Title: | Desarrollo de una simulación para el control de una estación de carga modo 3 en CA para vehículos eléctricos |
Authors: | Llivicura Arias, David Alfredo Torres Aguilar, Frank Leonel |
metadata.dc.contributor.advisor: | González Morales, Luis Gerardo |
metadata.dc.ucuenca.correspondencia: | dllivicuraarias@hotmail.com metallica-frank@hotmail.com |
metadata.dc.subject.other: | Aplicaciones eléctricas |
Keywords: | Electrónica Vehículo eléctrico Estación de carga Interruptor diferencial Módulo relé |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescoamplio: | 33 Ciencias Tecnológicas |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescodetallado: | 3306.03 Motores Eléctricos |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescoespecifico: | 3307 Tecnología Electrónica |
Issue Date: | 24-Mar-2021 |
metadata.dc.format.extent: | 159 páginas |
Publisher: | Universidad de Cuenca |
metadata.dc.description.city: | Cuenca |
Series/Report no.: | TET;100 |
metadata.dc.type: | bachelorThesis |
Abstract: | This work covers a modeling of a mode 3 charging station control system under the IEC
61851-1 standard in alternating current for electric vehicles. The simulation makes use of free
software tools, the communication process of the charging station with the electric vehicle is
simulated in order to charge its batteries, the simulation also presents a validation and payment
system to users who wish charge your electric vehicle using RFID technology and through a
graphical interface. All the information about each recharge made will be stored on a free web
server on the Internet and also on a local server as a backup method in case the station does not
have a place that does not have Internet access. It is worth mentioning that this server will have
a database to support all the necessary information such as load history that have been made in
the station. The web server on the Internet will be based on the protocol that charging stations
currently have known as OCPP, the web server will have an interface so that users can access
their personal information, as well as charging history, balance, search for a charging station.
available load in a given geographic area, ability to manage multiple stations, data validation to
allow transactions, real-time information display in web browsers, card and transaction
management. After the simulation process, a mode 3 charging station prototype was made under
the IEC 61851-1 standard at 43 kW, the infrastructure of the charging station allows it to be
located in public places. As safety elements, the station has an emergency button to stop EV
charging, ground connections for the entire electrical system and a differential switch. The
infrastructure of the station also allows it to be scalable, that is to say that in the future another
charging system can be placed with its respective charging connector and thus charge two electric
vehicles simultaneously.
A study of charging infrastructures is carried out in mode 3, which are commonly referred to as
semi-fast charging stations in AC under the IEC 61851-1 standard, while fast charging stations,
which work in DC, are grouped under mode 4 of IEC 61851-23.
To provide security to the station, several cases were simulated in which unsafe conditions could
occur when charging the electric vehicle.
Finally, a communication protocol is implemented between the charging station and a server,
similar to the OCPP communication protocol, stored in the application platform as a Heroku
service. This server has the capacity to manage multiple stations, data validation to allow
transactions, display of information in real time in web browsers and data management such as
users, cards, transactions, etc. |
Description: | Este trabajo de titulación abarca una modelación de un sistema de control de una
estación de carga modo 3 bajo el estándar IEC 61851-1 en corriente alterna para vehículos
eléctricos. La simulación hace uso de herramientas de software libre, además se simula el proceso
de comunicación de la estación de carga con el vehículo eléctrico para llegar a cargar las baterías
de éste, la simulación también presenta un sistema de validación y cobro a los usuarios que
deseen realizar una carga a su vehículo eléctrico mediante el uso de tecnología RFID y a través
de una interfaz gráfica. Toda la información acerca de cada recarga que se haga estará
almacenada en un servidor web gratuito en Internet y también en un servidor local como método
de respaldo en caso de que la estación carezca de un lugar que no tenga acceso a Internet. Cabe
mencionar que este servidor tendrá una base de datos para respaldar toda la información
necesaria como historial de carga que se hayan hecho en la estación. El servidor web en Internet
estará basado en el protocolo que tienen las estaciones de carga actualmente conocido como
OCPP, el servidor web tendrá una interfaz para que los usuarios puedan acceder a su información
personal, así como historial de carga, saldo, búsqueda de estación de carga disponible en un área
geográfica determinada, capacidad para gestionar múltiples estaciones, validación de datos para
permitir transacciones, visualización de información en tiempo real en navegadores web, gestión
de tarjetas y transacciones. Posterior al proceso de simulación se realizó un prototipo de estación
de carga modo 3 bajo el estándar IEC 61851-1 a 43 kW, la infraestructura de la estación de
carga permite que esta sea ubicada en lugares públicos. Como elementos de seguridad la estación
cuenta con botón de emergencia para detener la carga del VE, conexiones a tierra de todo el
sistema eléctrico e interruptor diferencial. La infraestructura de la estación además permite que
sea escalable es decir que un futuro se pueda colocar otro sistema de carga con su respectivo
conector de carga y así cargar dos vehículos eléctricos de forma simultánea.
Además, se realiza un estudio de infraestructuras de carga en modo 3, que se les denomina
comúnmente como estaciones de carga semi-rápida en AC bajo el estándar IEC 61851-1 mientras
que las estaciones de carga rápida, las cuales trabajan en DC, están agrupadas bajo el modo 4
de la IEC 61851-23.
Con el objetivo de brindar seguridad a la estación se simularon varios casos en los que
se podría presentar condiciones no seguras al momento de realizar la carga del vehículo eléctrico.
Finalmente, se implementa un protocolo de comunicación entre la estación de carga y un
servidor, similar al protocolo de comunicación OCPP, almacenado en la plataforma de aplicación
como servicio Heroku. Este servidor tiene capacidad para gestionar múltiples estaciones,
validación de datos para permitir transacciones, visualización de información en tiempo real en
navegadores web y gestión de datos como usuarios, tarjetas, transacciones. |
metadata.dc.description.degree: | Ingeniero en Electrónica y Telecomunicaciones |
URI: | http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/35928 |
Appears in Collections: | Tesis de Pregrado
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