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Sensor de corriente de fuga para estaciones de carga de vehículos eléctricos

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LEM anuncia el CDSR, un nuevo sensor de corriente de fuga basado en su tecnología de inducción magnética en lazo abierto. El CDSR es innovador, extremadamente compacto y seguro, permitiendo así que los fabricantes optimicen el diseño electrónico de sus productos de carga.

En todo el mundo solo hay 7,3 millones de puntos de carga para vehículos eléctricos (VE), de los cuales 6,5 millones eran privados en 2019. Por tanto, la falta de una extensa infraestructura de carga es un grave obstáculo para el crecimiento del mercado global de VE. Esta infraestructura debería multiplicarse por trece para el despliegue masivo de VE junto con el impulso de políticas ambiciosas con el fin de eliminar de manera gradual los vehículos con motor de combustión interna.

Ante el fuerte aumento de la demanda que se prevé, los fabricantes de cargadores eléctricos deben desarrollar soluciones competitivas, económicas y que se pueden producir en grandes cantidades. Además de ser fáciles de instalar por el usuario final, deben cumplir numerosos criterios establecidos por la normativa tanto por lo que respecta a la seguridad como a la robustez del producto.

Desde 2016, las normas IEC, y en concreto IEC 62955 / IEC 62752, exigen la detección de una corriente continua de fuga de 6 mA CC con el objetivo de evitar que el dispositivo de corriente residual (RCD) doméstico de Tipo A sea ineficaz. Este ocurre cuando se produce un fallo del aislamiento en el VE.

La arquitectura del VE integra un paquete de baterías alimentado con corriente continua (CC) y capaz de generar una corriente de fuga que puede desactivar un RCD doméstico. Para proteger el RCD y evitar la instalación de un RCD de tipo B en el cuadro eléctrico de los propietarios particulares de VE, los cargadores incorporan un dispositivo que detecta la corriente continua de fuga. El CDSR asume precisamente esta función.

El CDSR ha sido desarrollado para cubrir la demanda de estaciones de carga residenciales y comerciales con una versión destinada a una arquitectura monofásica y otra para topología trifásica. El CDSR, cuya corriente máxima por fase es de 32A rms, se puede integrar en cargadores de CA entre 3,7 kW y 22kW.

El CDSR sigue la tendencia hacia la adopción de electrónica digital. Así, no solo proporciona una salida de comunicación analógica sino también interfaz SPI (Serial Peripheral Interface) para facilitar la conexión del hardware. El CDSR se alimenta a +3,3VCC y su consumo típico de corriente es de apenas 50 mA cuando mide 150 mA como corriente residual primaria máxima.

La respuesta radiométrica del CDSR garantiza que pueda resistir la deriva de la fuente de alimentación y mantener una medida estable a la salida.

La extrema robustez del CDSR le permite funcionar dentro de todos los cargadores de VE. Su temperatura de trabajo es de -40°C a 85°C y puede resistir fuerzas de aceleración de hasta 10G mientras conserva sus prestaciones nominales. Además ofrecen un nivel de aislamiento muy alto entre los circuitos primario y de medida gracias a las largas distancias en el aire y líneas de fuga 
(13,2 mm).

El CDSR ha sido diseñado para asegurar un elevado nivel de protección, de ahí que proporcione una señal de salida de detección por defecto con un tiempo de reacción inferior a 200µs. Junto con un devanado de prueba independiente, los fabricantes de cargadores pueden comprobar las prestaciones del sensor en tiempo real con el fin de garantizar al máximo la seguridad.

El CDSR es un componente fundamental para la electrificación ya que consigue una infraestructura de carga más económica, segura y fiable para el futuro. Esta nueva tecnología, desarrollada por el experimentado equipo de I+D de LEM en Ginebra, abre la puerta hacia nuevos horizontes para el uso de sistemas de CC capaces de reducir la huella de CO2.

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