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MANUAL DE INTRODUCCIÓN PARA LA RECARGA DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS

ÍNDICE

1. SITUACIÓN 5

2. TIPOS DE RECARGA 6

3. MODOS DE CARGA 6

4. TIPOS DE CONECTOR DE VEHICULO ELECTRICO UNE-EN 62196 (IEC 62196) 8

5. CÁLCULOS DE TIEMPOS DE RECARGA 10

6. ESQUEMAS SEGÚN ITC-BT-52 11

7. SOLUCIONES ORBIS 15

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Manual de Introducción para la Recarga de Vehículos Eléctricos

1. SITUACIÓN

Los vehículos eléctricos e híbridos enchufables se están convirtiendo día a día en una realidad cada vez más extendida. Así, la proliferación de dichos vehículos en todo el mundo va en aumento año tras año y cada vez más rápidamente, ya que se reconoce como una tendencia irreversible. Las razones del avance de esta tecnología son técnicas, económicas y ecológicas.

Varias marcas de automóviles han anunciado que todos o gran parte de sus modelos, dispondrán de motorización eléctrica en los próximos años. Del mismo modo, aunque un poco más lejos en el tiempo, algunos países europeos se plantean prohibiciones de circulación o de venta de vehículos diésel o gasolina.

En España, la introducción de la movilidad eléctrica está siendo impulsada por varias medidas, entre las que cabe resaltar el Plan MOVALT, por medio del cual se establecen ayudas a fondo perdido para aquellos cargadores que sean instalados en la vía pública, así como los instalados en las empresas privadas. Otras de las medidas son la simplificación de la tramitación del suministro eléctrico en el ámbito doméstico, para facilitar el punto de recarga vinculado, y en el ámbito público, la revisión de todos aquellos preceptos que puedan suponer barreras regulatorias al desarrollo de infraestructuras de recarga.

Pero un condicionante fundamental para la exitosa expansión de este tipo de vehículos, es que las infraestructuras de carga crezcan a un ritmo superior al de los propios vehículos.

En este sentido, ORBIS TECNOLOGÍA ELÉCTRICA S.A. pretende con este vademécum, clarificar la situación actual de la recarga de vehículos en España, así como presentar las soluciones que ofrecemos con nuestra amplia gama de cargadores inteligentes: VIARIS CITY y VIARIS COMBI.

Se exponen a continuación algunos de los términos a tener en cuenta con respecto a los sistemas para la recarga de Vehículos Eléctricos.

ORBIS. Energía inteligente

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2. TIPOS DE RECARGA

Aunque el término de la velocidad de recarga es relativo, y no existiendo una agrupación aceptada por todos los interlocutores en cuanto a esta velocidad, presentamos la clasificación más extendida (según BOE 28 diciembre 2017)

• Recarga lenta: se realiza a 16 Amperios de corriente monofásica, con potencia de 3,4 kW.

• Recarga convencional: se realiza entre 16 y 60 Amperios de corriente trifásica, con potencias entre 7 y 15 kW.

• Recarga semi-rápida: se realiza en corriente continua/alterna con potencias entre 15 y 40 kW.

• Recarga rápida: se realiza en corriente continua y alterna trifásica con potencias entre 40 y 100 kW.

• Recarga ultra-rápida: se realiza en corriente continua y alterna trifásica con potencia por encima de 100 kW.

3. MODOS DE CARGA

Los modos de carga de los vehículos eléctricos definen ciertas características sobre la potencia y el control de las instalaciones de recarga.

Conexión directadel vehículo a la red.

> Toma de corriente no exclusiva.> Cable simple.> Riesgo de sobrecalentamiento.

Conexión directadel vehículo a la red.

> Toma de corriente exclusivacon monitorización de carga.

Conexión indirectadel vehículo a la red, a través de convertidor de corriente continua.> Toma externa de corriente directa con monitorización de carga.

Conexión directadel vehículo a la red.

> Toma de corriente exclusiva.> Cable con dispositivo de comunicación y supervisión de recarga.> Velocidad de carga limitada.

> Cable con dispositivo de comunicación y supervisión de recarga.

> Cable con dispositivo de comunicación y supervisión de recarga.

3.1. MODO DE CARGA 1

Se realiza en corriente alterna con una intensidad no superior a 16 amperios. En realidad, la intensidad se ve limitada por el propio vehículo no superando los 8 amperios.

Este modo, no tiene protección y NUNCA DEBE UTILIZARSE PARA LA RECARGA DE VEHÍCULOS.

Es una toma/enchufe estándar de uso no exclusivo. Es aconsejable para bicicletas y motos eléctricas. En algunos países (como en USA) este modo de carga está prohibido.

3.2. MODO DE CARGA 2Se realiza en corriente alterna con una intensidad no superior a 32 amperios.

Deben existir la comunicación con el vehículo (mochila) y un sistema de protección para personas contra el choque eléctrico.

La recarga en Modo 2 (16 A) durante más de dos horas en un enchufe convencional (Schuko) representa un riesgo, pues dichos conectores no están homologados para trabajar con estos amperajes de forma permanente.

3.3. MODO DE CARGA 3Se realiza en corriente alterna con intensidades entre 16 y 63 amperios.

Existe la comunicación con el vehículo para la correcta carga del mismo y se tiene en cuenta la potencia y características de la instalación eléctrica.

Es el sistema más utilizado y el que deteriora menos la vida útil de la batería del vehículo.

Se usa tanto para redes monofásicas como para redes trifásicas.

3.4. MODO DE CARGA 4Se realiza en corriente continua con intensidades elevadas.

Existe la comunicación con el vehículo para la correcta carga del mismo.

Es un sistema en pleno desarrollo, ya que estas altas intensidades perjudican la vida útil de las baterías.

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4. TIPOS DE CONECTOR DE VEHÍCULO ELÉCTRICO UNE-EN 62196 (IEC 62196)

Se muestran a continuación los conectores más utilizados en el mercado español.

CONECTOR TIPO 1 (YAZAKI)Conector para sistemas monofásicos de corriente alterna. Posee 5 pines (fase, neutro, tierra y 2 de comunicación).

Estas bases son usadas normalmente por los fabricantes asiáticos.

Toma del cargador VIARIS

CONECTOR TIPO 2 (MENNEKES) Se usa tanto para redes monofásicas como para redes trifásicas y es la solución propuesta como estándar para EU.

La usan principalmente los fabricantes europeos y es la base de conexión mas adecuada en los puntos de carga, al soportar también el tipo 1 en el conector del lado del VE.

Toma del cargador VIARIS

4.1 OTROS TIPOS DE CONECTORES DE VEHÍCULO ELÉCTRICO

Incorporamos aquí otros conectores que también se están usando, aunque en menor medida.

CSS (COMBO)Conector único combinado o CCS (COMBO). Se ha propuesto por norteamericanos y alemanes como solución estándar. Tiene cinco bornes para corriente, protección a tierra y comunicación con la red. Admite recarga tanto lenta como rápida.

SCAME (TIPO 3)Conector SCAME o Tipo 3, también conocido como EV Plug-in Alliance. Principalmente apoyado por los fabricantes franceses. Tiene cinco o

siete bornes, ya sea para corriente monofásica o trifásica, tierra y comunicación con la red. Admite hasta 32 A (para recargas semi-rápidas).

CHAdeMO (TIPO 4)Conector CHAdeMO. Es el estándar de los

fabricantes japoneses (Mitsubishi, Nissan, Toyota y Fuji, de quien depende Subaru). Está pensado específicamente para recarga rápida en corriente continua. Tiene diez bornes, toma de tierra y comunicación con la red. Admite hasta 200 A de intensidad de corriente (para recargas ultra-rápidas). Es el que presenta mayor diámetro, tanto en el conector como en el cable.

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5. CÁLCULOS DE TIEMPOS DE RECARGA

Aunque para muchos es una obviedad, explicamos la manera de calcular el tiempo mínimo de carga, ya que las baterías de cada vehículo tienen diferentes capacidades.

Normalmente en las baterías viene indicada su capacidad en kWh.

Dado que tenemos la potencia que puede suministrar el cargador en kW, únicamente tendríamos que dividir la capacidad entre la potencia, para obtener el tiempo aproximado que tardamos en cargar una batería.

Para entender este concepto ponemos algunos ejemplos en la tabla anexa.

TIEMPOS DE RECARGA

Renault ZOE con batería de 41 kWh

OPEL AMPERA-E con batería de 60

kWh

TESLA con batería de 100 kWh

Con cargador de 3,7 kW 11 horas 16,25 horas 1 día + 3 horas

Con cargador de 7,4 kW 5,5 horas 8 horas 13,5 horas

Con cargador de 11 kW 3,60 horas 5,5 horas 9 horas

Con cargador de 22 kW 2 horas 2,6 horas 4,5 horas

Con cargador de 43 kW 57 min. 1,4 horas 2,3 horas

t= ep

6. ESQUEMAS SEGÚN ITC-BT-526.1. EJEMPLO DE COMUNIDAD DE VECINOS CON VARIOS CARGADORES Y REPARTO DE COSTES

Con estas configuraciones habría que realizar un reparto de costes. Cada cargador debe tener su propio contador.

Esquema 1.aAmpliando el cuadro de contadores existentes

.

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Esquema 1.bIncorporando una nueva centralización de contadores

.

6.2. EJEMPLO DE COMUNIDAD DE VECINOS SIN REPARTO DE COSTES

Esquema 2Con esta configuración, cada consumidor tendrá en el mismo contador el

consumo de la vivienda y del cargador de vehículo eléctrico.

2

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6.3. EJEMPLO DE INSTALACIÓN EN VIVIENDA UNIFAMILIAR

Esquema 4.aEsta es la configuración típica de este tipo de instalaciones.

.

7. SOLUCIONES ORBIS

Los cargadores inteligentes para la recarga de vehículos eléctricos VIARIS, están pensados tanto para entornos y usos públicos, como para uso privado o particular.

Es por ello que se dispone de dos gamas de cargadores inteligentes:

VIARIS CITYSistema de recarga para vehículos eléctricos especialmente indicado para su uso a la intemperie en entornos públicos. Este cargador es capaz de cubrir diversas necesidades de gestión, desde los puntos de recarga individuales, hasta redes de recarga municipales o corporativas con una plataforma de gestión sobre el cargador.

Cargador Inteligente VIARIS CITY

Cargador Inteligente VIARIS COMBI

VIARIS COMBISistema de recarga para su utilización en entornos privados, comunitarios y particulares como: garajes de viviendas unifamiliares y comunitarias, oficinas, hoteles, etc… y es apto para cualquier tipo de vehículo eléctrico. Destaca su fácil instalación, sencilla utilización y atractivo diseño.

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VIARIS CITY Cargador inteligente para entornos públicos

INCLUYE DE SERIE

• Protección magnetotérmica y diferencial.• Comunicación RS485.• Lector RFID.• Cierre de la envolvente mediante llave.• Grado de protección mecánica IK10 según EN 62262/ IP54.

CARACTERÍSTICAS

• Existe una amplia gama de modelos básicos desde 2.3 kW hasta 43 kW de potencia, según necesidades de rapidez de la carga.

• Información sobre el estado de carga mediante indicadores luminosos: estación ocupada o reservada, vehículo conectado, cargando, estado de recarga, carga finalizada y error.

• Compatibilidad con integradores de sistemas mediante protocolo OCPP-J sobre MQTT.

• Comunicación con el usuario: SMS, App u otros.

• Recogida de información con fines estadísticos.

• Mantenimiento preventivo de flotas.• Geolocalización de puntos de recarga.• Sistema de prepago mediante App. para

móvil, tarjetas u otros.

EXTRAS

• Peana metálica.• Comunicaciones ETHERNET.• Comunicaciones 3G y Ethernet.• Contador monofásico o trifásico con certificación MID.• Tarjeta RFID (5 unidades).

VIARIS COMBI Cargador inteligente para entornos privados

INCLUYE DE SERIE

• Modulador de carga en función del consumo de la vivienda, el cual ajustará la demanda de la potencia para conseguir la mayor recarga en el menor tiempo posible, sin sobrepasar la potencia contratada.

• Comunicación WIFI.• Control de la programación horaria para el aprovechamiento de las

tarifas eléctricas.• Sensor táctil de activación / desactivación de carga.• App VIARIS COMBI, para la gestión y el control del consumo energético

tanto de la vivienda como del vehículo eléctrico.

CARACTERÍSTICAS

• Potencia del cargador: Monofásico de 3,7 kW o 7,4 kW y trifásico de 11 kW o 22 kW.

• Activación remota de la carga.• Disponible con una o dos salidas tanto de base de

conexión como de manguera.• Envolvente ABS-PC de alta rigidez y resistencia a los

impactos (IK08 / IP54).• Limitación de la corriente máxima a través de selector.• Compatibilidad con integradores de sistemas mediante

protocolo OCPP-J sobre MQTT.

EXTRAS

• Protecciones contra sobretensiones temporales y transitorias, interruptor magnetotérmico e interruptor diferencial según ITC-BT-52. El equipo puede albergar todas estas protecciones en su interior sin necesidad de instalar cuadros de protección adicionales.

• Salida adicional mediante manguera Tipo 1 o Tipo 2 o conector Tipo 2 o Schuko.

• Contador monofásico de energía con Certificación MID.• Dispositivo desconectador de rearme automático, que permite que en

caso de disparo del limitador del contador de compañía, éste se rearme sin necesidad de desconectar el cargador.

• Lector de tarjetas RFID para la activación/desactivación del cargador por personal autorizado y registro individual del consumo eléctrico (sustituye al sensor táctil).

• Comunicaciones ETHERNET.

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PLATAFORMA DE GESTIÓN PARA CARGADORES VIARISEsta plataforma monitoriza, registra y supervisa las actuaciones sobre los cargadores inteligentes VIARIS.

CARACTERÍSTICAS

• Permite realizar la gestión sobre usuarios y comunidades para reparto de costes y recarga del crédito en casos de prepago.

• Desarrolla facturaciones por usuarios.

• Elabora informes por usuario, comunidad o puntos de carga.

• Proporciona acceso al histórico de recargas.

• Ofrece la posibilidad de añadir crédito a los usuarios.

• Facilita la gestión de las reservas de cargadores por parte de los usuarios a través de una App que permite: localización de puntos de carga cercanos , recarga de saldo, visualización del histórico...

APP VIARIS COMBI

Facilita la gestión y el control del consumo energético tanto de la vivienda como del vehículo eléctrico, así como la visualización de estos consumos en Google Play y en App Store.

CARACTERÍSTICAS

• Permite el registro de varios cargadores de vehículos eléctricos.

• Realiza consultas a distancia del estado de carga.

• Registra los consumos en una sola aplicación para smartphone.

Configuración de la potencia contratada y precios para cada

tarifa.

Consulta en tiempo real del estado de carga y consumo

de la vivienda y del vehículo.

Históricos de carga entre dos fechas con hora de inicio

duración y potencia consumida.

Registro de históricos de

consumo medio diario mensual o

anual.

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