¿Qué es la gestión de carga (Load Management) en la carga de vehículos eléctricos?

Cuando quiere cargar varios vehículos eléctricos al mismo tiempo, lo que a menudo resulta insuficiente no es el cargador, sino la capacidad eléctrica del edificio. La potencia contratada de un edificio de viviendas, una empresa o el aparcamiento de un centro comercial es limitada; si todos los cargadores funcionan a plena potencia a la vez, salta el fusible principal o se sobrecarga el transformador. Precisamente ahí es donde la gestión de carga (load management) resuelve el problema.

¿Qué es la gestión de carga (load management)?

La gestión de carga es un método de control que reparte la potencia de forma inteligente entre varios cargadores sin superar la capacidad eléctrica disponible de una instalación. El sistema monitoriza continuamente la potencia total consumida y equilibra el suministro subiendo o bajando la corriente (amperios) que entrega cada cargador. Así, aunque aumente el número de vehículos que se cargan a la vez, el consumo total se mantiene dentro del límite seguro de la instalación.

En resumen, la gestión de carga es la tarea de 'repartir la potencia'. Cuando se carga un solo vehículo, se le puede dar más potencia; cuando se conecta un segundo o tercer vehículo a la misma línea, el sistema reparte automáticamente la potencia entre ellos. Ningún vehículo demanda tanta carga como para poner en riesgo la red.

¿Por qué es necesaria? La relación entre potencia (kW) y capacidad

El kW expresa la potencia de la carga, es decir, su velocidad; el kWh es la cantidad de energía transferida al vehículo. La potencia contratada de una instalación también es limitada y se expresa en kW (o kVA). Por ejemplo, un único AC Wallbox de 22 kW puede consumir por sí solo una parte importante de la capacidad disponible de un edificio pequeño.

Cuando se instalan varios puntos de carga, las cuentas se complican rápidamente. Si cinco Wallbox de 22 kW funcionan a plena potencia a la vez, se genera una demanda de 110 kW. La potencia contratada de la mayoría de los edificios de viviendas o pequeñas empresas no soporta esa cifra. Sin gestión de carga, la única solución sería una costosa ampliación de la potencia contratada o una inversión en un transformador. Gracias a la distribución inteligente, se preserva la infraestructura existente.

• Evita que salte el fusible principal y los cortes de electricidad.
• Reduce la necesidad de una costosa ampliación de potencia contratada o de invertir en un transformador.
• Permite instalar más puntos de carga con la misma infraestructura.
• Garantiza que todos los vehículos se carguen de forma segura y equilibrada.
• Previene los costes eléctricos adicionales derivados de superar la demanda contratada.

¿Qué es el balanceo de carga estático?

El balanceo de carga estático es el método en el que la potencia total asignada a los cargadores se limita mediante un tope fijo (predefinido). Se define, por ejemplo, un presupuesto de 40 kW para la instalación; el sistema reparte esos 40 kW entre los vehículos conectados y nunca supera ese límite.

En este enfoque, los cargadores no saben cuánta potencia consume el resto del edificio (ascensor, iluminación, climatización, etc.). El presupuesto asignado a la carga se fija de forma segura y baja, asumiendo el momento de mayor consumo de las demás cargas del edificio. El balanceo de carga estático es sencillo de instalar y no requiere un contador adicional; sin embargo, su rendimiento es limitado, ya que no puede aprovechar la capacidad libre de la red.

¿Qué es el balanceo de carga dinámico?

El balanceo de carga dinámico es un método más avanzado que, mediante un medidor de corriente/energía (contador inteligente) instalado en la entrada principal de la instalación, lee continuamente el consumo instantáneo real del edificio y transfiere en tiempo real a los cargadores la capacidad libre que queda para la carga.

Por ejemplo, durante el día, mientras funcionan la climatización y las máquinas de la empresa, se asigna poca potencia a la carga; por la tarde, cuando bajan las cargas, se libera mucha más potencia hacia esos mismos puntos de carga. Cuando el consumo total se acerca al límite contratado, el sistema reduce automáticamente la corriente de carga y, cuando se libera capacidad, vuelve a subirla. Así, la infraestructura existente se aprovecha de la forma más eficiente tanto para el edificio como para los vehículos.

El balanceo de carga estático asigna un presupuesto fijo a la carga; el balanceo de carga dinámico, en cambio, lee el consumo instantáneo del edificio y reparte en tiempo real la capacidad libre que queda para la carga.

¿Qué es el equilibrio de fases (phase balancing)?

En la mayoría de las instalaciones corporativas y de gran tamaño en Turquía, la electricidad llega a través de tres fases (trifásica). Una parte de los vehículos y los cargadores consumen potencia de una sola fase (monofásica), mientras que otros usan las tres fases a la vez. Si las cargas se reparten de forma desequilibrada entre las fases, una fase puede sobrecargarse mientras las otras quedan ociosas; esto provoca que salten los fusibles y un uso ineficiente de la capacidad.

El equilibrio de fases reparte la carga de forma lo más uniforme posible entre las tres fases para que ninguna se sobrecargue. Los sistemas de gestión de carga inteligentes optimizan la distribución teniendo en cuenta de qué fase consume cada vehículo y ayudan a obtener el máximo rendimiento de la capacidad disponible.

El papel de OCPP y del CSMS en la gestión de carga

En las instalaciones con muchos cargadores, la gestión de carga necesita un cerebro central. OCPP (Open Charge Point Protocol) es un estándar de comunicación abierto que se habla entre los cargadores y el software de gestión central (CSMS). El CSMS ve el estado de todas las estaciones, ajusta los límites de corriente y envía las órdenes para repartir la potencia entre los cargadores.

Gracias a ello, los dispositivos compatibles con OCPP se pueden monitorizar en remoto, agrupar y gestionar mediante perfiles de carga inteligentes. El administrador puede configurar de forma centralizada escenarios como priorizar la carga en la tarifa nocturna, reducir la potencia en determinadas horas o asignar límites distintos a grupos de vehículos. Los modelos compatibles con OCPP de Bemis están diseñados para adaptarse a este tipo de escenarios de gestión remota e inteligente.

Gestión de carga local y en la nube

La gestión de carga puede funcionar en dos capas. En la gestión de carga local, los dispositivos se comunican entre sí dentro de la misma red de la instalación para repartir la potencia; el balanceo continúa aunque se corte internet. En la gestión basada en la nube/CSMS, el software central se encarga de funciones más amplias, como la facturación, los informes y el control remoto. Las instalaciones robustas suelen usar estas dos capas de forma conjunta.

Escenario de ejemplo: muchos vehículos con potencia contratada limitada

Se quiere instalar 6 Wallbox de 11 kW en el aparcamiento de un edificio de viviendas, pero el presupuesto de potencia que el edificio puede asignar a la carga es de solo 33 kW. Sin gestión de carga, si los 6 dispositivos funcionaran a plena potencia a la vez, se generaría una demanda de 66 kW y la capacidad del edificio se duplicaría; eso no es posible.

Con la gestión de carga dinámica, el escenario funciona así: si de madrugada solo hay 1 vehículo conectado, se le pueden entregar casi los 11 kW completos. Cuando se conectan 3 vehículos a la vez, los 33 kW se dividen entre tres y a cada vehículo le corresponden unos 11 kW. Si se conectan 6 vehículos a la vez, el sistema abre a cada uno una potencia de alrededor de 5,5 kW; los vehículos se cargan algo más despacio, pero todos lo hacen de forma segura y al mismo tiempo. En ningún momento se supera el límite de 33 kW. A medida que los vehículos terminan su carga y se desconectan, la capacidad que se libera se transfiere automáticamente a los vehículos que siguen cargándose.

¿Qué instalaciones requieren gestión de carga?

• Aparcamientos de edificios de viviendas y urbanizaciones: lugares donde muchas viviendas comparten una potencia contratada común y limitada.
• Aparcamientos de empresas y oficinas: instalaciones donde los vehículos del personal se cargan de forma masiva durante el día.
• Aparcamientos de centros comerciales, hoteles y comercios: zonas con alto tráfico de vehículos y demanda variable.
• Centros de carga de flotas: naves donde muchos vehículos se cargan de forma masiva a determinadas horas.
• Todas las instalaciones multipunto conectadas a una única contratación: cualquier lugar donde la demanda total pueda superar el límite.

En una instalación de un chalet independiente al que se conecta un único Wallbox, la gestión de carga no es obligatoria; sin embargo, en cualquier escenario en el que dos o más puntos de carga compartan la misma contratación, la gestión de carga es en la práctica una necesidad.

Elección del equipo adecuado

Para beneficiarse de la gestión de carga, los cargadores deben ser modelos con capacidad de comunicación que puedan cambiar en remoto su ajuste de corriente. Los productos AC Wallbox Type 2 de Bemis (7,4–22 kW) y las unidades de carga rápida DC CCS2 ofrecen opciones adecuadas para escenarios de instalación múltiple y carga inteligente; los modelos compatibles con OCPP, por su parte, pueden integrarse en configuraciones de gestión central y balanceo dinámico.

Bemis E-V Charge, fabricante nacional con sede en Bursa, da soporte a proyectos de distintas escalas, desde un edificio de viviendas hasta una flota, con sus equipos con certificación CE y protección IP65–IP66. Para elegir el dispositivo, el cable y la arquitectura adecuados, el enfoque más sensato es planificar desde el principio el presupuesto de potencia y el número de vehículos de la instalación.

Resumen

La gestión de carga es la clave para cargar con seguridad varios vehículos sin superar una capacidad eléctrica limitada. Mientras que el balanceo estático asigna un tope fijo a la carga, el balanceo dinámico lee el consumo real del edificio y aprovecha en tiempo real la capacidad libre. Junto con el equilibrio de fases y la gestión mediante OCPP/CSMS, las instalaciones con muchos dispositivos se vuelven escalables sin necesidad de realizar costosas inversiones en infraestructura.