El proyecto Wallbox Inspektion ha desarrollado el primer procedimiento de prueba para la carga controlada optimizada con energía solar, que posteriormente se aplicó para evaluar los cargadores de pared disponibles en el mercado. Asimismo, se ha elaborado una guía de prueba para la carga unidireccional y solar, cuyos resultados se cuantifican en una puntuación fácil de entender para los usuarios finales. El objetivo es aumentar la transparencia para los consumidores en el mercado de cargadores de pared de vehículos eléctricos (VE) y establecer un estándar de calidad para el sector.
Financiado por el Ministerio Federal de Economía y Protección del Clima de Alemania, el proyecto cuenta con un consorcio compuesto por el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (Fraunhofer ISE), HTW Berlín y ADAC eV.
Para 2030, se prevé la circulación de millones de vehículos eléctricos en las carreteras alemanas, muchos de los cuales se cargarán en cargadores de pared. Actualmente, el 53% de los procesos de carga se realizan en el hogar, especialmente entre los propietarios de sistemas fotovoltaicos. El 93% utiliza un cargador de pared para cargar su vehículo eléctrico con su propia electricidad.
En este contexto, el proyecto Wallbox Inspektion investiga cómo regular esto de la forma más precisa y económica posible. Los investigadores han probado soluciones de cargadores de pared de varios fabricantes en condiciones de funcionamiento idénticas y realistas en el Digital Grid Lab del Fraunhofer ISE. Además, las pruebas se centraron en la calidad del control y los efectos operativos, factores clave en la carga solar de vehículos eléctricos. El enfoque principal se centra en cómo almacenar el excedente de energía solar en un vehículo eléctrico de la forma más eficiente posible y cómo alternar entre el funcionamiento monofásico y trifásico a bajos niveles de potencia.
Pruebas del comportamiento de la estación de carga
Las pruebas evaluaron el flujo eléctrico entre el sistema fotovoltaico, el hogar, la red eléctrica y el vehículo eléctrico. Los investigadores midieron la corriente de carga máxima que el cargador de pared transmitía al vehículo. Este valor permite controlar el consumo energético del vehículo en función del suministro solar. La corriente máxima disponible es la generación solar restante tras descontar la electricidad necesaria en el hogar.
El sistema de gestión de energía, integrado en la estación de carga o el contador de energía, monitoriza la conexión a la red a través del contador y controla el vehículo eléctrico mediante el cargador de pared. No se utilizaron vehículos reales para probar el cargador, sino el vehículo gemelo digital ev twin de Fraunhofer ISE, que puede simular el comportamiento de 5.000 coches eléctricos diferentes. El equipo probó la respuesta del cargador de pared en situaciones reales específicas, como el modo de espera y diversos saltos importantes en la salida del sistema solar.
Resultados de las pruebas de cargadores de vehículos eléctricos
Los cargadores de pared reaccionaron a distintas velocidades a los cambios en la fuente de alimentación solar, mientras que algunos ajustaron la potencia de carga inmediatamente, otros tuvieron un retraso de hasta 90 segundos. Los dispositivos también mostraron un comportamiento diferente en modo de espera, ya que algunos entraron en modo de espera reducido (modo de espera profundo) para ahorrar energía. Sin embargo, también se ha demostrado que el sistema de gestión energética de muchos cargadores de pared debe adaptarse para garantizar una buena calidad de control.
Con base en los resultados de las mediciones, la Universidad de Ciencias Aplicadas de Berlín ha creado una puntuación que cuantifica las diferencias de calidad entre los productos. Esta puntuación se basa en simulaciones basadas en mediciones realizadas de acuerdo con las directrices de prueba. Por su parte, ADAC eV utiliza los resultados del proyecto para asesorar a los consumidores. Los resultados mostrarán a consumidores e instaladores qué ajustes de parámetros contribuyen a un buen aprovechamiento de la energía solar.