uso exclusivo del VE, permanentemente conectada al suministro AC

Conector incompatible con el conector de red eléctrica estándar (5 o 7 pines para VE)


■ Modo 4 de carga – DC:Estación de recarga para uso exclusivo del VE, permanentemente conectada al suministro AC

Cargador de baterías externo al VE, con suministro DC al mismo

Hasta 400 A (aprox 50 – 150 kW)

IEC 61851 – Modos de carga

Gráfico resumen de los 4 modos de carga según IEC 61851

IEC 61851 – Modos de carga

Seguridad■ Las OEMS no quieren el modo 1 No hay comprobación del conductor de

tierra

IEC 61851 – Modo 1

Seguridad■ ¿Es fiable el enchufe Schuko para cargas diarias de 16 Amperios de 6 horas?

IEC 61851 – Modos 1 y 2

¿16 Amperios – 6 horas al día?

Piloto de Control■ Modos 2 y 3: El hilo “Piloto de Control” se usa como regulación de la demanda

de potencia del VE por medio de la modulación de una señal PWM

IEC 61851 – Modos 2 y 3

Circuito Control piloto

Regulación corriente vs Duty Cycle del hilo Piloto de Control

PWM – 26% = 16 Amperios

PWM – 53% = 32 Amperios

IEC 62196-2: Bases, clavijas, acopladores de vehículo y entradas de vehículo. Carga conductiva de vehículos eléctricos■ Yazaki (JP) :

5 pines (L1, L2 / N, PE, CP, CS)

Aprobado por la SAE en la norma J1772

110V-230 V / 32 A / 7,2 kW max

Grado IP: IPXXB

■ Mennekes (DE) :

Elegido “de-facto” para conector en VE por OEMs

7 pines (L1, L2, L3, N, PE, CP, PP)

Mono o trifásica con el mismo conector

100 - 500 V / 62 A / 43 kW max

Grado IP: IPXXB

■ Scame-Schneider-Legrand (IT/FR) :

7 pines (L1, L2, L3, N, PE, CP, PP)

Mono o trifásica con el mismo conector

100 - 500 V / 32 A / 22 kW max

Grado IP: IPXXD

IEC 62196-2 – Conectores para carga en c.a.

IEC 62196-3: Dimensional compatibility and interchangeability requirements for pin and contact-tube couplers with rated operating voltage up to 1 000 V d.c. and rated current up to 400 A, and rated operating voltage up to 690 V a.c. and rated current up to 250 A, for combined a.c./d.c.charging

IEC 62196-3 – Conectores para carga en c.c. y c.a.

Conector COMBO según IEC 62196-3

62196-3 – Conectores para carga en c.c. y c.a.

Clavija y toma de base de corriente Combo según IEC 62196-3

IEC 62196-3 Ed. 1.0 prevista para Diciembre 2013

Proyecto de RD e ITC-BT 52

Gestor de recargas


Modificación de la ley de propiedad horizontal



Puntos clave del RD e ITC-BT 52■ Obligatoriedad de dotar de instalación eléctrica a una de cada veinte plazas de

aparcamiento en edificios o estacionamientos de nueva construcción y de una de

cada treinta en los ya existentes (2 años para la ejecución de esta obligatoriedad

salvo modificación de las CCAA).

■ Obligación de contratar electrificación elevada (> 9,2 kW) en unifamiliares

■ Designación de un circuito adicional C13 para VE (con dispositivo diferencial

dedicado) en unifamiliares

■ Uso opcional de un Sistema de Gestión de Carga y Energía (SIGC). El uso de este

sistema permitiría cálculos más ventajosos del factor de simultaneidad.

■ Elección de la toma de corriente IEC 62916-2 Tipo 2

■ Uso de magnetotérmico de 10 A para las tomas UNE 20315 (Schuko)

■ Descripción de esquemas de instalación según tipo de vivienda o estacionamiento

ITC-BT 52 Infraestructura para la recarga de VE


Contadores principales y secundarios


■ Los contadores principales están sujetos a la metrología legal aplicable y con el

reglamento unificado de puntos de medida

■ Los contadores secundarios están sujetos a la metrología legal aplicable, pero no al

reglamento unificado de puntos de medida al no ser puntos frontera del sistema

eléctrico


Garajes colectivos


Viviendas unifamiliares

Infraestructura de recarga VE

INGEREV®

INGEREV® Gama de producto

GARAGE

3,7 – 22 kW AC

1 or 3 fases

Modos 1, 2 & 3

IP54

IK10

Ingerev® - Infrastructura de recarga VE

CITY

3,7 – 22 kW AC

1 or 3 fases

Modos 1, 2 & 3

1 hora autonomía

IP54

IK10

ROAD

50 kW DC

CHAdeMO

Modo 4

IP54

IK08

IngeREV® Garage – Caracteristicas:

Entorno privado - AC

■ Instalación mural

■ Hasta 32 A por fase (Una / Tres fases)

■ Modos de carga 1, 2 & 3 (IEC 61851)

■ RFID para identificación de usuario

■ Medidor de potencia y energía

■ Mecanismo de retención del conector (solo Modo 3)

■ Indicación de estado por medio de LEDs

■ Protección antivandálica - IK10

■ Uso interior o exterior – IP54

■ RS-485, Ethernet, GPRS, UMTS

■ Protecciones rearmables opcionales

■ OCPP compatible

IngeREV® City – Características:

■ 2 modelos según modo de instalación (suelo / mural)

■ Hasta 32 A por fase (Una / Tres fases)

■ Modos de carga 1, 2 & 3 (IEC 61851)

■ RFID para identificación de usuario

■ Medidor de potencia y energía

■ Sistema de bloqueo para evitar acceso no autorizado a las

tomas de corriente

■ Mecanismo de retención del conector (Modos 1, 2 & 3)

■ Indicación de estado por medio de LEDs

■ Protección antivandálica - IK10

■ Uso interior o exterior – IP54

■ RS-485, Ethernet, GPRS, UMTS

■ Protecciones rearmables opcionales

■ OCPP compatible

■ 1 hora de autonomía con batería auxiliar

Entorno público - AC

Dimensiones y estética (I)

Estación de uso público - AC

Dimensiones y estética (II)


Datos técnicos


IngeREV® Road – 50 kW carga en DC según norma CHADEMO

Estación de uso Público - DC

Recargas locales (configuración básica)

■ Configuraciones de baja y media complejidad

■ Las estaciones de recarga se controlan a través de un servidor de

monitorización

■ El servidor ofrece información sobre el estado de los postes, una fácil integración

con el operador y los sistemas de pago, portales web, …

Infraestructura de Recarga

Instalaciones complejas

Infraestructura de Recarga

Esquema de la infraestructura


RFID

Centro de Control

Operador de telefonía móvil

WLAN WLAN

WAN

LANLAN

Compañía Eléctrica

PotenciaDatos

IngeREV Manager - Software

Electrolineras

Electrolineras – servicio rápido con grandes potencias

16 - 100 kW

16 - 100 kW

22 kW

22 kW

50 kW

+ 94 kW ???

Ingecon® MS Hybrid

Esquema de conexión

■ Innovador sistema modular

■ Integración de fuentes renovables, un acumulador y un generador auxiliar

■ 30 – 120 kVA Pout trifásica

■ 380 - 430 Vac / 50 – 60 Hz salida

■ 15 - 195 kW Pin fotovoltaica (MPPT)

■ 15 - 180 kW Pin de mini-eólica

■ 30 - 120 kW Pbat cargador batería

■ Eficiencia > 96%

■ Configuración local y remota

Ingecon® MS Hybrid

Ingecon® MS Hybrid

BatteryChargerModule

PhotovoltaicModule

WindModule

InverterModule Load

AuxilliaryGenerator

AC Bus

DC Bus

Ingecon® MS Hybrid

Esquema detallado

Electrolineras

Carga a.c. 3,7 – 22 kW

Carga c.c. 50 – 100 kW

50 – 100 kW

Batería 100 kWh

Ejemplo de configuración para una electrolinera

INGEREV®

Referencias

Referencias comerciales

Más de 500 unidades instaladas

Estaciones de recarga instaladas en España, Francia, Turquía, Italia...

Eventos

2010 Marzo - Acuerdo Renault y Acciona

Eventos

2010 Mayo - Salón del automovil sostenible en IFEMA

Instalaciones

2010 Mayo - Sede de Ingeteam Energy S.A, Sarriguren, Navarra

Instalaciones

2010 Agosto – Gasolinera Villaba, Navarra

Instalaciones

2010 Septiembre – Iberdrola, Plan MOVELE Madrid

Instalaciones

2010 Iberdrola, Madrid

Instalaciones

2010 Dicembre, Acciona, Pamplona

Instalaciones

2011 Enero, EVE, Pais Vasco

Instalaciones

2011 Junio – Concurso público en Palencia y Valladolid

Instalaciones

2011 Julio – Centro I+D Repsol

Instalaciones

2011 – Iberdrola – Opel Ampera

Instalaciones

2011 – Renfe – Atocha (Madrid)

Instalaciones

2011 – Carrefour

2011 – IFEMA Exhibition Center ( Madrid)

Instalaciones

Instalaciones

2011 Julio – Concurso de 100 unidades en IBIL (Repsol & Gobierno Vasco)

Instalaciones

2012 Abril – 150 unidades para Renault España

Conclusión

El futuro del vehículo eléctrico

www.ingeteam.com

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