Lista de símbolos .................................................................................................. vii
CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN ............................................................................... 1
1.1 Introducción ............................................................................................... 1
1.2 Objetivo y estructura del libro El vehículo eléctrico y
su infraestructura de carga ........................................................................ 4
CAPÍTULO 2. SITUACIÓN GENERAL DE LOS VEHÍCULOS
ELÉCTRICOS .................................................................................... 7
2.1 El vehículo eléctrico .................................................................................. 7
2.1.1 Historia y desarrollo de los vehículos eléctricos ..................................... 7
2.1.2 Necesidad de los vehículos eléctricos .................................................... 9
2.2 Tipos de vehículos eléctricos .................................................................... 9
2.2.1 Clasificación y descripción de los vehículos eléctricos ......................... 10
2.2.2 Parámetros a analizar en los vehículos eléctricos ................................ 14
2.3 Vehículos propulsados por hidrógeno ..................................................... 14
2.4 Futuro de los vehículos eléctricos ........................................................... 18
CAPÍTULO 3. TECNOLOGÍAS DE CONEXIÓN .................................................... 21
3.1 Integración a la Red de los vehículos híbridos enchufables ................... 21
3.1.1 Sistemas de carga ................................................................................ 22
3.1.2 Normativa en España ........................................................................... 22
3.1.3 Estrategia Integral para el Impulso del vehículo eléctrico ..................... 30
3.1.4 Plan de Acción 2010-2012 .................................................................... 31
3.2 Proyectos propuestos para fomentar la movilidad eléctrica ................... 33
3.2.1 Proyectos internacionales ..................................................................... 33
3.2.2 Proyectos en España ............................................................................ 36
3.3 Visión general de estándares internacionales de conectores
para la conexión de vehículos eléctricos ................................................ 38
3.3.1 Comités a cargo .................................................................................... 39
3.3.2 Modos de carga .................................................................................... 30
3.3.3 Niveles de carga ................................................................................... 42
3.4 Carga inductiva sin contactos ................................................................. 42
3.4.1 Los sistemas de carga inductiva sin contactos estacionarios ............... 46
3.4.2 Sistemas de carga inductivos aplicados a los vehículos eléctricos ...... 48
CAPÍTULO 4. TECNOLOGÍAS DE LAS BATERÍAS ............................................. 51
4.1 Situación actual de las baterías para vehículos eléctricos
y almacenamientos de energía estacionarios ......................................... 51
4.1.1 Tipos de baterías .................................................................................. 52
4.2 Barreras tecnológicas de las baterías para vehículos eléctricos ............ 54
4.2.1 Principales barreras según el tipo de batería........................................ 55
4.2.2 Las baterías Litio Ion ............................................................................ 60
4.3 Estrategias de carga y control: Sistemas de gestión de baterías ........... 69
4.3.1 Métodos de carga ................................................................................. 70
4.3.2 Limitación de la temperatura................................................................. 72
4.3.3 Requerimientos de seguridad de las baterías ...................................... 73
4.4 Estaciones de recarga para vehículos eléctricos .................................... 74
4.4.1 Escenarios a estudio ............................................................................ 75
4.4.2 Tecnologías de recarga ........................................................................ 77
4.4.3 Estándares de recarga ......................................................................... 79
4.4.4 Cabinas ................................................................................................ 82
4.4.5 Convertidores de potencia .................................................................... 84
4.5 Almacenamiento de energía ................................................................... 85
4.5.1 Sistemas de almacenamiento ............................................................... 86
4.5.2 Perspectivas de los operadores ............................................................ 93
CAPÍTULO 5. SMART GRIDS ................................................................................ 95
5.1 Introducción ............................................................................................. 95
5.2 Definición de las Smart Grids .................................................................. 97
5.3 El origen de las Smart Grids ................................................................. 102
5.3.1 El concepto de las microrredes ........................................................... 103
5.3.2 La reducción de CO2 mediante el uso de las Smart Grids .................. 105
5.4 Barreras tecnológicas de las Smart Grids ............................................. 111
5.5 Visión general de las Smart Grids en el mundo .................................... 113
5.6 Smart metering ...................................................................................... 117
5.6.1 Tecnologías de comunicación ............................................................ 121
5.6.2 Gestión de la energía en los hogares ................................................. 124
5.7 Situación energética en España ........................................................... 126
5.7.1 Proyectos de Smart Grids en España ................................................. 130
5.8 Vehículos eléctricos y Smart Grids ....................................................... 132
ANEXO I. LISTADO DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS PRESENTES
EN EL MERCADO ............................................................................... 137
ANEXO II. LISTADO DE POSTES DE RECARGA .............................................. 143
ANEXO III. NORMATIVA RELACIONADA CON LOS
VEHÍCULOS ELÉCTRICOS .............................................................. 145
ANEXO IV. CATÁLOGO DE PROYECTOS PARA EL DESARROLLO
DE LAS SMART GRIDS ...........................................................
Este libro tiene como objetivo facilitar a los lectores, tanto personal técnico como estudiantes universitarios, el acceso al mundo del vehículo eléctrico. El libro guía al lector a través de un recorrido que engloba tanto los inicios del vehículo eléctrico y su evolución como las tendencias del mercado automovilístico actual, el futuro del sistema de distribución eléctrico existente y la integración de las redes inteligentes, como punto de inflexión clave para una relación entre compañías eléctricas, consumidores y medio ambiente, nunca antes imaginada. En la presente obra se describen también las principales barreras tecnológicas y económicas a las que se enfrenta el vehículo eléctrico, dedicando especial atención a las baterías eléctricas, cuya complejidad en el diseño y capacidad de almacenamiento constituye a día de hoy un reto formidable, a la normativa a desarrollar necesaria para los sectores eléctrico y del transporte, y a las medidas llevadas a cabo por diferentes gobiernos en todo el mundo para el apoyo a la implantación del vehículo eléctrico. Se trata de un texto de compresión amena y apropiado para conocer el estado del arte actual del vehículo eléctrico en el mercado. Eva Molero Piñeiro es Ingeniero Industrial por la Universidad de Málaga. Posee además un Master en Ingeniería de Fabricación obtenido en la misma Universidad. Ha trabajado para diferentes empresas vinculadas con el sector eléctrico y para proyectos de carácter internacional relacionados con la implantación de los vehículos eléctricos en el mercado y su interactuación con la infraestructura eléctrica existente. Ana Pozo Ruz es Dra. Ingeniero Industrial y Profesora Titular de Universidad del Dpto. de Tecnología Electrónica de la Universidad de Málaga. Actualmente imparte, entre otras, la asignatura de Electrónica de Potencia en la ETS Ingeniería Industrial de la Universidad de Málaga. Es autora del libro Convertidores conmutados de potencia: test de autoevaluación, publicado por la editorial Marcombo.
