La gestión dinámica de carga para la recarga de vehículos eléctricos mide la carga real de la instalación en su punto de conexión a la red, normalmente por fase y cada pocos segundos, y entrega a los puntos de recarga la capacidad que está libre en ese momento. Mantiene los puntos de recarga, junto con todos los demás consumos de la instalación, por debajo de la corriente que admite la conexión. Un esquema estático, en cambio, fija para el grupo de puntos de recarga una asignación que nunca cambia. En ambos casos, los puntos de recarga se limitan, se pausan o se reparten, en vez de disparar la protección general o superar la potencia de conexión contratada.
La gestión de carga es lo que permite a un aparcamiento funcionar con ocho puntos de recarga de 22 kW en una acometida que no podría alimentar ni dos a plena potencia junto a un edificio con mucha demanda. No crea capacidad. Traslada la recarga a la capacidad que no se está usando.
Gestión de carga estática y dinámica
| Gestión de carga estática | Gestión dinámica de carga | |
|---|---|---|
| Margen para la recarga | Fijo, definido en el diseño | Recalculado continuamente a partir de la carga medida de la instalación |
| Dimensionado para | El peor caso del edificio | La carga real del edificio en cada momento |
| Necesita un contador en el punto de conexión | No | Sí, por fase |
| Capacidad usada cuando el edificio consume poco | Nada de la capacidad libre | Toda la capacidad libre, menos un margen de seguridad |
| Qué puede fallar | Poca recarga la mayor parte del tiempo | Una medida desfasada o errónea deja que la instalación supere su límite |
La gestión estática es un límite de grupo: los puntos de recarga se reparten, por ejemplo, 32 A por fase, haga lo que haga el edificio. Un punto de recarga maestro o la plataforma de recarga reparte esa asignación entre los vehículos conectados. Es sencillo y no necesita medidas fuera del grupo de recarga, pero la asignación debe caber en la demanda máxima del edificio, así que es pequeña justo cuando el edificio consume poco y los vehículos podrían absorber más.
La gestión dinámica añade un contador en el punto de conexión. El gestor de carga lo lee, resta la carga del edificio de la capacidad utilizable y entrega el resto a los puntos de recarga. Un punto de recarga descrito con "gestión dinámica de carga" suele significar que puede leer ese contador directamente o a través de su unidad maestra.
Cómo funciona la gestión dinámica de carga
Cada ciclo de control hace los mismos cuatro pasos:
- Medir la corriente de cada fase en el punto de conexión de la instalación, con la importación positiva y la exportación negativa. El contador debe ver todo lo que hay detrás de la conexión, incluidos los propios puntos de recarga.
- Restar la corriente de los puntos de recarga, que el gestor de carga conoce por sus contadores o por los límites que envió, para obtener la carga del edificio por fase.
- Calcular la capacidad disponible por fase: capacidad utilizable menos carga del edificio. La capacidad utilizable es la potencia de conexión menos un margen de seguridad.
- Asignar esa capacidad disponible a los vehículos conectados y enviar a cada punto de recarga su nuevo límite.
La regla de asignación decide quién carga:
| Regla | Cómo reparte la capacidad disponible | Adecuada para |
|---|---|---|
| Reparto igual | La misma corriente para cada vehículo que pueda recibir al menos 6 A | Aparcamientos de empleados y visitantes |
| Orden de llegada | Corriente completa por orden de llegada hasta agotar la capacidad disponible | Pocos puntos de recarga, estancias cortas |
| Prioridad | Primero vehículos o puntos designados, el resto comparte lo que queda | Flotas con horas de salida |
| Rotación | Pausa algunas sesiones y las alterna tras un tiempo fijo cuando no hay 6 A para todos | Muchos vehículos en una acometida pequeña |
| Por fase | Cada fase se asigna por separado, los vehículos monofásicos van a la fase menos cargada | Mezcla de vehículos monofásicos y trifásicos |
Las restricciones que condicionan la asignación
El mínimo de 6 A
Un punto de recarga de CA indica al vehículo cuánta corriente puede tomar mediante la señal piloto de IEC 61851-1. La corriente más baja que puede anunciar la señal es 6 A por fase. A 230 V, son 1,38 kW en una fase y 4,14 kW en tres. Por debajo de 6 A, la única forma de reducir más un vehículo es pausarlo. Por eso un gestor de carga nunca divide la capacidad disponible en partes menores de 6 A: decide cuántos vehículos pueden cargar y la reparte entre ellos.
Algunos vehículos terminan la sesión, o necesitan volver a conectar el cable, tras una pausa larga. Pruebe la pausa y la reanudación con los vehículos que realmente usarán la instalación.
Fases y vehículos monofásicos
Un vehículo trifásico en un punto de recarga trifásico toma la misma corriente en cada fase, así que la fase más cargada fija el límite de las tres. Un vehículo monofásico toma corriente de una sola fase. Si todos los puntos de recarga sacan su alimentación monofásica por L1, un aparcamiento lleno de vehículos monofásicos carga solo L1 mientras L2 y L3 quedan sin uso. Por eso los instaladores rotan el orden de fases de un punto de recarga al siguiente (L1-L2-L3, luego L2-L3-L1, luego L3-L1-L2) para repartir los vehículos monofásicos entre las tres. Un gestor de carga por fase necesita saber entonces en qué fase está el primer conductor de cada punto de recarga.
Calcule siempre la capacidad disponible por fase, con la calculadora de potencia trifásica o el convertidor de kW a amperios para pasar de kW a amperios. Una capacidad disponible en kW sumada sobre tres fases oculta la fase que está llena.
Exportación fotovoltaica
Si la instalación tiene fotovoltaica, su corriente en el punto de conexión puede ser negativa: está exportando. La gestión dinámica puede contar esa exportación como capacidad disponible y cargar con el excedente solar. Un vehículo necesita al menos 1,38 kW de excedente para cargar en una fase, o 4,14 kW en tres, antes de que el mínimo de 6 A le permita empezar. Los puntos de recarga que conmutan entre carga monofásica y trifásica usan el umbral más bajo en días nublados. La guía de autoconsumo fotovoltaico explica cómo medir la exportación que se aprovecha.
Tiempo de lazo y margen de seguridad
El gestor de carga reacciona solo tan rápido como su paso más lento: el intervalo de actualización del contador, el cálculo, la orden al punto de recarga, su aplicación y el vehículo siguiendo la nueva señal piloto. Mientras el lazo se pone al día, el edificio puede añadir carga. Dimensione el margen de seguridad para cubrir el mayor escalón de carga que la instalación pueda dar en un ciclo: si el lazo tarda 30 s y un compresor de 40 A puede arrancar en ese tiempo, el margen de seguridad es de al menos 40 A. Mida el lazo en la puesta en servicio bajando el límite en escalón y cronometrando la caída en el contador del punto de recarga.
Ejemplo práctico: ocho vehículos en una acometida de 100 A
Un centro de trabajo tiene una acometida trifásica de 400 V con una potencia de conexión de 100 A por fase (69 kW a 230 V de tensión de fase). El gestor de carga mantiene un margen de seguridad del 10 %, así que quedan 90 A utilizables por fase. Controla ocho puntos de recarga de 22 kW, de 32 A por fase cada uno.
A las 11:00 el edificio consume 55 A en L1, su fase más cargada. La capacidad disponible es 90 − 55 = 35 A por fase, unos 24,15 kW.
| Asignación | Vehículos cargando | Corriente por vehículo | Potencia por vehículo | En pausa |
|---|---|---|---|---|
| Corriente completa | 1 | 32 A | 22,08 kW | 7 |
| Reparto igual entre los ocho | 0 | 35 ÷ 8 = 4,375 A, por debajo de 6 A | no permitido | 8 |
| Reparto igual entre tantos como lleguen a 6 A | 5 (35 ÷ 6 = 5,8, redondeado hacia abajo) | 35 ÷ 5 = 7 A | 4,83 kW | 3 |
| Prioridad: una furgoneta de flota a 16 A, el resto comparte | 1 + 3 | 16 A, luego 19 ÷ 3 = 6,33 A | 11,04 kW, luego 4,37 kW | 4 |
El reparto igual entre los ocho vehículos no es posible: 4,375 A está por debajo del mínimo de 6 A. El gestor de carga debe decidir cuántos vehículos cargan. Cinco vehículos a 7 A usan los 35 A completos; los otros tres esperan o entran cuando termina una sesión.
A las 22:00 el edificio consume 20 A. La capacidad disponible es de 70 A por fase, y 70 ÷ 8 = 8,75 A por vehículo, así que los ocho vehículos cargan a 6,04 kW cada uno, 48,3 kW en total.
Con gestión estática, la asignación debe caber en la demanda máxima del edificio. Si esta es de 75 A por fase, los puntos de recarga reciben 90 − 75 = 15 A por fase a todas horas: dos vehículos a 7,5 A, 10,35 kW en total. En una noche de diez horas son 103,5 kWh, frente a 483 kWh con gestión dinámica con la capacidad disponible de las 22:00.
La calculadora de capacidad de recarga repite el recuento de puntos de recarga a plena potencia hora a hora. Son la misma instalación y los mismos puntos de recarga, con la carga del edificio en kW para cada hora de las 07:00 a las 14:00 (cada amperio por fase equivale a 0,69 kW, así que el valor de 37,95 kW de las 11:00 es el caso de 55 A anterior):
La calculadora solo cuenta puntos de recarga a plena potencia. La corriente compartida por debajo de 32 A, el mínimo de 6 A y el equilibrio de fases son tarea del gestor de carga, como en la tabla anterior.
Cuando falla la medida o el enlace
La gestión dinámica de carga depende de tres enlaces: contador a gestor de carga, gestor a puntos de recarga y punto de recarga a vehículo. Cada uno necesita un comportamiento definido cuando se interrumpe.
- Lectura del contador perdida o desfasada. El gestor de carga debe dejar de usar el último valor pasada una antigüedad fijada y volver a un límite seguro con el edificio en su demanda máxima. En el ejemplo, son los 15 A por fase del esquema estático.
- El punto de recarga pierde el gestor de carga. Un punto de recarga que conserva su último límite alto puede sobrecargar la instalación cuando sube la carga del edificio. Con OCPP, el modo de respaldo se construye con perfiles de carga almacenados, como un TxDefaultProfile bajo debajo de un perfil dinámico de corta duración. La guía de OCPP explica las reglas de los perfiles y cómo probarlas. Los puntos de recarga controlados por Modbus TCP suelen tener una corriente segura definida por el fabricante, que se aplica cuando la consigna no se renueva a tiempo: lea la documentación del punto de recarga y pruébela.
- El vehículo no responde. El contador del punto de recarga muestra si el vehículo redujo realmente su corriente. Un gestor de carga que confía en sus propias órdenes sin leer el resultado no ve un vehículo que ignora la señal piloto.
Mantenga la medida y el cálculo de la capacidad disponible en la instalación. Una plataforma en la nube puede programar y facturar, pero una decisión que debe proteger el interruptor general en segundos no debería depender de un viaje de ida y vuelta por Internet. Cuando la plataforma de recarga está en la nube, debe recibir la capacidad disponible con su antigüedad y aplicar un respaldo cuando el valor sea demasiado antiguo.
Normas que exigen una recarga controlable
En Gran Bretaña, las Electric Vehicles (Smart Charge Points) Regulations 2021 se aplican a los puntos de recarga vendidos para viviendas y lugares de trabajo desde el 30 de junio de 2022; quedan excluidos los puntos de recarga públicos y los rápidos de 50 kW o más. Un punto de recarga debe poder cambiar su potencia o su horario de carga en respuesta a señales, debe seguir siendo capaz de cargar si pierde la conexión de red y debe aplicar en funcionamiento normal un retardo aleatorio de hasta 600 s (debe poder llegar a 1.800 s). Sus horas de carga predeterminadas deben quedar fuera de las horas punta de 8:00 a 11:00 y de 16:00 a 22:00 en días laborables, y el propietario puede modificarlas.
En Alemania, según el § 14a EnWG y la resolución BK6-22-300 de la Bundesnetzagentur, un punto de recarga doméstico de más de 4,2 kW puesto en servicio desde el 1 de enero de 2024 debe aceptar una reducción por parte del gestor de red, que puede limitarlo a no menos de 4,2 kW. En un punto de recarga de 11 kW son 6,1 A por fase, en la práctica 6 A. Una instalación con varios equipos controlables puede recibir el límite del gestor de red a través de un sistema de gestión energética, que lo reparte entre ellos. La guía del § 14a EnWG incluye la fórmula de potencia mínima.
En la UE, el artículo 14, apartado 1, de la refundición de la Directiva de eficiencia energética de los edificios, la Directiva (UE) 2024/1275, abarca los edificios no residenciales nuevos con más de cinco plazas de aparcamiento y los que se someten a una reforma importante. Necesitan al menos un punto de recarga por cada cinco plazas (uno por cada dos en edificios de oficinas), precableado para al menos el 50 % de las plazas y canalizaciones para el resto. El precableado y las canalizaciones deben dimensionarse para que los puntos de recarga exigidos puedan usarse a la vez y, cuando proceda, para admitir un sistema de gestión de carga o de recarga, en la medida en que sea técnica y económicamente viable y justificable. El artículo 14, apartado 6, exige que los puntos de recarga sean capaces de recarga inteligente y, cuando proceda, de recarga bidireccional. La transposición nacional fija los detalles.
La gestión de carga también cambia la factura. Una instalación con término de potencia o de capacidad puede contener su pico mensual manteniendo los puntos de recarga por debajo de un objetivo en lugar de la potencia de conexión: vea peak shaving y desplazamiento de carga. Las flotas que trasladan la carga a horas baratas, o venden esa flexibilidad, usan el mismo control, descrito en vehículos eléctricos como recursos de red.
Dónde encaja EpiSensor
EpiSensor mide la instalación que comparten los puntos de recarga. Un monitor eléctrico ZEM en el punto de conexión a la red mide corriente y potencia por fase, y un segundo ZEM en el cuadro de los puntos de recarga separa la carga de recarga del edificio. Edge en el Gateway calcula la capacidad disponible a partir de la fase más cargada, con su antigüedad, en la propia instalación y sin pasar por la nube.
Edge no es un sistema de gestión de puntos de recarga y no habla OCPP. Publica la capacidad disponible por MQTT, HTTP o Modbus TCP. Cuando un punto de recarga o su unidad de gestión de carga acepta un límite de corriente por Modbus, una automatización de Edge puede escribir ese límite por sí misma; el tiempo de espera propio del punto de recarga proporciona entonces el respaldo. En otro caso, la plataforma de recarga o el gestor de carga propio de los puntos de recarga lee la capacidad disponible y la aplica. Antes de elegir uno, confirme que acepta un límite externo de la instalación (en kW o en amperios por fase), con qué frecuencia lo lee, qué hace cuando el valor es antiguo y cómo trata una capacidad disponible inferior a 6 A por vehículo en espera. La aplicación de gestión de carga de vehículos eléctricos describe en detalle los contadores, el cálculo y la entrega.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la gestión dinámica de carga?
Una gestión de carga que mide la carga real de la instalación en el punto de conexión, normalmente por fase, y da a los puntos de recarga la diferencia entre la capacidad utilizable y esa carga. El límite de los puntos de recarga sube cuando el edificio consume poco y baja cuando tiene mucha demanda. La gestión estática da a los puntos de recarga un límite fijo que nunca cambia.
¿Qué es la gestión de carga para la recarga de vehículos eléctricos?
Una función de control que mantiene los puntos de recarga, junto con todo lo demás de la instalación, por debajo de la corriente que admite la conexión a la red. Reduce la corriente de carga, pausa sesiones o reparte la corriente disponible entre los puntos de recarga, de modo que una instalación puede tener más puntos de recarga de los que su conexión podría alimentar a plena potencia a la vez.
¿Qué diferencia hay entre la gestión de carga estática y la dinámica?
La gestión estática reparte entre los puntos de recarga una asignación fija, definida en el diseño para el peor caso del edificio. No necesita contador en el punto de conexión, pero deja capacidad sin usar la mayor parte del tiempo. La gestión dinámica mide el edificio de forma continua y usa la capacidad realmente libre, así que la misma conexión carga más vehículos, pero depende de esa medida y de su lazo de control.
¿Necesito gestión de carga para los puntos de recarga?
La necesita cuando los puntos de recarga a plena potencia, sumados al pico de la instalación, superarían la capacidad de la conexión o la protección general. Ocho puntos de recarga de 22 kW toman 256 A por fase, que ninguna acometida de 100 A puede dar. Si la conexión tiene capacidad libre para todos los puntos de recarga a plena potencia en el momento de más demanda, la gestión de carga es opcional, aunque un gestor de red o un programa como el § 14a EnWG puede exigir un punto de recarga controlable.
¿Cuál es la corriente mínima de carga de un punto de recarga de CA?
6 A por fase. La señal piloto de IEC 61851-1 no puede anunciar menos, lo que equivale a unos 1,4 kW en una fase y 4,1 kW en tres a 230 V. Un gestor de carga que no puede dar al menos 6 A a un vehículo debe pausar esa sesión.
¿Cómo funciona la gestión de carga con un solo punto de recarga en casa?
Igual, con un solo punto de recarga. Un contador o sensor de corriente en la acometida de la vivienda mide su consumo, y el punto de recarga baja su corriente cuando funcionan la cocina, la bomba de calor o el termo, para que no salte el interruptor general. En Alemania, un punto de recarga de más de 4,2 kW instalado desde 2024 debe aceptar además la reducción del gestor de red según el § 14a EnWG.