Verifique la calidad y eficiencia de la energía de un cargador rápido para vehículos eléctricos
Introducción
Un vehículo eléctrico de batería (BEV) funciona con una batería que se puede cargar mediante cargadores de CA o CC. Como se muestra en la Fig. 1, un cargador de CA convierte la energía CA de la red en CC dentro del vehículo, mientras que un cargador de CC (cargador rápido para vehículos eléctricos) la convierte fuera del vehículo, que se encuentra dentro del propio cargador. A diferencia de un cargador de CA, un cargador de CC convierte un voltaje más alto dentro del cargador, lo que da como resultado una alta capacidad de salida de energía de CC, lo que hace que la carga de los vehículos eléctricos sea más rápida.
Fig.1: Ejemplo de carga CA y CC
Durante la instalación del cargador rápido para vehículos eléctricos, se realiza una inspección de la calidad de la energía y una medición de la eficiencia energética de CA a CC para garantizar un funcionamiento correcto. En este artículo, aprenderá sobre la medición in situ de la eficiencia y la calidad de la energía de un cargador rápido para vehículos eléctricos y el equipo necesario para realizar esta inspección.
Propósito de la medición
Hay dos propósitos para la medición in situ de la calidad de la energía para cargadores rápidos de vehículos eléctricos:
- 1. Verificar que el equipo instalado no reciba ni genere problemas de calidad de energía.
- 2. Para ver si el cargador rápido para vehículos eléctricos funciona correctamente según las especificaciones.
Al instalar el cargador rápido para vehículos eléctricos, es importante verificar que la calidad de la energía suministrada al equipo no tenga problemas. El resultado de la medición también puede ser una prueba de que la fuente de alimentación que llega al cargador no tiene problemas, que el cargador no crea ningún problema de calidad de la energía durante el proceso de carga y que está instalado correctamente.
A continuación se muestra una forma de medir la calidad de la energía de los cargadores rápidos de vehículos eléctricos en el sitio. Para realizar la medición, se carga un vehículo eléctrico con el cargador que sirve como carga y se configura el analizador de calidad de energía para registrar los datos de medición. La Fig. 2 muestra un ejemplo de cómo se realizan las conexiones para medición. Se abre la carcasa del cargador de CC y se realizan las conexiones desde los paneles de circuito del cargador y el analizador de calidad de energía. Las conexiones se realizan tanto en el lado de CA, que se conecta a la red, como en el lado de CC, que se convierte de la energía de la red de CA. Dependiendo de la etapa de carga (SOC) y del tipo de vehículo, el tiempo de medición podría oscilar entre aproximadamente 15 minutos y una hora.
Fig. 2 Ejemplo de conexiones de medición
Parámetros de medición básicos evaluados durante la medición.
Dependiendo del propósito de la medición, los parámetros en los que se enfoca son diferentes.
- 1. Inspección de calidad de energía:
- Parámetros de calidad de la energía, como caídas, aumentos e interrupciones de voltaje.
- Armónicos y THD
- Factor de potencia
- Fluctuación de frecuencia
- 2. Inspección de especificaciones:
- La tensión, corriente y potencia CA de la red.
- Tensión, corriente y potencia CC convertidas
- Eficiencia de conversión de energía (de CA a CC)
- La precisión del sistema de cálculo del consumo de energía del cargador.
Tenga en cuenta que podría haber más parámetros que se estén monitoreando durante la inspección. Esto puede diferir según las regulaciones del país, las preferencias del instalador del cargador de vehículos eléctricos y los fabricantes del cargador.
Muestra de resultado de medición
La Tabla 1 muestra un ejemplo del resumen de especificaciones de un cargador rápido para vehículos eléctricos. Las figuras 3 a 5 muestran algunas capturas de pantalla de los resultados de las mediciones del cargador realizadas in situ.
Tabla 1: Especificaciones del cargador rápido para vehículos eléctricos
| Parámetros | Especificaciones |
|---|---|
| Rango de voltaje de entrada | 400 VCA +/-10 % (50 o 60 Hz) |
| THD en todos los puntos de operación | menos del 5,0 % |
| Eficiencia | 93% |
| Potencia máxima de salida | 50 kilovatios |
Fig. 3: Resumen del resultado de la medición
Fig. 4: Potencia de CA y CC, factor de potencia y eficiencia de conversión de energía
Fig. 5: porcentaje de THD
Soluciones de medición de HIOKI
Para evaluar la calidad de la energía y la eficiencia de carga en el sitio de un cargador de vehículos eléctricos, HIOKI recomienda el analizador de calidad de la energía, PQ3198, debido a su cumplimiento de estándares, la capacidad de realizar mediciones de dos circuitos, su capacidad de medición de armónicos y una fácil de usar. -Interfaz de configuración y amplia gama de sensores de corriente disponibles.
1. Cumplimiento estándar
El PQ3198 cumple con la norma IEC 61000-4-30 Ed. 3 Estándar clase A. El estándar clasifica los métodos de medición en sistemas de suministro de energía de CA, así como las capacidades de los instrumentos de medición en 2 clases de A y S. Como la Clase A proporciona una medición de la calidad de la energía más confiable, el PQ3198 es más confiable para resolver disputas y garantizar cumplimiento de normas. Un analizador de calidad de energía certificado Clase A como el PQ3198 puede proporcionar resultados de medición confiables para capturar parámetros de calidad de energía como caídas de voltaje, aumentos, interrupciones, fluctuaciones de frecuencia y mediciones de energía.
2. Medición de dos circuitos
El cuarto canal de voltaje del PQ3198 está aislado de sus primeros tres canales de voltaje, lo que hace que el instrumento pueda medir la calidad y eficiencia de la energía en dos circuitos separados de manera segura. El instrumento le permite verificar la calidad de la entrada (CA) y la salida (CC) de un cargador rápido para vehículos eléctricos y al mismo tiempo medir la calidad y la eficiencia de la energía entre la entrada y la salida.
3. Medición de armónicos y THD
Además de las mediciones de armónicos y THD hasta el orden 50, el PQ3198 también puede capturar el componente supraarmónico (hasta 80 kHz). Al combinar el software de análisis e informes (PQ One), el análisis FFT del componente supraarmónico y la creación de informes de la medición se pueden realizar en un instante.
4. Fácil de configurar
El PQ3198 ofrece ajustes preestablecidos que se adaptan a su aplicación. Con estas configuraciones preestablecidas, el instrumento configurará automáticamente los parámetros de grabación. Los ajustes preestablecidos como EN 50160 le permiten evaluar si los datos cumplen con el estándar EN 50160 analizándolos y generando un juicio basado en las fluctuaciones de voltaje durante el intervalo de tendencia (tal como lo especifica el estándar). También puede personalizar sus configuraciones de medición y guardarlas en el instrumento para poder realizar la misma medición en diferentes sitios.
5. Amplia gama de sensores para una medición de mejor calidad
El sensor flexible CT7045 es ideal para medir corriente en espacios reducidos, como dentro del cargador, y sus tres rangos (50, 500 y 5000 A) lo hacen mejor para medir una amplia variedad de corriente. En cuanto al lado CC, recomendamos el sensor CA/CC CT7736 (CA/CC 600 A). Dado que no es necesario un adaptador de CA para alimentar nuestros sensores flexibles y de CA/CC, la medición es mucho más fluida que la de otras marcas y requiere menos cableado.
Finalmente
Garantizar la movilidad futura con una infraestructura de carga de calidad para vehículos eléctricos puede comenzar con energía de calidad en el cargador de vehículos eléctricos. El analizador de calidad de energía HIOKI lo ayudará a comprender mejor la calidad de su energía. Consulte la página del producto PQ3198 o hable con nuestro especialista para obtener información adicional sobre el producto.
