Elementos clave del diseño de la infraestructura de carga de VE
A medida que los vehículos eléctricos (VE) se vuelven más comunes, el crecimiento continuo de la infraestructura de recarga de VE es fundamental para mantener a los conductores en la carretera. Los VE y el transporte eléctrico contribuyen a un futuro más sostenible, y la confiabilidad de las estaciones de recarga de VE es crucial para su adopción continua. Las empresas que invierten en la producción e infraestructura de movilidad eléctrica necesitan soluciones que sean escalables, confiables y que les permitan ponerse en marcha rápidamente para satisfacer la demanda creciente.
En Estados Unidos, las ventas de vehículos totalmente eléctricos e híbridos alcanzaron el 20 % de las ventas de automóviles y camionetas nuevos por primera vez el año pasado. Podemos esperar un crecimiento continuo en la adopción de vehículos eléctricos y en la necesidad de infraestructura de recarga para estos.
Cuando ven una estación de recarga, las personas suelen fijarse solo en los pedestales y los cables. Sin embargo, esos elementos son solo una pequeña parte de la tecnología necesaria para construir una estación de recarga rápida distribuida segura y confiable. Las instalaciones de recarga suelen incluir varios pedestales de recarga conectados a la red, junto con equipos que facilitan la conexión y la transformación de la energía, como un transformador y un inversor (a fin de convertir la energía de CA en CC para los pedestales), así como medidores y aparatos de conexión. Si una solución de recarga utiliza energía renovable, también necesita equipos especializados para ello, como un convertidor solar de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT, del inglés Maximum Power Point Tracking) y un sistema de almacenamiento de energía en batería (BESS, del inglés Battery Energy Storage System). El equipo de MPPT ajusta la tensión y la corriente de los paneles solares para maximizar la cantidad de energía suministrada a las bases de carga. El BESS es muy valioso, especialmente para cargar vehículos por la noche, cuando los paneles solares no producen energía.
Existen varios elementos de diseño claves que pueden afectar el rendimiento general de las estaciones de carga de VE:
Diseño confiable
El diseño confiable es crucial para la infraestructura de VE, especialmente para la experiencia del usuario y la facilidad de servicio. Si algo falla, los técnicos necesitan acceso para mantener un tiempo de actividad confiable. A la hora de determinar la ubicación de una estación de carga, es importante colaborar con la empresa de servicios públicos local para determinar si la red tiene capacidad suficiente. Si la red está sobrecargada, no podrá satisfacer la demanda de la estación de carga. Además, los componentes de la infraestructura de carga deben tener las clasificaciones UL y NEMA adecuadas para cumplir con los requisitos de uso en exteriores. Teniendo en cuenta que las estaciones están ubicadas en el exterior, deben construirse para soportar las condiciones climáticas. A menudo, los equipos están sujetos a entornos hostiles, como calor, frío y sal. Un punto de falla principal de los componentes electrónicos es el sobrecalentamiento, lo que hace que también sea esencial considerar soluciones de enfriamiento y disipación de calor adecuadas. Para garantizar la seguridad, el equipo en una estación de carga debe ser a prueba de manipulaciones y vandalismo. Un diseño confiable puede mejorar la experiencia del cliente, promover la estabilidad de la red y fomentar la seguridad de los usuarios.
Servicio accesible
Las estaciones de carga de VE exitosas deben tener un fácil acceso y un servicio rápido para los usuarios. Cuando se puede acceder a la infraestructura de carga, alienta a una amplia gama de personas a utilizar vehículos eléctricos. Este es un factor importante en la adopción de los VE y en la transición al futuro del transporte más sostenible. Además, debido a que las personas interactúan con la infraestructura de carga de vehículos eléctricos cada día, la seguridad eléctrica es fundamental.
Protección
Sin una protección adecuada del medioambiente y del personal, la infraestructura de recarga de VE no tendrá éxito a largo plazo. Los rayos o sobrecargas de energía inducidas pueden destruir o comprometer los sistemas de comunicación y datos. Los dispositivos de protección contra sobretensiones de datos y señales están diseñados para proporcionar protección transitoria a los equipos contra sobretensiones inducidas en un diseño compacto. Esto incluye sistemas de protección contra sobretensiones, energía y rayos para una protección máxima. Un diseño confiable puede mejorar la experiencia del cliente, promover la estabilidad de la red y fomentar la seguridad de los usuarios.
La protección de la infraestructura para VE puede incluir normas y reglamentos de seguridad a fin de minimizar el riesgo de accidentes eléctricos, y también prácticas recomendadas como la capacitación adecuada del personal involucrado en la instalación, el mantenimiento y la operación de la infraestructura de carga de VE. Una infraestructura bien protegida puede reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero y, al mismo tiempo, fomentar el uso de vehículos eléctricos.
Instalación óptima
La instalación puede ser crucial para la implementación de la infraestructura de VE. A la hora de planificar la instalación de estaciones de recarga para VE, puede resultar útil aprovechar las alianzas con las empresas de servicios públicos a fin de determinar las ubicaciones óptimas para su instalación. Los funcionarios gubernamentales y las empresas de servicios públicos desean que el proceso sea lo más sencillo, seguro y eficiente posible. Algunos aspectos de la instalación óptima pueden incluir la utilización de materiales de alta calidad para prolongar la vida útil de la infraestructura de recarga, la evaluación de la capacidad eléctrica del emplazamiento para garantizar una durabilidad aceptable y el cumplimiento de la normativa necesaria.
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