Summary: | Este trabajo de titulación abarca una modelación de un sistema de control de una
estación de carga modo 3 bajo el estándar IEC 61851-1 en corriente alterna para vehículos
eléctricos. La simulación hace uso de herramientas de software libre, además se simula el proceso
de comunicación de la estación de carga con el vehículo eléctrico para llegar a cargar las baterías
de éste, la simulación también presenta un sistema de validación y cobro a los usuarios que
deseen realizar una carga a su vehículo eléctrico mediante el uso de tecnología RFID y a través
de una interfaz gráfica. Toda la información acerca de cada recarga que se haga estará
almacenada en un servidor web gratuito en Internet y también en un servidor local como método
de respaldo en caso de que la estación carezca de un lugar que no tenga acceso a Internet. Cabe
mencionar que este servidor tendrá una base de datos para respaldar toda la información
necesaria como historial de carga que se hayan hecho en la estación. El servidor web en Internet
estará basado en el protocolo que tienen las estaciones de carga actualmente conocido como
OCPP, el servidor web tendrá una interfaz para que los usuarios puedan acceder a su información
personal, así como historial de carga, saldo, búsqueda de estación de carga disponible en un área
geográfica determinada, capacidad para gestionar múltiples estaciones, validación de datos para
permitir transacciones, visualización de información en tiempo real en navegadores web, gestión
de tarjetas y transacciones. Posterior al proceso de simulación se realizó un prototipo de estación
de carga modo 3 bajo el estándar IEC 61851-1 a 43 kW, la infraestructura de la estación de
carga permite que esta sea ubicada en lugares públicos. Como elementos de seguridad la estación
cuenta con botón de emergencia para detener la carga del VE, conexiones a tierra de todo el
sistema eléctrico e interruptor diferencial. La infraestructura de la estación además permite que
sea escalable es decir que un futuro se pueda colocar otro sistema de carga con su respectivo
conector de carga y así cargar dos vehículos eléctricos de forma simultánea.
Además, se realiza un estudio de infraestructuras de carga en modo 3, que se les denomina
comúnmente como estaciones de carga semi-rápida en AC bajo el estándar IEC 61851-1 mientras
que las estaciones de carga rápida, las cuales trabajan en DC, están agrupadas bajo el modo 4
de la IEC 61851-23.
Con el objetivo de brindar seguridad a la estación se simularon varios casos en los que
se podría presentar condiciones no seguras al momento de realizar la carga del vehículo eléctrico.
Finalmente, se implementa un protocolo de comunicación entre la estación de carga y un
servidor, similar al protocolo de comunicación OCPP, almacenado en la plataforma de aplicación
como servicio Heroku. Este servidor tiene capacidad para gestionar múltiples estaciones,
validación de datos para permitir transacciones, visualización de información en tiempo real en
navegadores web y gestión de datos como usuarios, tarjetas, transacciones.
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