Estación de carga para vehículos eléctricos con estabilización de red.

Estación de carga para vehículos eléctricos que comprende:

- un equipo de medición de frecuencia de red (8) preparado para el registro de una frecuencia de red y para la detección de una divergencia de la frecuencia de red respecto a una frecuencia teórica,



- un equipo de regulación de carga (10) en unión activa con el equipo de medición de frecuencia de red (8), de tal manera que en caso de una divergencia detectada de la frecuencia de red respecto a la frecuencia teórica, el equipo de regulación de carga (10) regula la potencia eléctrica cedida a un vehículo eléctrico por la estación de carga (2),

- comunicando el equipo de regulación de carga (10) al vehículo eléctrico una potencia de carga reducida para la reducción de la potencia eléctrica cedida ,

caracterizada por que

el equipo de regulación de carga (10) reduce la potencia eléctrica cedida por la estación de carga (2) a lo largo de una curva característica descendente (30, 32) dependiendo de la magnitud de la divergencia registrada por el equipo de medición de frecuencia de red (8), la duración de la divergencia y/o el gradiente de frecuencia.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/058929.

Solicitante: RWE AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Opernplatz 1 45128 Essen ALEMANIA.

Inventor/es: GAUL,ARMIN, DIEFENBACH,INGO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B60L11/18 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B60 VEHICULOS EN GENERAL.B60L PROPULSION DE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE (disposición o montaje de conjuntos de propulsión eléctrica o de varios motores principales diferentes para una propulsión recíproca o común sobre los vehículos B60K 1/00, B60K 6/20; disposición o montaje de la transmisión eléctrica en los vehículos B60K 17/12, B60K 17/14; prevención del patinado de las ruedas reduciendo la fuerza motriz en vehículos sobre raíles B61C 15/08; máquinas dinamoeléctricas H02K; control o regulación de motores H02P ); SUMINISTRO DE LA ENERGIA ELECTRICA AL EQUIPO AUXILIAR DE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE; (circuitos eléctricos para el acoplamiento de vehículos B60D 1/64; calefacción eléctrica para vehículos B60H 1/00 ); SISTEMAS DE FRENOS ELECTRODINAMICOS PARA VEHICULOS, EN GENERAL (control o regulación de motores H02P ); SUSPENSION O LEVITACION MAGNETICAS PARA VEHICULOS; CONTROL DE LOS PARAMETROS DE FUNCIONAMIENTO SOBRE LOS VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE SEGURIDAD SOBRE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE. › B60L 11/00 Propulsión eléctrica por fuente de energía suministrada dentro del vehículo (B60L 8/00, B60L 13/00  tiene prioridad; disposiciones o montaje de motores principales consistiendo los motores principales en motores eléctricos y de combustión interna, para una propulsión recíproca o común B60K 6/20). › que utilizan la energía suministrada por pilas primarias, pilas secundarias o pilas de combustibles.

PDF original: ES-2536307_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Estación de carga para vehículos eléctricos con estabilización de red El objeto se refiere a una estación de carga para vehículos eléctricos con estabilización de red así como a un procedimiento para hacer funcionar una estación de carga para vehículos eléctricos.

Debido a la creciente propagación de vehículos eléctricos y a la propagación asociada a esto de estaciones de carga, la carga eléctrica en las redes de alimentación de energía eléctrica va a aumentar. Sin embargo, con una carga creciente en las redes de alimentación crece también el riesgo de una alimentación deficiente de la red. En caso de una alimentación deficiente de este tipo, la carga eléctrica es mayor que la potencia puesta a disposición por las centrales eléctricas (generadores) . En un caso de este tipo, la diferencia de carga se puede cubrir únicamente por la energía cinética de las masas rotatorias de los generadores. Sin embargo, esto conduce de forma obligada a una subfrecuencia en la red de alimentación con la que la frecuencia de red real difiere de la frecuencia de red teórica.

Las medidas conocidas para el aseguramiento de la alimentación con corriente consisten en el registro de subfrecuencias y el empleo de relés de subfrecuencia en subestaciones transformadoras. Si se comprueba una diferencia de frecuencia de 1 Hz, es decir, una frecuencia de 49 Hz en la red, entonces se realiza una desconexión de carga sin retardo del 10 al 15 % de la carga de red mediante apertura de los relés de subfrecuencia. Esto tiene lugar de forma regular mediante desconexión de carga en el plano de alta tensión mediante desconexión de los transformadores de tensión de 110/10 kV. Sin embargo, también es posible una desconexión de carga en los transformadores de tensión media.

En caso del empleo de relés de subfrecuencia se separa todo el transformador de la red. Esto cada vez es más problemático, ya que actualmente no están conectados solo consumidores a un transformador, sino también generadores. En particular debido a la amplia propagación de generadores eólicos e instalaciones de corriente solar, en algunos ámbitos del plano de baja tensión, media tensión y/o alta tensión se puede dar que en caso de una desconexión de carga deseada se desconecte en realidad también una potencia de generación. Sin embargo, esto conduce a que no aparezca una estabilización de red. Más bien, una desconexión de carga de este tipo permanece sin efecto. Por tanto, se necesitan soluciones inteligentes para la desconexión de carga.

Ante el trasfondo de la carga creciente debida a vehículos eléctricos, el objeto se basaba en el objetivo de proporcionar estaciones de carga con estabilización de red.

Tales estaciones de carga se desvelan, por ejemplo, en los documentos WO 2008/135043 y XP007917247.

Este objetivo se consigue en cuanto al objeto mediante una estación de carga para vehículos eléctricos que comprende un equipo de medición de frecuencia de red preparado para registrar una frecuencia de red y para la detección de una desviación de la frecuencia de red de una frecuencia teórica y un equipo de regulación de carga en unión eficaz con el equipo de frecuencia de red, de tal manera que en caso de una divergencia detectada de la frecuencia de red de la frecuencia teórica, el equipo de regulación de carga regula la potencia eléctrica cedida a un vehículo eléctrico por la estación de carga.

Este objetivo se consigue también en cuanto al objeto mediante un procedimiento para hacer funcionar una estación de carga para vehículos eléctricos que comprende el registro de una frecuencia de red, la detección de una divergencia de la frecuencia de red de una frecuencia teórica y la regulación de una potencia eléctrica cedida a un vehículo eléctrico por la estación de carga en caso de una divergencia detectada de la frecuencia de red de la frecuencia teórica.

En el sentido del objeto, regular puede ser una regulación, por ejemplo, una reducción o un aumento, tal como se describe a continuación. Regular en el sentido del objeto puede significar un cambio paso a paso (aumento o disminución) de la carga. En este caso se puede cambiar la corriente de carga paso a paso. Se puede provocar un cambio de la corriente de carga por los vehículos eléctricos al permitir sus reguladores de carga corrientes de carga menores o mayores. En la regulación en el sentido del objeto, el equipo de regulación de carga puede controlar un regulador de carga de un vehículo eléctrico y el regulador de carga puede regular de forma correspondiente al control la carga de carga, por ejemplo, la corriente de carga (inversión de signo, reducción, aumento) . El equipo de regulación de carga puede supervisar si el vehículo cambia la potencia de carga de forma correspondiente al control y, en caso de no coincidencia, separar el regulador de carga y, respectivamente, también el vehículo de la red. Regular también puede significar que se alimenta una potencia por el vehículo a la red (inversión de signo de la corriente de carga) .

Se ha observado que precisamente las estaciones de carga de vehículos eléctricos son adecuadas para una estabilización de red, ya que a estas estaciones de carga, por un lado, están conectados consumidores eléctricos de gran potencia (cargas) y, por otro lado, (en el futuro) se puede realizar una alimentación de gran potencia. Además, se ha observado que los consumidores eléctricos conectados a las estaciones de carga permiten una captación o

cesión de potencia variable. En particular en caso de tiempos de carga para vehículos eléctricos de varias horas son posibles cambios de la intensidad de la corriente de carga durante la carga sin que esté en riesgo la carga completa de la batería del vehículo al final del tiempo de carga.

Mediante el empleo de un equipo de medición de frecuencia de red en las estaciones de carga es posible constatar un cambio, por ejemplo, un hundimiento de una frecuencia de red. Esto se realiza en cuanto al objeto de forma descentralizada, ya que en una pluralidad o incluso en cada estación de carga puede estar introducido un equipo de medición de frecuencia de red. También es concebible que esté previsto un equipo de este tipo solo en determinadas estaciones de carga, por ejemplo, en una de cada cinco, una de cada diez o una de cada cien estaciones de carga.

La frecuencia teórica de red de forma regular asciende a 50 Hz en Europa, en EE.UU. asciende a 60 Hz. Se puede detectar una divergencia de esto mediante el equipo de medición de frecuencia de red.

Si se detecta mediante el equipo de medición de frecuencia de red una divergencia, el mismo puede activar el equipo de regulación de carga que está dispuesto también en la estación de carga. El equipo de regulación de carga está preparado de tal manera que puede regular la potencia eléctrica cedida a un vehículo eléctrico. En este caso se causa, en particular por el equipo de regulación de carga, una regulación en el propio vehículo. Esto puede tener lugar mediante una petición para la reducción de corriente al vehículo. Se puede supervisar si el vehículo observa esta petición y, en caso de que no lo haga, se puede separar el vehículo de la red. En caso de una disminución de la frecuencia de red, con un equipo de regulación de carga la potencia eléctrica que se cede al vehículo eléctrico se puede reducir o también se puede tomar una potencia por el vehículo eléctrico. En este caso se puede indicar al vehículo eléctrico, por ejemplo, que permita una menor corriente de carga o invierta la corriente de carga y realimentar una corriente a la red. Debido a este cambio de la potencia eléctrica que se cede al / por el vehículo eléctrico, se reduce también la carga eléctrica en la red de alimentación de energía. Si una pluralidad de estaciones de carga están equipadas con un equipo de medición de frecuencia de red y un equipo de regulación de carga, mediante las estaciones de carga se puede realizar una estabilización de la red de alimentación de energía sin que sea necesaria una desconexión de carga a nivel de baja tensión, media tensión y/o alta tensión. Mediante la reducción de la potencia eléctrica que puede desembocar también en una desconexión de carga total del vehículo eléctrico, además en realidad se desconecta exclusivamente una carga eléctrica y no, como se describe en el estado de la técnica, del mismo modo generadores eléctricos.

En caso de una frecuencia de red creciente, por ejemplo, también se puede aumentar la energía cedida por la estación de carga a un vehículo eléctrico. En particular se puede aumentar la intensidad de la corriente de carga. Esto se puede realizar, por ejemplo, al comunicarse al vehículo eléctrico... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Estación de carga para vehículos eléctricos que comprende:

-un equipo de medición de frecuencia de red (8) preparado para el registro de una frecuencia de red y para la detección de una divergencia de la frecuencia de red respecto a una frecuencia teórica, -un equipo de regulación de carga (10) en unión activa con el equipo de medición de frecuencia de red (8) , de tal manera que en caso de una divergencia detectada de la frecuencia de red respecto a la frecuencia teórica, el equipo de regulación de carga (10) regula la potencia eléctrica cedida a un vehículo eléctrico por la estación de carga (2) , -comunicando el equipo de regulación de carga (10) al vehículo eléctrico una potencia de carga reducida para la reducción de la potencia eléctrica cedida , caracterizada por que el equipo de regulación de carga (10) reduce la potencia eléctrica cedida por la estación de carga (2) a lo largo 15 de una curva característica descendente (30, 32) dependiendo de la magnitud de la divergencia registrada por el equipo de medición de frecuencia de red (8) , la duración de la divergencia y/o el gradiente de frecuencia.

2. Estación de carga de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el equipo de regulación de carga

(10) en caso de una disminución de la frecuencia de red por debajo de la frecuencia teórica reduce la potencia 20 eléctrica cedida al vehículo eléctrico por la estación de carga (2) .

3. Estación de carga de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada por que el equipo de regulación de carga

(10) para la reducción de la potencia eléctrica cedida limita una intensidad de corriente de carga.

4. Estación de carga de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la curva característica descendente (30, 32) depende de la magnitud de la divergencia registrada por el equipo de medición de frecuencia de red (8) , de la duración de la divergencia y/o del gradiente de frecuencia.

5. Estación de carga de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que en caso de un aumento detectado de la frecuencia de red, el equipo de regulación de carga (10) aumenta la potencia eléctrica cedida a un vehículo eléctrico por la estación de carga (2) .

6. Procedimiento para hacer funcionar una estación de carga para vehículos eléctricos que comprende:

-registro (14) de una frecuencia de red, -detección (16) de una divergencia de la frecuencia de red respecto a una frecuencia teórica y -regulación (18, 22) de una potencia eléctrica cedida a un vehículo eléctrico por la estación de carga (2) en caso de una divergencia detectada de la frecuencia de red respecto a la frecuencia teórica, -comunicándose al vehículo eléctrico para la reducción de la potencia eléctrica cedida una potencia de carga reducida, caracterizado por que la potencia eléctrica cedida por la estación de carga (2) se reduce a lo largo de una curva característica descendente (30, 32) dependiendo de la magnitud de divergencia registrada, de la duración de la divergencia y/o del gradiente de frecuencia.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que la regulación (18, 22) de la potencia eléctrica cedida al vehículo eléctrico por la estación de carga (2) es una reducción o un aumento.

8. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado por que el vehículo eléctrico en caso de 50 una reducción comunicada de la potencia de carga reduce una intensidad de la corriente de carga.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por que la curva característica descendente (30, 32) se determina dependiendo de la magnitud de divergencia registrada, de la duración de la divergencia y/o del gradiente de frecuencia.


 

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