La instalación de una estación de carga en corriente continua (DC) es un proyecto bastante complejo, pero se puede dominar sin esfuerzo utilizando un controlador de carga inteligente y fácilmente programable. El controlador de carga DC EV Charge Control Professional de Phoenix Contact incluye todas las interfaces de una sofisticada estación de carga rápida en un solo dispositivo.
La comunicación con vehículos eléctricos se basa en la norma DIN SPEC 70121, un protocolo desarrollado únicamente para este fin. En el futuro, la norma se convertirá en un componente fijo de la carga DC en la ISO 15118. Phoenix Contact diseñó el controlador de carga DC EV Charge Control Professional para contener todos los bloques de funciones específicos que determinan con precisión esta comunicación. Después de todo, la tarea más compleja y que requiere más tiempo antes de poner en marcha una estación de carga DC es la programación de la comunicación.
Los bloques de funciones ya disponibles liberarán a los operadores de estaciones de carga o instaladores de una gran cantidad de trabajo.
Por ejemplo, la comunicación digital necesaria entre una estación de carga rápida y el vehículo eléctrico para controlar el proceso de carga DC conforme a la norma IEC 61851-24 puede configurarse rápidamente. La secuencia total del programa se almacena en el controlador como un bloque de funciones. Si el programador que está adaptando la aplicación para el funcionamiento no desea o no puede realizar el trabajo, Phoenix Contact pone a su disposición un bloque de funciones como parte de una biblioteca específica para los controladores EV Charge Control Professional.
La comunicación lo es todo
El protocolo Modbus/RTU se ha establecido para la comunicación con dispositivos de medición de energía, que normalmente se implementa a través de RS485. El controlador de carga DC EV Charge Control Professional tiene dos de estas interfaces. Esto permite conectar un lector de tarjetas RFID para identificar al usuario. Alternativamente, los usuarios pueden utilizar dos interfaces RS232 que están disponibles para conectar dispositivos de lectura de tarjetas y dispositivos electrónicos de medición de energía.
Phoenix contact ofrece una serie de librerías estándar para el uso sencillo de los protocolos mencionados anteriormente. El intercambio de datos entre el controlador de carga y la electrónica de potencia puede realizarse a través de la interface de bus CAN integrada o, como alternativa, a través de Ethernet utilizando Modbus/TCP.
Se dispone de un total de 16 salidas digitales para el accionamiento de los contactores DC y de LEDs adicionales, por ejemplo, para mostrar el estado de carga actual. Las 16 entradas digitales pueden registrar si se ha insertado o no un conector de carga CCS (Combined Charging System) en el soporte adecuado de la estación de carga, si la puerta de la estación de carga está bloqueada o si se ha disparado un medidor de aislamiento.
Para adquirir información sobre la temperatura de los contactos DC del conector de carga CCS durante la carga, se han implementado dos entradas PT1000 en el controlador. Los valores pueden ser adquiridos a través del bus CAN y procesados. La interface de bus CAN también permite utilizar la tecnología HPC (High Power Charging). Esta interface también se puede utilizar para adquirir y procesar parámetros adicionales que van mucho más allá de la simple detección de la temperatura de contacto (imagen 2).
Estaciones de carga DC de acuerdo con las normas
La disposición del hardware de una estación de carga DC para vehículos eléctricos se define en el cuerpo central de la norma IEC 61851-23 para sistemas de carga conductiva. Además, la norma especifica la medición del aislamiento y la secuencia de carga: cuándo y cómo deben conmutarse los contactores DC y el momento en el que se debe suministrar la corriente y la tensión.
Durante la carga, los vehículos eléctricos solicitan permanentemente la corriente y la tensión objetivo. Por consiguiente, estos valores deben transmitirse como puntos de ajuste a la electrónica de potencia de la estación de carga. La electrónica de potencia ajusta entonces los valores solicitados y los transfiere al protocolo de comunicación del inversor.
Alternativamente, el punto de ajuste puede ser adquirido por dispositivos de medición separados y transferido al vehículo como valores de corriente y tensión actuales en el protocolo de comunicación. De acuerdo con la norma, los valores sólo pueden desviarse en un grado mínimo. Si no son lo suficientemente precisos, el proceso de carga se interrumpirá inmediatamente.
Esto significa que el controlador de carga DC debe convertir las señales analógicas en los valores requeridos por la comunicación digital con alta precisión. Al mismo tiempo, una transmisión correcta de la señal asegura que las estaciones de carga sean estables y a prueba de fallos.
Una visión general en todo momento
Los valores adquiridos por los dispositivos de medición pueden ser transmitidos a un sistema superior para que se pueda facturar la carga. Los valores también son útiles para los sistemas de gestión de energía – dependiendo de la cantidad de energía disponible actualmente para la carga, la corriente máxima de la estación de carga se puede ajustar en cualquier momento durante el proceso de carga activa. Todos los valores generados durante la carga están disponibles para el controlador y pueden utilizarse parala interface de usuario, la visualización y la gestión de energía.
Las bibliotecas estándar disponibles pueden incluso transferir y convertir los valores a otros sistemas y protocolos sin problemas.
Los programadores de la estación de carga no tienen que pasar tiempo con el protocolo.
En su lugar, pueden concentrarse en la optimización de los valores. Todas estas pequeñas ayudas reducen significativamente el tiempo del usuario y los costes relacionados con el objetivo.
Controlador de carga de Phoenix Contact
El controlador de carga DC EV Charge Control Professional de libre programación de Phoenix Contact se presenta como una potente solución de control para las sofisticadas estaciones de carga rápida. Equipado con una amplia gama de interfaces, ofrece numerosas opciones para integrar todos los componentes internos y externos y permitir la comunicación entre ellos. El controlador de carga DC también está armonizado con la solución de carga CCS tipo 2 y el cable de carga HPC. Es totalmente compatible con los equipos de medición de energía EEM 357 y EEM 377 de Phoenix Contact. Además, Phoenix Contact también ofrece una amplia gama de componentes para la construcción de estaciones de carga DC, desde HMIs y fuentes de alimentación hasta componentes de red IT, dispositivos de protección contra sobretensiones y bornes.
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Licenciado en Periodismo por la Universidad Complutense de Madrid. Cuento con más de 7 años de experiencia en el ámbito de los coches eléctricos. Con gran interés por la movilidad sostenible y la tecnología, me especializo en el ánalisis de tendencias y novedades en el sector, particulamente en los desarrollos procedentes de China, un mercado clave para el futuro de la automoción.
