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INGEREV®
Infraestructura de Recarga para Vehículos Eléctricos
Jon Asín Muñoa – [email protected]
Muskiz FP Curso de Verano - 27 Junio 2012
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El presente del vehículo eléctrico
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“Si hubiera preguntado a mis clientes que es lo que querían, me hubieran dicho que un caballo más rápido”.
Henry Ford (1863 - 1947)
Introducción
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El presente del vehículo eléctrico
El vehículo eléctrico ya está aquí
¡Y HA VENIDO PARA QUEDARSE!
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Ventajas de la electrificación del transporte
■ La electricidad se produce localmente y de diversas fuentes
■ Los precios de la electricidad presentan mayor estabilidad
■ El sector eléctrico tiene suficiente capacidad sobrante
■ La infraestructura principal ya existe
■ Los kilómetros eléctricos son más económicos que los de petróleo
■ Los kilómetros eléctricos son más limpios que los de petróleo
Ventajas del VE
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El pico de Hubbert o “Peak Oil” significa el momento en que la extracción de petróleo del mundo habrá llegado a su cénit
El pico de Hubbert
¿Creen que lo hemos alcanzado ya?
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Producción mundial de petroleo
La era del petroleo barato ha pasado a la historia
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147$ - Máximo histórico del barril de petróleo
Histórico de precios del barril
“La crisis financiera que estalló en 2009 fue consecuencia del aumento del precio del barril de petróleo a 147 dólares en julio del 2008”
Jeremy Rifkin – Abril 2010
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Calentamiento global
Emisiones de CO2 del sector del transporte
■ Responsable del 25% de las emisiones de CO2 en 2005 en la UE
■ Las emisiones del transporte podrían llegar a ser el total permitido en el 2050
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No hay una “bala de plata” – Múltiples opciones van a ser necesarias
¿Otros combustibles alternativos?
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Comparativa de Emisiones de CO2
■ En España y en el resto de Europa, el VE representa una reducción efectiva de emisiones frente a los vehículos convencionales.
■ En 2016, se espera que el MCI optimizado sea un 30% más eficiente
Comparativa de emisiones entre el MCI y VE en Europa (hoy)*
Fuente: REE, IEA, Planificación de los sectores de electricidad y gas 2008-2016.
0
20
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80
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MCI gasolina(Golf)
MCI diesel(Golf)
VE con mixgeneración
UE
VE con mixgeneración
España
VE con mixgeneración
Italia
VE con mixgeneraciónAlemania
VE con mixgeneraciónReino Unido
VE conEERR
Emis
ione
s gC
O2/
km -66% Reducción de emisiones
-50% Reducción de emisiones
Cortesía de Acciona Energía
(*) : 50 a 55 % para el CC; 30 a 40 % en térmica Convencional. 92,5 % para la distribución.(**) : Mix Energético Españoa =386 gr. CO2 por KWh en 2009 y 265 gr. CO2 / KWh en 2016
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0
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1.200.000
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Emis
ione
s ev
itada
s (t
CO
2)
VE asociado a EERR
VE asociado al mixgeneración
Valor del CO2 evitado a 2020 para el VE asociado a EERR:
Acumulado a 2020: 2,84 MtCO2
Acumulado a 2020: 2,64 MtCO2
Emisiones de CO2 evitadas por el VE asociado al mix de
generación o a EERR (*)
El valor del CO2 evitado por el VE, debido a los vehículos convencionales desplazados, será de entre 26 y 100 M€ a 2020
M€ Precio CO228,4 10 €/tCO256,8 20 €/tCO285,2 30 €/tCO299,4 35 €/tCO2
1 litro de Gasolina = 2,35 Kgr. CO2
1 litro de Gasoil = 2,70 Kgr. CO2
Cortesía de Acciona Energía
Coste económico del CO2
(*) Mix energético español de 0,386 tCO2/MWh en 2009 y 0,265 en 2016 (fuente: Planificación de los sectores de electricidad y gas 2008-2016), emisiones asociadas a la generación renovable: 0 tCO2/MWh. Suponiendo 413.000 VE a 2020
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Rendimiento de un VE
Gráfica de rendimiento VE vs ICE
(*) : 50 a 55 % para el CC; 30 a 40 % en térmica Convencional. 92,5 % para la distribución.
(**) : Mix Energético Españoa =386 gr. CO2 por KWh en 2009 y 265 gr. CO2 / KWh en 2016
Cortesía de Acciona Energía
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3.600 MWh/año1.000 coches
25.000 Km / año
AWP15001.5 MW
200.000 MWh/año
Nevada Solar One64 MW
45.000 Coches
25.000 Km / año
55.000 Coches
25.000 Km / año
160.000 MWh/año
Biomass25 MW
Cortesía de Acciona Energía
Energía necesaria para el VE
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Normativa Internacional
IEC - ISO
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Entornos de Normativa para el VE
Normativa - Entornos
NACIONAL EUROPEA MUNDIAL
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IEC 61851: Sistema conductivo de carga para vehículos eléctricos (VE)
■ Modo 1 de carga – AC:Conector de red eléctrica estándar, no específico para el VE
Es necesario el uso de un DCR previo en la instalación.
Máximo 16 A por fase (3,7 – 11 kW)
NOTA: En algunos países está prohibido el modo 1 por ley (US)
■ Modo 2 de carga – AC:Conexión del VE a un conector de red eléctrica estándar, mediante un cable especial
Cable con dispositivo electrónico intermedio, con función de Piloto de Control y DCR
Máximo 32 A por fase (7,4 – 22 kW)
■ Modo 3 de carga – AC:Estación de recarga para uso exclusivo del VE, permanentemente conectada al suministro AC
Conector incompatible con el conector de red eléctrica estándar (5 o 7 pines para VE)
Máximo 64 A por fase (14,8 – 43 kW)
■ Modo 4 de carga – DC:Estación de recarga para uso exclusivo del VE, permanentemente conectada al suministro AC
Cargador de baterías externo al VE, con suministro DC al mismo
Hasta 400 A (aprox 50 – 150 kW)
IEC 61851 – Modos de carga
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Gráfico resumen de los 4 modos de carga según IEC 61851
IEC 61851 – Modos de carga
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Seguridad■ Las OEMS no quieren el modo 1 No hay comprobación del conductor de
tierra
IEC 61851 – Modo 1
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Seguridad■ ¿Es fiable el enchufe Schuko para cargas diarias de 16 Amperios de 6 horas?
IEC 61851 – Modos 1 y 2
¿16 Amperios – 6 horas al día?
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Piloto de Control■ Modos 2 y 3: El hilo “Piloto de Control” se usa como regulación de la demanda
de potencia del VE por medio de la modulación de una señal PWM
IEC 61851 – Modos 2 y 3
Circuito Control piloto
Regulación corriente vs Duty Cycle del hilo Piloto de Control
PWM – 26% = 16 Amperios
PWM – 53% = 32 Amperios
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IEC 62196-2: Bases, clavijas, acopladores de vehículo y entradas de vehículo. Carga conductiva de vehículos eléctricos■ Yazaki (JP) :
5 pines (L1, L2 / N, PE, CP, CS)
Aprobado por la SAE en la norma J1772
110V-230 V / 32 A / 7,2 kW max
Grado IP: IPXXB
■ Mennekes (DE) :
Elegido “de-facto” para conector en VE por OEMs
7 pines (L1, L2, L3, N, PE, CP, PP)
Mono o trifásica con el mismo conector
100 - 500 V / 62 A / 43 kW max
Grado IP: IPXXB
■ Scame-Schneider-Legrand (IT/FR) :
7 pines (L1, L2, L3, N, PE, CP, PP)
Mono o trifásica con el mismo conector
100 - 500 V / 32 A / 22 kW max
Grado IP: IPXXD
IEC 62196-2 – Conectores para carga en c.a.
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IEC 62196-3: Dimensional compatibility and interchangeability requirements for pin and contact-tube couplers with rated operating voltage up to 1 000 V d.c. and rated current up to 400 A, and rated operating voltage up to 690 V a.c. and rated current up to 250 A, for combined a.c./d.c.charging
IEC 62196-3 – Conectores para carga en c.c. y c.a.
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Conector COMBO según IEC 62196-3
62196-3 – Conectores para carga en c.c. y c.a.
Clavija y toma de base de corriente Combo según IEC 62196-3
IEC 62196-3 Ed. 1.0 prevista para Diciembre 2013
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Proyecto de RD e ITC-BT 52
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Gestor de recargas
Proyecto de RD e ITC-BT 52
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Modificación de la ley de propiedad horizontal
Proyecto de RD e ITC-BT 52
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Proyecto de RD e ITC-BT 52
Puntos clave del RD e ITC-BT 52■ Obligatoriedad de dotar de instalación eléctrica a una de cada veinte plazas de
aparcamiento en edificios o estacionamientos de nueva construcción y de una de
cada treinta en los ya existentes (2 años para la ejecución de esta obligatoriedad
salvo modificación de las CCAA).
■ Obligación de contratar electrificación elevada (> 9,2 kW) en unifamiliares
■ Designación de un circuito adicional C13 para VE (con dispositivo diferencial
dedicado) en unifamiliares
■ Uso opcional de un Sistema de Gestión de Carga y Energía (SIGC). El uso de este
sistema permitiría cálculos más ventajosos del factor de simultaneidad.
■ Elección de la toma de corriente IEC 62916-2 Tipo 2
■ Uso de magnetotérmico de 10 A para las tomas UNE 20315 (Schuko)
■ Descripción de esquemas de instalación según tipo de vivienda o estacionamiento
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ITC-BT 52 Infraestructura para la recarga de VE
Proyecto de RD e ITC-BT 52
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Contadores principales y secundarios
Proyecto de RD e ITC-BT 52
■ Los contadores principales están sujetos a la metrología legal aplicable y con el
reglamento unificado de puntos de medida
■ Los contadores secundarios están sujetos a la metrología legal aplicable, pero no al
reglamento unificado de puntos de medida al no ser puntos frontera del sistema
eléctrico
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Proyecto de RD e ITC-BT 52
Garajes colectivos
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Proyecto de RD e ITC-BT 52
Garajes colectivos
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Proyecto de RD e ITC-BT 52
Garajes colectivos
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Proyecto de RD e ITC-BT 52
Garajes colectivos
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Proyecto de RD e ITC-BT 52
Viviendas unifamiliares
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Infraestructura de recarga VE
INGEREV®
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INGEREV® Gama de producto
GARAGE
3,7 – 22 kW AC
1 or 3 fases
Modos 1, 2 & 3
IP54
IK10
Ingerev® - Infrastructura de recarga VE
CITY
3,7 – 22 kW AC
1 or 3 fases
Modos 1, 2 & 3
1 hora autonomía
IP54
IK10
ROAD
50 kW DC
CHAdeMO
Modo 4
IP54
IK08
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IngeREV® Garage – Caracteristicas:
Entorno privado - AC
■ Instalación mural
■ Hasta 32 A por fase (Una / Tres fases)
■ Modos de carga 1, 2 & 3 (IEC 61851)
■ RFID para identificación de usuario
■ Medidor de potencia y energía
■ Mecanismo de retención del conector (solo Modo 3)
■ Indicación de estado por medio de LEDs
■ Protección antivandálica - IK10
■ Uso interior o exterior – IP54
■ RS-485, Ethernet, GPRS, UMTS
■ Protecciones rearmables opcionales
■ OCPP compatible
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IngeREV® City – Características:
■ 2 modelos según modo de instalación (suelo / mural)
■ Hasta 32 A por fase (Una / Tres fases)
■ Modos de carga 1, 2 & 3 (IEC 61851)
■ RFID para identificación de usuario
■ Medidor de potencia y energía
■ Sistema de bloqueo para evitar acceso no autorizado a las
tomas de corriente
■ Mecanismo de retención del conector (Modos 1, 2 & 3)
■ Indicación de estado por medio de LEDs
■ Protección antivandálica - IK10
■ Uso interior o exterior – IP54
■ RS-485, Ethernet, GPRS, UMTS
■ Protecciones rearmables opcionales
■ OCPP compatible
■ 1 hora de autonomía con batería auxiliar
Entorno público - AC
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Dimensiones y estética (I)
Estación de uso público - AC
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Dimensiones y estética (II)
Estación de uso público - AC
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Datos técnicos
Estación de uso público - AC
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IngeREV® Road – 50 kW carga en DC según norma CHADEMO
Estación de uso Público - DC
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Recargas locales (configuración básica)
■ Configuraciones de baja y media complejidad
■ Las estaciones de recarga se controlan a través de un servidor de
monitorización
■ El servidor ofrece información sobre el estado de los postes, una fácil integración
con el operador y los sistemas de pago, portales web, …
Infraestructura de Recarga
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Instalaciones complejas
Infraestructura de Recarga
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Esquema de la infraestructura
Estación de uso público - AC
RFID
Centro de Control
Operador de telefonía móvil
WLAN WLAN
WAN
LANLAN
Compañía Eléctrica
PotenciaDatos
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IngeREV Manager - Software
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Electrolineras
Electrolineras – servicio rápido con grandes potencias
16 - 100 kW
16 - 100 kW
22 kW
22 kW
50 kW
+ 94 kW ???
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Ingecon® MS Hybrid
Esquema de conexión
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■ Innovador sistema modular
■ Integración de fuentes renovables, un acumulador y un generador auxiliar
■ 30 – 120 kVA Pout trifásica
■ 380 - 430 Vac / 50 – 60 Hz salida
■ 15 - 195 kW Pin fotovoltaica (MPPT)
■ 15 - 180 kW Pin de mini-eólica
■ 30 - 120 kW Pbat cargador batería
■ Eficiencia > 96%
■ Configuración local y remota
Ingecon® MS Hybrid
Ingecon® MS Hybrid
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BatteryChargerModule
PhotovoltaicModule
WindModule
InverterModule Load
AuxilliaryGenerator
AC Bus
DC Bus
Ingecon® MS Hybrid
Esquema detallado
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Electrolineras
Carga a.c. 3,7 – 22 kW
Carga c.c. 50 – 100 kW
50 – 100 kW
Batería 100 kWh
Ejemplo de configuración para una electrolinera
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INGEREV®
Referencias
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Referencias comerciales
Más de 500 unidades instaladas
Estaciones de recarga instaladas en España, Francia, Turquía, Italia...
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Eventos
2010 Marzo - Acuerdo Renault y Acciona
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Eventos
2010 Mayo - Salón del automovil sostenible en IFEMA
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Instalaciones
2010 Mayo - Sede de Ingeteam Energy S.A, Sarriguren, Navarra
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Instalaciones
2010 Agosto – Gasolinera Villaba, Navarra
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Instalaciones
2010 Septiembre – Iberdrola, Plan MOVELE Madrid
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Instalaciones
2010 Iberdrola, Madrid
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Instalaciones
2010 Dicembre, Acciona, Pamplona
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Instalaciones
2011 Enero, EVE, Pais Vasco
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Instalaciones
2011 Enero, EVE, Pais Vasco
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Instalaciones
2011 Junio – Concurso público en Palencia y Valladolid
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Instalaciones
2011 Julio – Centro I+D Repsol
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Instalaciones
2011 – Iberdrola – Opel Ampera
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Instalaciones
2011 – Renfe – Atocha (Madrid)
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Instalaciones
2011 – Carrefour
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2011 – IFEMA Exhibition Center ( Madrid)
Instalaciones
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Instalaciones
2011 Julio – Concurso de 100 unidades en IBIL (Repsol & Gobierno Vasco)
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Instalaciones
2011 Julio – Concurso de 100 unidades en IBIL (Repsol & Gobierno Vasco)
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Instalaciones
2012 Abril – 150 unidades para Renault España
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Conclusión
El futuro del vehículo eléctrico
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