Estudio de eficiencia energética de una bicicleta eléctrica urbana cargada con una estación de carga solar fotovoltáica autónoma y su cumplimiento con la regulación ecuatoriana No. ARCERNNR – 002/20
Las bicicletas eléctricas (e-bikes) son un medio de
transporte sostenible emergente. Si se adoptan masivamente,
ayudarían a enfrentar los desafíos de movilidad
humana en las ciudades del mundo. En Cuenca,
Ecuador, el Gobierno local construyó ciclovías
(13,47 km) que conectan puntos estratégicos, para
facilitar y fomentar la movilidad sostenible. Sin embargo,
la implementación efectiva de las estrategias
de electromovilidad a gran escala conlleva impactos
en la red eléctrica, como el aumento de la demanda
de energía y la posible disminución de su calidad debido
a la distorsión armónica de la corriente de carga
de la batería. El propósito de esta investigación es
hacer una evaluación preliminar de dichos impactos,
mediante el estudio de eficiencia energética de una
e-bike urbana cargada con una estación solar fotovoltaica
aislada, implementada en el Laboratorio de
Micro-Red de la Universidad de Cuenca.La metodología incluye la caracterización experimental
del régimen de carga de la batería, el cálculo
de la eficiencia energética del vehículo y la evaluación
del cumplimiento de la normativa ecuatoriana
ARCERNNR–002/20. Los resultados muestran que
el cargador de la batería implementa un régimen
de carga estandarizado por normas alemanas, entregando
92 % de carga en 4,82 horas. La eficiencia energética
promedio de la e-bike es 2,18 kWh/100 millas o
73,77 m/Wh, y una economía de combustible de
1545,1 MPGe. Finalmente, la magnitud de las
primeras cuatro componentes armónicas impares y
la distorsión armónica total de la corriente de carga
supera los límites establecidos por la normativa./E-bikes are an emerging sustainable means of transportation,
if adopted massively, they can help face
the challenges of human mobility in urban centers
worldwide. In Cuenca, Ecuador, the local government
built cycle routes (13.47 km) connecting strategic
points to facilitate and encourage sustainable mobility.
However, the effective implementation of the
electromobility strategies at a large scale entails impacts
on the power grid, like the increase in the energy
demand and the possible decrease of the energy quality
due to the harmonic distortion that characterizes
the battery’s charging current. This research aims
to obtain a primary input to evaluate such impacts
through an energy efficiency study of an urban e-bike
charged by a standalone solar photovoltaic charging
station implemented in the Microgrid Laboratory of
Universidad de Cuenca.The methodology includes the experimental characterization
of the battery’s charging regime, the
vehicle’s energy efficiency calculation, and the evaluation
of its compliance with Ecuadorian grid code
No. ARCERNNR – 002/20. Results show that the
battery’s charger performs a charging regime standardized
by German regulations, delivering 92% of
charge in 4.82 hours. The e-bike’s calculated average
energy efficiency is 2.18 kWh/100 miles or 73.77
m/Wh, and a fuel economy of 1545.1 MPGe. Finally,
the magnitude of the first four odd harmonic
components and the total harmonic distortion of the
charging current exceeds the limits established by the
grid code in force
