Diseño e implementación de un sistema de pruebas en estaciones de carga para vehículos eléctricos en líneas de producción
Dentro de este trabajo de titulación se explica y detalla el diseño e implementación de un sistema de pruebas de estaciones de carga de modo 2 para vehículos eléctricos (EV’s) donde se estudia su correcto funcionamiento simulando las etapas o estados de carga en los que se puede encontrar un EV. En...
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Format: | bachelorThesis |
| Language: | spa |
| Published: |
Universidad de Cuenca
2021
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/36036 |
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|---|---|
| author | Vintimilla Matute, Bryan Alexis |
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| description | Dentro de este trabajo de titulación se explica y detalla el diseño e implementación de un sistema de pruebas de estaciones de carga de modo 2 para vehículos eléctricos (EV’s) donde se estudia su correcto funcionamiento simulando las etapas o estados de carga en los que se puede encontrar un EV. En la implementación del sistema de pruebas se incorporan estándares y protocolos ya establecidos en la industria automotriz de vehículos eléctricos y estaciones de carga para su conexión y comunicación. De igual manera se insertan dispositivos de protección y seguridad en el sistema para cuidar la integrad de los operadores y equipos conectados.
Se realiza un estudio previo a detalle a las Norma Internacionales SAE J1772 e IEC 61851 que describen los tipos de conectores que se utilizan, características de modos de carga, configuraciones de conexión y requisitos de seguridad para implementaciones especificas en estaciones de carga/suministro de vehículos eléctricos (EVSE).
Se estudia también la normativa IEC 62196, donde se especifica los conectores, acopladores y entradas de vehículos eléctricos con su respectiva carga conductiva.
El sistema de pruebas de estaciones de carga se diseña con la ayuda del equipo PLC (controlador lógico programable) modelo Schneider TM251MESE y una interfaz máquina-humano (HMI) modelo Schneider Magelis HMIGTO4310 el cual maneja todo el esquema de control y contactos secos (interruptores) mediante su pantalla táctil y comunicación a través del protocolo TCP/IP con el PLC.
Para la comunicación del vehículo con la estación de carga monofásica en modo 2, se diseñó un circuito de control piloto establecido en los estándares SAE J1772 e IEC 61581-1 para la comunicación entre el EVSE y el EV, el cual presenta todos los estados de conexión del vehículo con la estación.
EL objetivo de esta implementación resulta en comprobar el funcionamiento de las estaciones de carga empezando por la etapa de conexión, reconocimiento de presencia de vehículo (PP), seguido por la comunicación con el mismo e inicio del proceso de carga sujeto a la capacidad máxima de suministro de corriente de la estación de carga de acuerdo al calibre de cable que se utiliza. Además de implementar un esquema de dispositivo de detección de corrientes residuales (RCD) para simular fugas de corriente hacia tierra las cuales deben ser detectadas por la estación de carga y detener el proceso de carga por completo |
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| spelling | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-360362021-04-19T08:01:09Z Diseño e implementación de un sistema de pruebas en estaciones de carga para vehículos eléctricos en líneas de producción Vintimilla Matute, Bryan Alexis González Morales, Luis Gerardo Electrónica Vehículo eléctrico Estación de carga Equipamiento eléctrico Ingeniería eléctrica Dentro de este trabajo de titulación se explica y detalla el diseño e implementación de un sistema de pruebas de estaciones de carga de modo 2 para vehículos eléctricos (EV’s) donde se estudia su correcto funcionamiento simulando las etapas o estados de carga en los que se puede encontrar un EV. En la implementación del sistema de pruebas se incorporan estándares y protocolos ya establecidos en la industria automotriz de vehículos eléctricos y estaciones de carga para su conexión y comunicación. De igual manera se insertan dispositivos de protección y seguridad en el sistema para cuidar la integrad de los operadores y equipos conectados. Se realiza un estudio previo a detalle a las Norma Internacionales SAE J1772 e IEC 61851 que describen los tipos de conectores que se utilizan, características de modos de carga, configuraciones de conexión y requisitos de seguridad para implementaciones especificas en estaciones de carga/suministro de vehículos eléctricos (EVSE). Se estudia también la normativa IEC 62196, donde se especifica los conectores, acopladores y entradas de vehículos eléctricos con su respectiva carga conductiva. El sistema de pruebas de estaciones de carga se diseña con la ayuda del equipo PLC (controlador lógico programable) modelo Schneider TM251MESE y una interfaz máquina-humano (HMI) modelo Schneider Magelis HMIGTO4310 el cual maneja todo el esquema de control y contactos secos (interruptores) mediante su pantalla táctil y comunicación a través del protocolo TCP/IP con el PLC. Para la comunicación del vehículo con la estación de carga monofásica en modo 2, se diseñó un circuito de control piloto establecido en los estándares SAE J1772 e IEC 61581-1 para la comunicación entre el EVSE y el EV, el cual presenta todos los estados de conexión del vehículo con la estación. EL objetivo de esta implementación resulta en comprobar el funcionamiento de las estaciones de carga empezando por la etapa de conexión, reconocimiento de presencia de vehículo (PP), seguido por la comunicación con el mismo e inicio del proceso de carga sujeto a la capacidad máxima de suministro de corriente de la estación de carga de acuerdo al calibre de cable que se utiliza. Además de implementar un esquema de dispositivo de detección de corrientes residuales (RCD) para simular fugas de corriente hacia tierra las cuales deben ser detectadas por la estación de carga y detener el proceso de carga por completo This thesis details the design and implementation of a mode 2 charging station test system for electric vehicles (EVs). The correct operation of EVs is studied by a simulation of their stages of charge. In the implementation of the test system, standards and protocols already established in the automotive industry of EVs and charging stations are incorporated for their connection and communication. In the same way, protection and safety devices are inserted into the system to maintain the integrity of the operators and connected equipment. Two different international standards provide bases for the design of the test system. The first one, IEC 61851, describes the types of connectors used, characteristics of charging modes, connection configurations and safety requirements for specific implementations in electric vehicle supply equipment (EVSE). The second one, IEC 62196, specifies the connectors, couplers and inputs of electric vehicles with their respective conductive load. The charging station test system is designed with the Schneider TM251MESE model programmable logic controller (PLC) and a Schneider Magelis HMIGTO4310 model humanmachine interface (HMI) which manages the entire control scheme and dry contacts (switches) through its touch screen and communications taking place through the TCP/IP protocol with the PLC. For the communication of the vehicle with the single-phase charging station in mode 2, a circuit diagram of the control pilot established in the IEC 61581-1 standard was designed between the EVSE and the EV, which presents all connection states of the vehicle with the station. The purpose of this implementation is to check the correct operation of the charging stations which starts with the connection stage, vehicle plug-in presence (PP), communication with the EV and start of the charging process at the maximum power supply capacity of the charging station according to the gauge of wire used. In addition, a residual current device (RCD) scheme is implemented to simulate current leakage to ground which must be detected by the charging station to proceed to disconnection Ingeniero en Electrónica y Telecomunicaciones Cuenca 2021-04-15T17:07:40Z 2021-04-15T17:07:40Z 2021-04-14 bachelorThesis http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/36036 spa TET;105 Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ openAccess application/pdf 122 páginas application/pdf Universidad de Cuenca |
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