Desarrollo de una simulación para el control de una estación de carga modo 3 en CA para vehículos eléctricos

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 estaci...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Llivicura Arias, David Alfredo, Torres Aguilar, Frank Leonel
Other Authors: González Morales, Luis Gerardo
Format: bachelorThesis
Language:spa
Published: Universidad de Cuenca 2021
Subjects:
Online Access:http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/35928
Description
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.