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Cuando el conductor de un vehículo con motor de combustión interna convencional sale de una gasolinera, es poco probable que se piense dos veces si la cantidad de gasolina o diésel que le han cobrado es la que realmente ha acabado en su depósito. A lo largo de décadas, la confianza del público se ha establecido mediante leyes bien arraigadas que rigen cómo debe calibrarse el sistema de medición de flujo de forma precisa en cada bomba.
Ahora que los vehículos eléctricos (EV) representan una proporción cada vez mayor del tráfico en las carreteras europeas, los puntos de carga públicos deben ganarse el mismo nivel de confianza. Eso significa crear nuevos sistemas de calibración que garanticen que el conductor pueda estar seguro de que cuando haya pagado 50 kWh de electricidad, su batería se habrá recargado con esa cantidad de energía.
En Alemania, lo más común, era que los fabricantes que desarrollaban productos de medición para el mercado de carga de vehículos eléctricos recurrieran al Instituto VDE, una organización sin ánimo de lucro, para proporcionar una configuración de medición para la calibración que cumpliera con la Directiva de Instrumentos de Medición de la UE. El instituto, que emplea a más de 500 personas en su sede de Offenbach am Main, está detrás de la marca VDE, que desde hace más de 100 años es sinónimo de seguridad y calidad de dispositivos, componentes y sistemas eléctricos y electrónicos. Cada año, los ingenieros de pruebas independientes de VDE someten más de 100.000 dispositivos a tests de producto, calidad y seguridad reconocidas en más de 50 países de todo el mundo.
Crear un sistema de medición que cumpliera con la Directiva de Instrumentos de Medición de la UE y la Ley de Medición y Calibración de Alemania fue un desafío. La ley especifica que las lecturas de los medidores deben tener una precisión de al menos el 3% y no superior a la cantidad real de energía suministrada. Esto significa que el margen de error en la calibración es minúsculo: la precisión del medidor de potencia utilizado en el sistema de prueba tenía que ser mejor que la especificación en al menos un factor de diez, o ±0,3%.
En el corazón de la solución de VDE, se encuentra el medidor de potencia WT3000E de Yokogawa Test & Measurement, cuya precisión de ±0,04% es casi un orden de magnitud mejor que la especificación mínima. Combinado con una fuente de alimentación programable controlada por el generador de funciones FG420 de Yokogawa, el sistema proporciona una medición extremadamente precisa de voltaje, corriente y energía total.
Otras características del WT3000E incluyen un corto intervalo entre muestras almacenadas de tan solo 50 ms y una accesible interfaz con sensores de corriente de precisión suministrados por LEM/SIGNALTEC.
Para nuevos diseños, Yokogawa ofrece el producto sucesor del WT3000E, el analizador de potencia de precisión WT5000, una plataforma versátil que proporciona un alto nivel de precisión y un rendimiento excepcional en las aplicaciones más exigentes. Además de una mayor precisión de ±0,03%, cuenta con un funcionamiento de alta velocidad de hasta 10 MS/s (18 bits) y un ancho de banda de medición de potencia de 5 MHz.
Durante este proyecto, Yokogawa también apoyó el desarrollo del programa de control basado en Raspberry Pi, y del sistema de adquisición de datos de medición que proporciona una interfaz para el dispositivo bajo prueba. Esto fue particularmente útil cuando los ingenieros de VDE se enfrentaron a la falta de bibliotecas o controladores relevantes.
Tras la acreditación del Physikalisch Technische Bundesanstalt (Instituto Federal Técnico Físico) de Alemania, el sistema de test es ahora utilizado por empresas que fabrican medidores de energía para la red de estaciones públicas de carga de vehículos eléctricos en rápida expansión del país. Con 1 millón de puntos de carga instalados en todo el país hasta 2030, el sello de calidad VDE desempeñará un papel importante a la hora de generar confianza en los consumidores.
Sven Grünberg, el ingeniero de VDE que formó parte del equipo que desarrolló el sistema, tiene más de 35 años de experiencia con diferentes tipos de equipos de prueba. En este caso, la necesidad de una precisión extraordinariamente ata, que hacía que la elección del medidor de potencia fuera crucial para el éxito de todo el proyecto, hizo que automáticamente recurriera a Yokogawa.
"La verdad es que no hay nada más que merezca la pena considerar", afirma Grünberg. "El WT3000E de Yokogawa se utiliza desde hace años en nuestros departamentos de calibración y mide con tanta precisión que también es perfecto para el banco de pruebas de la estación de carga".
