Con el crecimiento de los vehículos eléctricos (VE), la compatibilidad electromagnética (CEM) será una consideración importante a medida que se fabrican más vehículos y aumenta la necesidad de estaciones de carga. Schaffner - líder internacional en el desarrollo y la producción de soluciones que garantizan el funcionamiento eficiente y fiable de los sistemas electrónicos, ha redactado un documento técnico (white paper) que examina algunas de estas cuestiones.

 

Con la normativa establecida en la UE para que los camiones y otros vehículos sean eléctricos antes de 2025, el actual crecimiento de la popularidad de los coches eléctricos y la demanda prevista de 20 millones de VE para 2030, Schaffner prevé la necesidad de un enorme aumento de las estaciones de carga. El documento postula que por cada millón de VE se necesitarán 77.000 puntos de carga. Si para 2030 hay 20 millones de vehículos eléctricos, esto supondría una necesidad de 1,54 millones de puntos de carga.

 

La compatibilidad electromagnética “se refiere a la emisión y la inmunidad de los productos conectados a la red eléctrica. Las interferencias o emisiones generadas por operaciones de conmutación con pérdidas no deben superar los límites especificados. Si se introducen en el mercado productos no conformes, pueden surgir problemas de funcionamiento con otros consumidores conectados a la red eléctrica principal. La inmunidad a las interferencias describe la capacidad de los productos para soportar influencias externas sin errores. La inmunidad de los productos puede verificarse mediante diversas pruebas, por ejemplo, mediante la prueba de sobretensión (surge), de ráfagas (burst) o de parpadeo (flicker).

 

Schaffner desarrolla filtros CEM que permiten cumplir con las normas de límites de emisión. Estos filtros están diseñados para funcionar en el rango de frecuencias comprendido entre 9 kHz y 30 MHz con el fin de suprimir las interferencias conducidas. Esto evita que otros dispositivos del entorno se vean afectados negativamente. Todos los filtros estándar están diseñados de acuerdo con la norma IEC 60939-3 („Unidades de filtro pasivo para la supresión de interferencias electromagnéticas“) y otras normas internacionales, por lo que están rápidamente listos para su uso en el sistema de un cliente potencial”, señala el documento.

 

 Los diseñadores de estaciones de carga para vehículos eléctricos de batería e híbridos deberán tener en cuenta los requisitos de seguridad y los valores límite de CEM que deben cumplirse. Para las estaciones de carga en corriente continua (estaciones de carga rápida), la norma IEC 61851-23 define los requisitos generales para la comunicación de control entre una estación de carga DC para VE y un VE. Los requisitos para la comunicación digital entre una estación de carga DC para VE y un vehículo eléctrico para el control de la carga en corriente continua se definen en la norma IEC 61851-24.

 

Las complicaciones surgen al considerar la ubicación de la estación de carga: ¿se trata de un entorno industrial (Clase A) o residencial (Clase B)?

 

“Con las nuevas directivas recientes de la Unión Europea relativas a autobuses, camiones y equipos agrícolas y de construcción que deberán tener cero emisiones para 2025, los fabricantes han estado invirtiendo en el desarrollo de vehículos eléctricos y de pila de combustible”, según informa Components in Electronics.

 

La buena noticia es que esto ha aumentado la demanda de sensores, conectores, transformadores y componentes electromecánicos. Una demanda que seguirá creciendo hasta bien entrada la década de 2030.

 

Las cuestiones relativas a la separación galvánica entre el lado de entrada y el de salida de las estaciones de carga también son un requisito para cumplir con las normas de seguridad más allá de la CEM. Al respecto, Schaffner señala: “El uso de transformadores de media frecuencia resulta especialmente beneficioso para las estaciones de carga rápida en corriente continua, donde

de todos modos se requiere tecnología de inversores para rectificar la tensión de la red de CA. En comparación con los transformadores de red convencionales, pueden diseñarse de forma mucho más compacta con el mismo rendimiento. Esto significa que también pueden colocarse en estaciones de carga con espacio reducido”.

 

La separación galvánica impide la conducción eléctrica entre dos circuitos eléctricos destinados a intercambiar energía y/o señales, en este caso, la estación de carga y el vehículo. El aislamiento galvánico es una técnica de diseño que separa los circuitos eléctricos para eliminar las corrientes parásitas. Las señales pueden pasar entre circuitos galvánicamente aislados, pero las corrientes parásitas, como las diferencias de potencial de tierra o las corrientes inducidas por la corriente alterna, quedan bloqueadas.

 

A medida que se desarrollen enfoques más orientados al futuro para los vehículos, los sistemas de carga y las formas de movilidad, surgirán nuevos problemas que deberán abordarse. El aspecto prometedor de este crecimiento y demanda a gran escala de VE y HEV (vehículos eléctricos híbridos) es la demanda continua de diversos componentes electrónicos, pero, lo que es más importante, una conciencia y un esfuerzo globales para hacer frente al cambio climático.