El reto
En la Universidad Politécnica de Bingen (Technische Hochschule Bingen, THB), los vehículos eléctricos se cargaban en paralelo en diez puntos de recarga. Entre otras cosas, interesaba medir las corrientes de carga y su efecto en la red de la THB, determinar las frecuencias de impulsos y su distribución en la red y evaluar las asimetrías en la red. La evaluación demostró que se produjeron infracciones de las normas en pequeña medida, es decir, que la calidad del suministro eléctrico ha mejorado en los últimos años, que hay que prestar más atención a la calidad del suministro en el futuro y que hay que mejorar el sistema electrónico de carga. El estudio de 2013 «Power Quality in der Elektromobilität» («Calidad del suministro eléctrico en la electromovilidad») mostró que alrededor de una cuarta parte de todos los vehículos eléctricos medidos en este proyecto generaban corrientes armónicas no permitidas durante la carga [1].
Introducción
Hoy en día, la calidad de la tecnología de carga de los vehículos eléctricos ha mejorado considerablemente. Las infracciones de los límites son mucho menos frecuentes. La condición de conexión que aún no se cumple en la mayoría de los casos es la relativa a la asimetría en la carga monofásica de los vehículos eléctricos. En algunos casos, se alcanzan potencias de carga monofásicas de hasta 7 kW. Prácticamente no se producen infracciones de la norma en los vehículos eléctricos producidos en serie, a menos que el sistema electrónico de carga esté defectuoso. Las mayores corrientes armónicas se dan en los vehículos eléctricos convertidos. Estas corrientes se producen cuando se utilizan circuitos rectificadores simples compuestos por diodos con filtración capacitiva o inductiva en el circuito de CC. Con la evaluación según las normas técnicas de la Asociación de operadores de redes de Alemania (VDN), todos los generadores de armónicos relevantes de un sistema se combinan con respecto a las emisiones que cabe esperar en el punto común de conexión a la red. Para ello, se consideran las corrientes armónicas individuales, así como la totalidad de todos los armónicos de corriente a través del factor de distorsión de la frecuencia fundamental de la THD. Para medir las corrientes y tensiones durante los procesos de carga se utilizan analizadores de calidad del suministro eléctrico y osciloperturbógrafos de la empresa A. Eberle, de Núremberg. La frecuencia de muestreo de la PQ-Box 200 es de 40,96 kHz, de modo que se registran frecuencias de CC de hasta 20 kHz.
Resumen
Algunos vehículos eléctricos se cargan de forma monofásica con una potencia bastante superior a 4,6 kVA, en la campaña de medición hasta 7,2 kVA. Los vehículos generan frecuencias de conmutación de forma muy diferente. Sin embargo, todos los vehículos vuelven a actuar como receptores de interferencia y «absorben» estos supraarmónicos de la red. Todos los vehículos generan una considerable sobretensión transitoria en el momento del encendido. Esto podría ser molesto para otros equipos eléctricos. Los armónicos de corriente de los diferentes fabricantes de vehículos eléctricos se suman en la red, pero no tanto como en una suma lineal. Ninguno de los fabricantes de vehículos de serie superaron los valores límites de los armónicos de corriente hasta el orden armónico 50.
