Análisis y Evaluación del Comportamiento del Thdi a Causa de la Conexión Masiva de Vehículos Eléctricos en una Estación de Carga (2016)
En este documento se presenta el análisis del comportamiento del THDi a causa de la conexión masiva de vehículos eléctricos (VE) bajo diferentes condiciones de carga, mediante el modelado de una estación de carga de VE. Adicionalmente, se presenta el diseño e implementación de un cargador de baterías a escala, con baja distorsión armónica. Se escogieron las topologías Boost convencional e IBC (Interleaved Boost Converter), mediante las cuales se diseñaron y simularon cuatro cargadores de VE que soportan los tipos de carga semi-rápida y lenta, y los modos de carga 2 y 3 de la norma internacional IEC 61851-1 de 2010. Los cargadores tienen dos etapas; la primera es un PFC y la segunda un convertidor DC-DC. La primera etapa requiere un control que permita que la corriente de entrada siga la forma de onda de la tensión de la red, por lo que se diseñó un control de corriente promedio; para la segunda etapa se diseñaron dos controles que garantizarán el método de carga corriente constante – tensión constante. Adicionalmente, se desarrolló un modelo de una batería de VE que emula el comportamiento de una real, con el propósito de verificar la tensión y el SOC durante todo el proceso de carga. Luego, con base en curvas de probabilidad obtenidas de la revisión bibliográfica, se diseñó una estación de carga con 14 bahías en la cual se propusieron varios escenarios como casos de estudio. Dichos casos fueron simulados con los cargadores diseñados y estuvieron diferenciados principalmente por el número de VE y el tipo de cargador. Posteriormente, se mostraron los resultados de las simulaciones analizando el comportamiento del THDi para cada caso. Finalmente, se realizó el diseño, simulación e implementación del cargador a escala, para el cual se seleccionó la topología boost como PFC. Se diseñaron sus respectivos controles, acondicionamientos y filtros, y se presentaron los resultados obtenidos.