EN IEC 61851-1 Sistema de carga conductiva para vehículos eléctricos - Parte 1: Requisitos generales

La norma “EN IEC 61851-1 Sistema de carga conductiva para vehículos eléctricos - Parte 1: General”, que se basa en una norma europea y fue publicada posteriormente por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), describe un procedimiento para equipos de alimentación de vehículos eléctricos (VE) para la carga de vehículos eléctricos de carretera con una tensión de alimentación nominal de hasta 1000 voltios de corriente alterna o 1500 voltios de corriente continua y una tensión de salida nominal de hasta 1000 voltios de corriente alterna o 1500 voltios de corriente continua.

Los vehículos eléctricos (VE) abarcan todos los vehículos de carretera, incluidos los vehículos híbridos enchufables, que obtienen total o parcialmente su energía de sistemas de almacenamiento de energía recargables a bordo.

Los asuntos abordados en esta norma incluyen:

• Características y condiciones de funcionamiento de los equipos de alimentación de energía de vehículos eléctricos
• Características de la conexión entre equipos de alimentación del vehículo eléctrico y vehículo eléctrico
• Requisitos de seguridad eléctrica para equipos de alimentación de vehículos eléctricos

La última actualización de esta norma introdujo cambios técnicos importantes. Por ejemplo, todos los requisitos cubiertos por la norma IEC 61851-22 se han trasladado a esta norma. Además, se han eliminado del texto todos los requisitos relativos a la compatibilidad electromagnética (EMC) y se espera que formen parte de la futura versión del estándar 61851-21-2. Esta norma también incluye nuevos requisitos respecto a la protección del cable.

La infraestructura de carga de vehículos eléctricos se clasifica como carga conductiva e inductiva. Si bien las infraestructuras de carga conductiva están bien desarrolladas, las infraestructuras de carga inductiva siguen siendo un tema candente para los investigadores. La carga conductiva implica el contacto directo de metal con metal entre la red eléctrica y el vehículo eléctrico para transferir energía al vehículo eléctrico. Este método de carga es muy eficiente y robusto. La infraestructura de carga conductiva se clasifica en infraestructuras de carga dentro del vehículo e infraestructuras de carga fuera del vehículo. Las infraestructuras de carga fuera de borda están diseñadas para la carga rápida de vehículos eléctricos. En las infraestructuras de carga fuera de borda, los cargadores normalmente se instalan en áreas de estacionamiento de centros comerciales, hospitales, universidades o en autopistas. Generalmente, los vehículos eléctricos utilizan el método de carga conductiva.

La norma EN IEC 61851-1 es una norma internacional que especifica los requisitos generales y los métodos de prueba para los sistemas de carga de vehículos eléctricos. Esta norma es parte de una serie de normas desarrolladas por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) para garantizar la interoperabilidad y la seguridad en la infraestructura de carga de vehículos eléctricos. Esta norma define los requisitos esenciales para los sistemas de carga conductiva y cubre aspectos como la seguridad eléctrica y la comunicación entre el VE y el equipo de carga. También cubre la compatibilidad de diferentes componentes en el sistema de carga.

Esta norma crea un marco para varios modos de carga, como el Modo 1, Modo 2, Modo 3 y Modo 4, cada uno de los cuales especifica diferentes niveles de potencia de carga y características de seguridad:

• Modo 1: El método de carga de vehículos eléctricos más simple. La gente utiliza una toma de corriente eléctrica estándar sin controles especiales ni medidas de seguridad para cargar un vehículo eléctrico. En tales casos, la potencia nominal es baja para cargar una bicicleta o un scooter eléctrico de nivel básico. La fuente de alimentación puede ser corriente alterna monofásica 250 V o trifásica 480 V. Dado que la corriente máxima permitida es de 16 A, se puede utilizar una toma eléctrica estándar que admita 10 A o 15 A para cargar. Muchos países, incluidos EE. UU. y el Reino Unido, no recomiendan este tipo de carga. En este modo, como no existe una interfaz de comunicación entre el vehículo eléctrico y la red eléctrica, muchas tecnologías son difíciles de integrar con él.
• Modo 2: Es una versión avanzada del Modo 1. De acuerdo con la norma IEC 62335 para disyuntores, es obligatoria una protección RCD especial para cargar un vehículo eléctrico desde la red eléctrica (la corriente eléctrica que pasa por uno o más circuitos se monitoriza constantemente). Los cables contienen circuitos de protección que ayudan a prevenir fallas y condiciones de sobrecorriente. Sin embargo, la carga es lenta y es más adecuada para cargar durante la noche. Muchos países no creyeron que este modo fuera ideal y limitaron su uso. El modo 2 admite una clasificación de potencia superior al modo 1 y una clasificación de corriente de hasta 32 A. En este modo, se pueden utilizar fuentes de alimentación de corriente alterna monofásica y trifásica.
• Modo 3: Todas las naciones aceptan este modo para cargar vehículos eléctricos, lo que cumple con el estándar actual para la carga de vehículos eléctricos. El modo 3 utiliza equipos especiales de suministro de vehículos eléctricos para la carga de vehículos eléctricos. La norma IEC 62196-2 también regula las tomas de carga de vehículos eléctricos. El modo 3 permite la comunicación bidireccional entre el vehículo eléctrico y la red eléctrica, una característica esencial para una gestión eficiente de la energía.
• Modo 4: Este es el último y más avanzado modo de carga de un vehículo eléctrico. La potencia nominal más alta de todos los mods es la admitida por este mod. El equipo de suministro especial para vehículos eléctricos solo suministra energía de corriente continua al vehículo eléctrico para una carga rápida, la clasificación de corriente es de 200 A y la clasificación de voltaje es de 600 V. Por lo tanto, el equipo de suministro especial para vehículos eléctricos en este modo es el más caro. Los equipos especiales de alimentación de vehículos eléctricos están instalados de forma permanente y no se pueden mover debido a la alta potencia que contienen. Por lo tanto, las ubicaciones ideales para este equipo son los puntos de carga públicos y las zonas de estacionamiento comerciales. Para gestionar el Modo 62196 se requiere la norma IEC 3-4 para tomas, entradas y conectores eléctricos.

En resumen, la norma IEC 61851-1 para vehículos eléctricos proporciona un marco estándar para diferentes modos de carga y carga de vehículos eléctricos, garantizando la compatibilidad y la seguridad entre diferentes fabricantes y proveedores de infraestructura de carga. La selección del modo depende de factores como la infraestructura disponible, la velocidad de carga deseada y los requisitos de seguridad.

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