Siguen las novedades en movilidad eléctrica y vehículos eléctricos EVs: La transformación de nuestro sistema energético hacia emisiones netas de carbono cero se correlaciona con un mayor uso de fuentes de energía renovable (RES) de baja densidad energética, como B. Fotovoltaica (FV). Como fuente de flexibilidad, los sistemas fotovoltaicos descentralizados en particular se instalan a menudo en combinación con sistemas de almacenamiento de baterías.
Estos sistemas de almacenamiento pueden ser regulados, es decir, controlados por los operadores, quienes pueden así asumir un papel activo en el mercado como prosumidores de energía. Los respectivos modos de funcionamiento de la batería se basan en las decisiones individuales de los prosumidores, que a su vez están fuertemente influenciadas por el marco regulatorio existente. Los marcos regulatorios difieren de un país a otro, pero casi todos los marcos regulatorios tienen un mecanismo de tarifa de red que traslada la infraestructura de red y los costos operativos a los clientes finales.
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Esto plantea la pregunta de hasta qué punto las diferentes cargas de la red conducen a diferentes decisiones del prosumidor, es decir, modos de funcionamiento de la batería y, por lo tanto, a diferentes configuraciones del sistema de energía (costes del sistema). Para evaluar esta pregunta, usamos (a) un modelo básico de optimización lineal del mercado mayorista de energía, que vinculamos rigurosamente con (b) un análisis de la utilización de la red de pico a pico y (c) una evaluación general de los costos de energía para prosumidores y consumidores.
Este riguroso ciclo de análisis se aplica a dos esquemas de asignación de red prototípicos. Mostramos que las regulaciones de recargo de red basadas en la utilización de red igual a pico pueden incentivar mejor el comportamiento orientado a la red de distribución y compartir mejor las cargas financieras entre hogares prosumidores y consumidores puros que en el caso de estructuras de tarifas de red volumétricas.
Este documento muestra además que la operación de batería orientada a la red per se no conduce a una integración óptima de energía renovable a nivel del mercado mayorista y la reducción de las emisiones de CO2. Con el fin de identificar los efectos de la creciente integración de la industria, se lleva a cabo un análisis para un entorno sin y con consideración de movilidad eléctrica a nivel nacional.
Como conclusión más amplia, nuestros resultados muestran que los marcos regulatorios futuros deberían centrarse más en la integración del prosumidor, incluso a través de un diseño de tarifas de red apropiado que refleje la naturaleza cada vez más descentralizada de nuestro futuro sistema energético.
La mejora de la eficiencia y la densidad de potencia de los convertidores de conmutación de potencia juegan un papel crucial en la conversión de energía. En el campo del control de motores, esto requiere un aumento en la frecuencia de conmutación del convertidor junto con una reducción en el tiempo muerto de los tramos de conmutación. Este objetivo resulta complejo cuando se utilizan tecnologías de interruptores de silicio puro.
Los dispositivos de nitruro de galio (GaN) han aparecido en el campo de los dispositivos de conmutación en los últimos años y cuentan con características estáticas y dinámicas mucho más favorables en comparación con los dispositivos de silicio puro. En el campo del control de movimiento, hay un uso creciente de dispositivos de GaN, especialmente en aplicaciones de bajo voltaje.
Este documento proporciona pautas para los diseñadores sobre el uso óptimo de los FET de GaN en aplicaciones de control de motores, identificando las ventajas y discutiendo los problemas principales. En este trabajo, se lleva a cabo principalmente una evaluación experimental de los FET de GaN en un variador eléctrico de baja tensión. La investigación experimental se obtiene a través de dos tableros experimentales diferentes para resaltar el comportamiento de las patas de conmutación en varias condiciones operativas y diferentes implementaciones.
En este enfoque de evaluación, se recuerdan los principales aspectos y problemas tecnológicos de los FET de GaN y, en consecuencia, se vinculan con los requisitos de control de movimiento. Los rápidos transitorios de conmutación del dispositivo combinados con una resistencia directa reducida contribuyen a disminuir las pérdidas de energía. Por lo tanto, en los FET de GaN, se puede lograr una alta frecuencia de conmutación con una fuerte disminución del tiempo muerto.
En este artículo se analiza y analiza el impacto de la reducción del tiempo muerto en la gestión de pérdidas de potencia y la mejora de la calidad de las formas de onda de salida. Además, se señalan cuestiones de diseño del condensador del filtro de entrada correlacionadas con el aumento de la frecuencia de conmutación. Finalmente, se considera el efecto de la pendiente de los transitorios de tensión (dv/dt) y se correlaciona con los requisitos de accionamientos de motores de baja tensión.
