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Electric vehicles and power quality in low voltage networks: Real data analysis and modeling

Modelación Estratégica en Energía y Potencia - MEEP (ElsevierPaises bajos, 2022)

Electric vehicles (EVs) will help to decarbonize energy systems. However, their connection to on-board level 2 chargers (7.2 kW) at household facilities brings challenges to Distribution Network Operators (DNOs) as they ...
Estudio Comparativo de un Sistema de Freno Regenerativo y Regeneración con Energía Cinética Constante en Vehículos Eléctricos de Batería

Monroy, Cristian Camilo; Siachoque, Cristian Alejandro; Durán Tovar, Iván Camilo; Marulanda Guerra, Agustín Rafael (Universidad Distrital Francisco José de CaldasBogotá, Colombia., 2020)

Contexto: El incremento constante en el uso de vehículos eléctricos a nivel mundial ha motivado investigaciones para mejorar la autonomía de los mismos frente vehículos de combustión tradicionales. Este artıculo ...
Retos de los vehículos eléctricos en Colombia

Marulanda Guerra, Agustín Rafael; Vera Silva, Carlos Daniel (Corporación Centro de Innovación y Desarrollo Tecnológico del Sector Eléctrico, CIDETMedellín, Colombia., 2019)

El incremento en la capacidad de almacenamiento de energía de las baterías Ion-Litio y las políticas a favor del uso energías limpias aplicadas por algunos países a nivel mundial han originado el incremento en el uso de ...

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Electric vehicles and power quality in low voltage networks: Real data analysis and modeling
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| 2022

Electric vehicles (EVs) will help to decarbonize energy systems. However, their connection to on-board level 2 chargers (7.2 kW) at household facilities brings challenges to Distribution Network Operators (DNOs) as they can affect the power quality of low voltage (LV) networks. In order to truly assess these effects, the electrical behavior of the on-board charger in terms of its non-linear content, power demand, and charge rate must be understood first. Nonetheless, most modeling methodologies with this aim result in circuital approaches, and thus, in heavy computational burdens, or assume simplified representations that do not correspond to the reality of the charge. To overcome this, we present a new methodology to model the power quality characteristics of EVs based on measured data from the harmonic spectra of the charger. The model provides a precise and efficient electrical characterization, where probabilistic models of the harmonic spectra are used to compute the power demand during every stage of the charge. Due to its probabilistic nature, these harmonic spectra are represented using Gaussian Mixture Models. We validate the model contrasting simulated data versus real measured one. Then, we illustrate a case study of the model in a LV network power quality assessment with different EV penetration levels, considering time-series harmonic power flows with 10-min resolution under a Monte Carlo approach. Obtained results revealed an increase in the network chargeability and voltage unbalance, along with an increased content of the third harmonic, which appears to be the most intense.

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Estudio Comparativo de un Sistema de Freno Regenerativo y Regeneración con Energía Cinética Constante en Vehículos Eléctricos de Batería
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Monroy, Cristian Camilo | 2020

Contexto: El incremento constante en el uso de vehículos eléctricos a nivel mundial ha motivado investigaciones para mejorar la autonomía de los mismos frente vehículos de combustión tradicionales. Este artıculo presenta el estudio de un sistema de carga de batería para vehículos eléctricos basado en el movimiento constante del sistema de tracción. Método: Se realiza una evaluación sobre un sistema de regeneración de energía cinética constante para aumentar la autonomía de vehículos eléctricos. Esto se logra mediante la validación de un modelo matemático de consumo de energía de un vehículo eléctrico de batería con sistema de freno regenerativo, comparando mediante simulaciones los estados de consumo y carga entre los dos sistemas de recuperación de energía. Resultados: El vehículo con un sistema de regeneración por movimiento constante consumió 42,9 %m ́as de potencia que utilizando freno regenerativo, debido a que el nuevo sistema aumento la masa total en el vehículo. Dicho aumento de masa, hace que se deba consumir mayor potencia por parte del sistema de tracción para mover el vehículo. Conclusiones: El sistema convencional de freno regenerativo resulta m ́as favorable respecto al sistema de regeneración por energía cinética propuesto, excepto en tramos de velocidad constante y aceleración cero.

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Retos de los vehículos eléctricos en Colombia
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Marulanda Guerra, Agustín Rafael | 2019

El incremento en la capacidad de almacenamiento de energía de las baterías Ion-Litio y las políticas a favor del uso energías limpias aplicadas por algunos países a nivel mundial han originado el incremento en el uso de vehículos eléctricos en diferentes países, alcanzando en el año 2018 un total de 5.1 millones de unidades en el mundo. En Colombia, durante los últimos dos años se ha registrado un incremento significativo en la venta de este tipo de vehículos. En este trabajo se presenta las implicaciones técnicas que representa el incremento del uso de vehículos eléctricos en Colombia y las investigaciones que se deben realizar para garantizar el uso confiable de dicho vehículo.

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