ESTACION DE CARGA

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N° tesis: 201821066 
 
 
PROYECTO FIN DE CARRERA 
 
Presentado a 
 
LA UNIVERSIDAD DE LOS ANDES 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA 
 
 
 
Para obtener el título de 
 
INGENIERO ELÉCTRICO 
 
 
por 
 
Danilo Fernández Sarria 
 
 
 
 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles eléctricos 
 
 
 
Sustentado el día mes de año frente al jurado: 
 
 
Composición del jurado 
 
 
- Asesor: Gustavo Ramos, Profesor Asociado, Universidad de los Andes 
- Jurados: Guillermo Jiménez, profesor Asociado, Universidad de los Andes 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
2 
 
 
Contenido 
1 INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 4 
2 OBJETIVOS.................................................................................................................... 4 
2.1 Objetivo General ...................................................................................................... 4 
2.2 Objetivos Específicos .............................................................................................. 4 
2.3 Alcance y productos finales ..................................................................................... 5 
3 DESCRIPCIÓN DE LA PROBLEMÁTICA Y JUSTIFICACIÓN DEL TRABAJO .... 6 
4 MARCO TEÓRICO, CONCEPTUAL E HISTÓRICO .................................................. 7 
4.1 Marco Teórico .......................................................................................................... 7 
Estándares de Carga.......................................................................................................... 15 
4.2 Marco Conceptual .................................................................................................. 17 
5 DEFINICION Y ESPECIFICACION DEL TRABAJO ............................................... 18 
5.1 Definición .............................................................................................................. 18 
5.2 Especificaciones y alcance ..................................................................................... 18 
6 METODOLOGÍA DEL TRABAJO.............................................................................. 20 
6.1 Plan de trabajo ....................................................................................................... 21 
6.2 Búsqueda de información ...................................................................................... 21 
7 TRABAJO REALIZADO ............................................................................................. 21 
7.1 Descripción del Resultado Final ............................................................................ 35 
8 VALIDACIÓN DEL TRABAJO .................................................................................. 35 
8.1 Metodología de prueba .......................................................................................... 35 
8.2 Validación de los resultados del trabajo ................................................................ 35 
9 CONCLUSIONES Y TRABAJO FUTURO................................................................. 38 
10 REFERENCIAS ........................................................................................................ 40 
 
 
Figuras 
Figure 1 Cargadores DC en el Mundo .................................................................................... 7 
Figure 2 Diagrama Explicativo de la Patente 1 ...................................................................... 7 
Figure 3 Diagrama Unifilar Patente 1..................................................................................... 8 
Figure 4 Matriz de Switches de la Patente 1 .......................................................................... 9 
Figure 5 Planos Patente 2 ..................................................................................................... 10 
Figure 6 Diagrama Conceptual Patente 2 ............................................................................. 10 
Figure 7 Diagrama del Conector Patente 2 ........................................................................... 11 
Figure 8 Conector CCS1 ...................................................................................................... 15 
Figure 9 Conector CCS2 ...................................................................................................... 16 
Figure 10 Conector CHAdeMo ............................................................................................ 16 
Figure 11 Plan de Trabajo .................................................................................................... 21 
Figure 12 Diagrama Conceptual de Bloques ........................................................................ 22 
Figure 13 Cargador EXP180K2-HT ..................................................................................... 23 
Figure 14 Diagrama de Áreas ............................................................................................... 24 
Figure 15Diagrama Unifilar ................................................................................................. 27 
Figure 16 Flujo de Carga en ETAP ...................................................................................... 28 
Figure 17 Análisis de Corriente de Corto en ETAP ............................................................. 28 
file:///C:/Users/Home/Documents/Tareas/Uniandes/Semestre%209/Proyect%20de%20Grado/IELE/InformeFinal.docx%23_Toc124446244
file:///C:/Users/Home/Documents/Tareas/Uniandes/Semestre%209/Proyect%20de%20Grado/IELE/InformeFinal.docx%23_Toc124446249
file:///C:/Users/Home/Documents/Tareas/Uniandes/Semestre%209/Proyect%20de%20Grado/IELE/InformeFinal.docx%23_Toc124446250
file:///C:/Users/Home/Documents/Tareas/Uniandes/Semestre%209/Proyect%20de%20Grado/IELE/InformeFinal.docx%23_Toc124446251
file:///C:/Users/Home/Documents/Tareas/Uniandes/Semestre%209/Proyect%20de%20Grado/IELE/InformeFinal.docx%23_Toc124446252
file:///C:/Users/Home/Documents/Tareas/Uniandes/Semestre%209/Proyect%20de%20Grado/IELE/InformeFinal.docx%23_Toc124446255
file:///C:/Users/Home/Documents/Tareas/Uniandes/Semestre%209/Proyect%20de%20Grado/IELE/InformeFinal.docx%23_Toc124446256
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
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Figure 18 Coordinación de Protecciones Falla en el BUS 1 ................................................ 30 
Figure 19 Coordinación de Protecciones Falla en Cargador ................................................ 31 
Figure 20 Norma IEC61000-3-2 Flujo de Armónicos.......................................................... 31 
Figure 21 Flujo de Armónicos en el Nodo de Cada Cargador ............................................. 32 
Figure 22 Flujo de Armónicos en el Nodo Principal y el Transformador ............................ 32 
Figure 23 Plano Alto de la Estación ..................................................................................... 33 
Figure 24 Plano Frontal de la Estación ................................................................................. 34 
Figure 25 Armónicos Nodo Cargadores ............................................................................... 37 
Figure 26 Armónicos Nodo Principal y Transformador ....................................................... 38 
Figure 27Marco Metodológico Para el Diseño de una Estación de Carga de VE ....... ¡Error! 
Marcador no definido. 
 
 
Lista de Tablas 
Table 1 Niveles de Potencia SAE J1772 .............................................................................. 13 
Table 2 10 VE Más Vendidos en Colombia en 2021 ........................................................... 14 
Table 3 10 PHEV Más Vendidos en Colombia en 2021 ...................................................... 15 
Table 4 Tabla de Cargas .......................................................................................................26 
Table 5 Listado de Componentes y Presupuesto .................................................................. 34 
Table 6 Bandejas Portacables ............................................................................................... 35 
Table 7 Resumen Flujo de Carga y Regulación de Tensión................................................. 36 
Table 8 Resumen Análisis de Corti Circuito ........................................................................ 36 
Table 9 Orden de Apertura de Protecciones ......................................................................... 36 
file:///C:/Users/Home/Documents/Tareas/Uniandes/Semestre%209/Proyect%20de%20Grado/IELE/InformeFinal.docx%23_Toc124446287
file:///C:/Users/Home/Documents/Tareas/Uniandes/Semestre%209/Proyect%20de%20Grado/IELE/InformeFinal.docx%23_Toc124446293
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
4 
 
 
INTRODUCCIÓN 
En este proyecto de grado se va realizar el diseño eléctrico de una estación de carga rápida 
(modo de carga IV o DC) de VE. Los vehículos eléctricos proponen una alternativa 
interesante para la problemática que presentan los vehículos con motores de combustión 
interna. Sin embargo, en Colombia hay un efecto de cuello de botella con los automóviles 
eléctricos que se debe a varios factores [19]. Los dos más importantes son la gran inversión 
inicial que representa un VE, y la poca infraestructura de carga que hay en Colombia para la 
carga de VE. Con este proyecto se pretende atacar la problemática de la falta de 
infraestructura de carga de VE proponiendo un diseño eléctrico de una estación de carga 
rápida. Un proyecto de diseño tiene muchas especificaciones que se deben cumplir de 
acuerdo a la NTC2050 y a la RETIE. En este caso, la sección 20.7 de la RETIE será clave en 
el desarrollo del proyecto puesto que es la sección que especifica la normativa a seguir para 
el diseño de cargadores y estaciones de carga de VE. 
 
A lo largo de este proyecto se hizo una vigilancia tecnológica acerca de dos diseños 
patentados de estaciones de carga, se hizo un análisis acerca de sus ventajas y desventajas 
con el fin de proponer un diseño de una estación de carga de VE un con valor agregado. Una 
vez se hizo la vigilancia tecnológica, se observan cuidadosamente las normas y 
especificaciones que debe cumplir un proyecto de diseño según la RETIE, se listan y serán 
una guía a seguir para el desarrollo de simulaciones, cálculos y demás trabajo para verificar 
el funcionamiento y los resultados del diseño. El diseño construido también presentará un 
elemento novedoso que no se haya visto en las estaciones verificadas en la vigilancia 
tecnológica, y se verificará si el elemento es funcional y sus ventajas y desventajas. 
1 OBJETIVOS 
1.1 Objetivo General 
Diseñar una estación de carga (electrolinera) de carga rápida que pueda soportar hasta 8 
vehículos conectados a la vez cumpliendo con estándares y normas de diseño eléctrico. 
1.2 Objetivos Específicos 
I. Identificar normas de ICONTEC, IEEE, RETIE y demás institutos que sean 
pertinentes y necesarias para el desarrollo de un diseño de una estación de carga 
de vehículos eléctricos con el fin de cumplir con ellas en el desarrollo del 
proyecto y garantizar seguridad y funcionalidad en el producto. Además, 
identificar normas de diseño de parqueaderos viendo las condiciones necesarias 
y barreras para la implementación del diseño. 
II. Realizar un estudio de diseños de estaciones de carga de vehículos existentes con 
el fin de identificar que elementos se pueden mejorar con el fin de diseñar una 
estación que tenga un valor agregado con respecto a las estaciones ya existentes. 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
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Adicionalmente revisar productos ya funcionales e implementados tales como el 
ENELX Juicebox, entre otros. 
III. Realizar un diseño conceptual que incluya un diagrama unifilar, elementos de 
electrónica de potencia y diagrama estructural básico que garantice el 
cumplimiento de las normas identificadas con anterioridad, añadiendo también 
el elemento de valor agregado identificado en el objetivo anterior. 
IV. Simular el diseño planteado con el fin de analizar y validar la funcionalidad del 
mismo. En caso de tener resultados no deseados se debe retornar al diseño y 
modificarlo para que los resultados sean los esperados. 
V. Generar un reporte de presupuestos en el cual se detallen precios de elementos 
de electrónica de potencia, elementos eléctricos, y demás costos que se deban 
tener en cuenta con el fin de tener un presupuesto preciso en caso de pasar del 
diseño conceptual a un servicio real. 
1.3 Alcance y productos finales 
I. Extensión de la revisión teórica de conceptos y estudios previos importantes 
para su uso en el desarrollo de este proyecto. Para los estudios previos, se 
analizará en que aspectos se pueden mejorar con el fin de implementarlos en 
el diseño que se va a construir en este proyecto. Esto incluirá una vigilancia 
tecnológica para revisar productos ya existentes y patentados. 
II. Revisión y elección de normas técnicas de la ICONTEC, IEEE y demás 
institutos a seguir justificando como el diseño que se va a plantear cumple con 
dichas normas. 
III. Construcción de un diseño conceptual que cumpla requisitos normativos y 
funcionales, además de implementar algún elemento de valor agregado que se 
identificará una vez se haga un estudio más detallado de antecedentes de este 
tema. 
IV. Simulaciones, memorias de cálculo, justificaciones y resultados que 
demuestren que el diseño planteado cumpla con normatividad y 
funcionalidad. Mostrar también el elemento(s) de valor agregado si tiene un 
efecto positivo sobre el diseño. 
V. Presentación de un informe de presupuesto que mire con detenimiento costos 
de elementos eléctricos, impuestos, y demás factores que generen costos ante 
el caso que el diseño se quiera implementar. En caso de valores que no puedan 
ser encontrados, se aproximará y se expondrá como se hizo dicha 
aproximación de precios con el fin de tener un presupuesto que tenga el mayor 
nivel de precisión posible. 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
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2 DESCRIPCIÓN DE LA PROBLEMÁTICA Y JUSTIFICACIÓN DEL TRABAJO 
En los últimos años se ha venido promoviendo el uso de vehículos eléctricos con 
el fin de establecer un panorama de movilidad sostenible ambientalmente en 
Colombia ya que el uso de estos está relacionado directamente con la disminución 
de gases contaminantes y/o de efecto invernadero. El gobierno de Colombia, por 
medio de leyes como la 1964 de 2019, está a bordo del uso de vehículos eléctricos. 
Esta ley, entre otras cosas, obliga a que los impuestos sobre los vehículos eléctricos 
no excedan el 1% de su valor comercial. También obliga a que se aplique descuentos 
sobre la revisión tecno-mecánica y que no apliquen medidas de pico y placa sobre 
estos vehículos. Todo esto demuestra que el mercado de vehículos eléctricos está 
siendo promovido por varias políticas públicas. No obstante, las cifras de vehículos 
eléctricos e híbridos en Colombia tan solo llegan a 4,849 vehículos eléctricos y 
17,333 vehículos híbridos (MinTransporte, 2021). En comparación con los 17 
millones de vehículos que hay en Colombia, los vehículos eléctricos e híbridos solo 
corresponden a un 0,001% de vehículos que circulan en las carreteras del país. 
(Avendaño G, 2022). Existen muchos factores por los cuales los vehículos eléctricos 
e híbridos no son tan atractivos para su compra. Los factores principales son los 
precios elevados y la falta de infraestructura de carga para los vehículos. Es por esto 
que decidí elaborar un proyecto con el fin de atacar directamente uno de estos 
factores que evitan la masificación de venta de los vehículos eléctricos en Colombia. 
En Colombia el número de cargadores para vehículos eléctricoses muy bajo. A 
diferencia de países en donde la infraestructura soporta vehículos eléctricos en masa, 
como en Países Bajos (con 58,669 lugares con 124,206 cargadores), en Colombia 
solo hay 173 puestos de carga en todo el territorio con 473 cargadores en total según 
cifras de electromaps en 2022. Mediante el diseño de una estación de carga para 
automóviles eléctricos, y complementar dicho diseño con una tarjeta que controle el 
funcionamiento de cargadores, que soporte más de un vehículo, se ayudaría a atacar 
uno de los factores que evita la masificación de vehículos eléctricos en Colombia. 
 
Los rectificadores trifásicos externos al VE se utilizan para las estaciones de 
carga rápida ya que los componentes electrónicos son muy grandes para llevarlos a 
bordo. No obstante, las estaciones de carga rápida de VE son muy útiles para viajes 
largos en donde se requiere conducir una distancia similar o superior a la autonomía 
de un VE, ya que se pueden ubicar estos cargadores de carga rápida en estaciones de 
servicio o restaurantes en la carretera, con el fin de cargar lo más posible el VE en 
una parada de 30 minutos a 1 hora. Además, los cargadores de carga rápida de VE 
también se ubican muchas veces en centros comerciales u otros establecimientos en 
donde las personas se quedan de 1 a 3 horas, ya que se puede dejar cargando el VE 
y estos usualmente cargan en 1 hora o menos de 0% a 80%. [13] En general, para 
que un país implemente exitosamente una transición energética, debe tener con un 
buen sistema de “súper-cargadores”. [15] A nivel mundial hay un gran despliegue de 
cargadores DC, para 2018 la siguiente gráfica muestra la cantidad de cargadores DC 
en los países son mayor distribución de cargadores DC. 
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Figure 1 Cargadores DC en el Mundo [3] 
3 MARCO TEÓRICO, CONCEPTUAL E HISTÓRICO 
3.1 Marco Teórico 
El marco teórico se basó principalmente en la vigilancia tecnológica que se hizo a partir 
de 2 patentes estudiadas en la plataforma lens.org. 
1. Publicación US 11.332.032 B2 
Título: System and Method for Charging Electric Vehicles at Smart Parking Lots 
 
La invención propone un parqueadero inteligente que logra cargar VE con una unidad de 
carga, una unidad de switcheo, una unidad de interfaz y una unidad de control. El cargador 
tiene n cargadores, la unidad de switcheo incluye una matriz de S(i, j) que conecta la i-ésima 
entrada con la j-ésima salida. La interfaz tiene n puertos que pueden ser conectados a los VE 
para ser cargados, la unidad de control está configurada para que los VE conectados con la 
unidad de interfaz utilizando la unidad de switcheo puedan acceder a mínimo dos cargadores 
con diferentes potencias. 
 
Figure 2 Diagrama Explicativo de la Patente 1 [12] 
El diagrama unifilar de la propuesta se presenta a continuación: 
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El transformador 502 fue propuesto con el fin de operar a diferentes niveles de tensión 
120VAC o 240VAC con el fin de poder aplicar la patente a países con diferentes niveles de 
tensión. La infraestructura del parqueadero está construida para que haya una entrada masiva 
de potencia desde la red que se conecte a un sistema con múltiples salidas en vez de utilizar 
múltiples subsistemas que tomen potencia, es decir, se multiplica el número de salidas mas 
no el número de subsistemas alimentados desde la red. En las estaciones de carga 
convencionales se asume que, si la subestación o las líneas encargadas de alimentar el 
parqueadero soportan hasta 200kW, solo se podrán implementar 4 cargadores de 50kW para 
no superar el umbral de potencia de la subestación, con este diseño se podrán implementar 
cargadores de alta y baja potencia (Ej. 50kW y 7kW) en cada punto de carga que serán 
seleccionados a partir de una matriz de switches que será a su vez controlada por un 
controlador maestro de acuerdo a ciertos parámetros que se explican más adelante. Esto 
soluciona el problema anterior debido a que se pueden escoger diferentes combinaciones de 
cargadores de alta y baja potencia con el fin de cargar un mayor número de VE sin sobrepasar 
los límites de la subestación. La matriz de switches no solo envía la información de cual 
Figure 3 Diagrama Unifilar Patente 1 [12] 
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cargador utilizar, sino que también recibe señales de control del plug del VE y señales de 
seguridad mecánica del VE y su conexión física con el cargador. 
 
Figure 4 Matriz de Switches de la Patente 1 [12] 
El controlador recibe información de los VE conectados a la red y su usuario mediante la 
interfaz, la red y sus precios, las características de la infraestructura a la que se conecta el 
sistema del cargador, registro de carga de VE histórico, eficiencia de operación de los 
cargadores, satisfacción del consumidor y a partir de esto genera una función con la suma de 
todos estos parámetros ponderados con el fin de optimizarlos. Tras optimizar, el maestro de 
control selecciona que combinación de cargadores de alta y baja potencia debe utilizar y 
envía la señal a la matriz de switches que selecciona la combinación deseada. 
Ventajas de este diseño: 
- Se puede controlar (aunque de manera limitada) la potencia que recibe cada VE pues se 
puede seleccionar que tipo de cargador se va a elegir para cada uno. 
- Se puede alimentar un gran número de VE sin necesidad de hacer grandes cambios a la 
infraestructura de la red pues se puede limitar la potencia que consume cada carro 
- Se tienen en cuenta las necesidades de cada usuario mediante las preguntas que se les 
hace en la interfaz (Ej. Cuánto tiempo estará en el parqueadero) con el fin de dar un 
servicio de carga más personalizado. 
- Siempre se mantendrá la potencia en un nivel menor o igual a uno establecido por los 
límites de las líneas o la subestación. 
Desventajas de este diseño: 
- Se requiere instalar más de un cargador por punto de carga (para poder seleccionar 
cuál usar) lo cual indica que habrá cargadores sin utilizar debido a la redundancia de 
los mismos por punto de carga. 
- No hay puntos intermedios de potencia de carga de un vehículo (es alta potencia 
50kW o baja potencia <7kW), entonces a pesar de tener un sistema personalizado 
para cada usuario, la personalización como tal está muy limitada. 
 
2. Publicación US 10,730,396 B2 
Título: Electric Vehicles (EV) Fast Recharge Station and System 
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Diseño de electrolinera (gasolinera y puntos de carga de VE) juntos. Toma la tensión AC de 
la red eléctrica, la rectifica con un conversor AC/DC, Convierte el DC al nivel de tensión 
requerido mediante un convertidor DC DC, la filtra con un circuito LC y la almacena en una 
batería grande denominada batería de flujo que alimenta secciones en la estación. Los VE 
que llegan a la estación se conectan directamente a la batería de flujo. Esta patente también 
presenta la opción de tener baterías más pequeñas de iones de litio en lugar a la batería de 
flujo, pero estas se limitan a alimentar un solo VE debido a que hay una por bomba. 
 
Figure 5 Planos Patente 2 [11] 
 
Figure 6 Diagrama Conceptual Patente 2 [11] 
La potencia de carga hacia cada VE está limitada a los 350kW los métodos de carga rápida 
de esta patente no tienen como variar la corriente (por ende, la potencia) que es suministrada 
a los VE. 
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Figure 7 Diagrama del Conector Patente 2 [11] 
El cable de carga es AWG000 para soportar la gran corriente. 
La pistola de carga tiene un mecanismo de asegurarse que el VE esté conectado antes de 
encenderse y que fluya corriente a través de ella. 
El conector no tiene partes metálicas expuestas.Interrupción de carga. 
Ventajas de este diseño: 
- La reserva de energía se carga de manera constante o programada mediante las tomas 
normales de la gasolinera 
- La reserva de energía, al estar en constante carga, evita cambios de potencia repentina 
o una demanda de potencia excesiva en los elementos de la red 
- Evita cambios a infraestructura eléctrica debido a que la potencia necesaria está 
limitada a la capacidad del elemento de reserva eléctrica (batería de flujo, volante de 
inercia, etc.) 
- El uso de un sistema de reserva eléctrica implica que se puede implementar energía 
renovable como la fotovoltaica sin hacer grandes implementaciones de 
infraestructura (pues se iguala el nivel de tensión de la fuente a la reserva y se conecta 
directamente 
Desventajas de este diseño: 
- Requiere múltiples conversores DC/DC debido a la carga de múltiples baterías en 
niveles de tensión diferentes. (Batería de flujo, batería de ion litio en la bomba, 
batería del VE) 
- Al utilizar baterías externas, el ciclo de carga y descarga de estas empezará a afectar 
su capacidad, por lo que se deberán cambiar periódicamente 
- Las baterías que se utilizan en la reserva eléctrica deben ser capaces de cargar varias 
baterías de VE diferentes, por lo que estas deben ser múltiples veces más grandes que 
las de un VE 
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- El empleo de múltiples baterías presenta un gran costo monetario, al igual que su 
cambio periódico 
- La potencia de carga de los VE no se puede variar debido a que no hay manera de 
limitar la corriente que pide el VE. 
Después de la vigilancia tecnológica y con el fin de contextualizar el proyecto en el 
territorio colombiano, se va a hacer una revisión de normatividad y de contexto de los VE 
en Colombia con el fin de tener en cuenta las especificaciones que debe seguir la estación 
propuesta y el tipo de conectores que se deben incluir para cumplir con las necesidades de 
los VE que hay en Colombia. Primero se consultaron las normas en la sección 20.7 de la 
RETIE que habla específicamente de normas de carga de vehículos eléctricos. 
 
Normas a seguir: 
20.7 RETIE: Cargadores de Baterías Para Vehículos Eléctricos y las normas que cite esta 
sección 
Modos de carga: 
Modo I: AC tomacorriente monofásico residencial 
Modo II: AC tomacorrientes monofásico/trifásico conectado a un módulo de control 
incorporado en el cable o externo 
Modo III: AC Base de tomacorrientes alimentado desde un circuito dedicado. Sistema de 
monitoreo de recarga en la base 
Modo IV: DC, circuito dedicado con un cargador fijo y tiene las funciones de monitoreo. 1 
 Protección de presencia de agua y cuerpos solidos IP44. 
 Protección contra impacto mecánico de severidad media AG2 
 CADA punto de conexión debe estar protegido individualmente por un interruptor 
diferencial con una corriente residual (durante funcionamiento) que no exceda los 
30mA. El dispositivo diferencial seleccionado desconecta TODOS los conductores 
activos incluido el neutro 
 Cada conector de conexión debe estar situado lo más cercano posible al lugar de 
estacionamiento del VE. 
 La parte más baja del tomacorriente debe estar colocado a una altura entre los 0.5m 
y 1.5m del suelo. 
Normas a seguir citadas en el 20,7 del RETIE 
IEC 61851-1. 
SAE J1772. 
UL2594. 
UL2231. 
UL991. 
UL1998. 
UL2251. 
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IEC 61851-1: Define niveles de tensión, corriente y potencia de cada uno de los tipos de 
carga 
 
SAEJ1772: Posee definiciones útiles antes de las normas. Las más importantes son: 
El cargador debe tener un Piloto de Control, tiene varias funciones: 
 Verifica que el vehículo está presente y conectado 
 Permite energización de la fuente 
 Transmite la corriente del equipo al vehículo 
 Monitorea la presencia de la tierra del equipo 
 Establece los requisitos de ventilación para el vehículo y la batería 
RECOMENDACIONES especificadas por la norma SAEJ1772 *no todas deben ser 
cumplidas, pero da una idea general para el diseño de cargadores de carros eléctricos 
 El cargador NO debe estar energizado hasta que esté conectado el EV, esto se detecta 
mediante el piloto de control 
 Unidad de interrupción de corriente a tierra: GFCI 
 El cargador debe tener una unidad de verificación de tierra 
 Protección en caso de trabarse un relé 
 Temperatura de Toque de 60oC sobre el cargador 
 El plug al carro debe ser diseñado para soportar 10,000 ciclos mecánicos de conexión, 
desconexión 
 El conector debe seguir funcionando al dejarse caer desde 1m hacia superficie de 
concreto 
 El conector debe funcionar o fallar de manera segura si un vehículo le pasa por encima 
 El conector debe funcionar en temperaturas en el rango de -30oC - +50oC. 
 Los contactos eléctricos deben funcionar incluso si la temperatura crece a 50oC por 
encima de la temperatura ambiente. El aislamiento del cable debe estar dimensionado 
para 105 oC. 
 El conector debe seguir funcionando si es salpicado por fluidos como lubricantes, 
solventes y gasolina 
 Test de vibración: El conector debe estar asegurado a una mesa de vibración y aplicar 
una vibración de 10 a 55Hz cambiando de a 10 en 10 Hz por 2 minutos por ciclo. 
 El cargador debe proveer información de estado de carga al insertarlo en el vehículo. 
Vehículos Eléctricos en Colombia estándares de carga y conectores: 
Table 1 Niveles de Potencia SAE J1772 [10] 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
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Existen 3 tipos de vehículos que son cubiertos bajo la ley 1964 de 2019 que son los vehículos 
híbridos, los vehículos híbridos enchufables (PHEV) y los vehículos 100% eléctricos (VE). 
La principal diferencia entre los vehículos híbridos y los eléctricos es que los híbridos 
combinan dos motores, uno de combustión interna y otro eléctrico, mientras que los VE 
solamente tienen un motor eléctrico, típicamente un motor de inducción. Las principales 
diferencias entre los vehículos híbridos convencionales y los PHEV son: 
 Los vehículos híbridos convencionales utilizan la energía generada por el motor de 
combustión interna para mantener la batería cargada del motor eléctrico. Mientras 
que los PHEV se pueden enchufar a un elemento de generación eléctrica para su 
carga. 
 Los motores (el eléctrico y el de combustión) de los vehículos híbridos 
convencionales se utilizan de manera intercambiable aumentando lo más posible la 
eficiencia de uso de la gasolina o gas, mientras que el PHEV solamente utiliza el 
motor de combustión interna si la energía eléctrica de su batería se agota. 
Por esto, este proyecto se enfocará en los VE y los PHEV debido a que son los únicos que 
requieren un sistema de carga eléctrica externo al vehículo. A continuación, se presentan dos 
tablas que detallan los diez VE (vehículos eléctricos) y PHEV (vehículos híbridos 
enchufables). Esta tabla será útil para saber que estándares de carga tienen los VE más 
comunes en Colombia. 
Table 2 10 VE Más Vendidos en Colombia en 2021 
VE 
Modelo 
# de 
ventas 
Estándar de 
carga 1 
Estándar de carga 2 (si 
tiene) 
BYD BC89S01 (Bus) 470 SAE J1772 (AC) CCS-1 (DC) 
BYD BC11S01 (Bus) 218 SAE J1772 (AC) CCS-1 (DC) 
Zhidou D2S 159 GB/T GB/T (DC) 
Stark E-Truck 4.0T 
(Camión) 139 Tipo 2 Mennekes CCS-2 (DC) 
Mini Cooper SE 97 Tipo 2 Mennekes CCS-2 (DC) 
BYD Yuan Pro 91 GB/T GB/T (DC) 
Audi e-tron 83 Tipo 2 Mennekes CCS-2 (DC) 
JAC eS4 60 GB/T GB/T 
Renault Zoe 55 SAE J1772 (AC) CCS-1 (DC) 
BMW i3 55 SAE J1772 (AC) CCS-1 (DC) 
Nissan Leaf SAE J1772 (AC) CHAdeMo (DC) 
Renault Twizy Tipo 2 Mennekes CCS-2 (DC) 
 
 
 
 
 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
15 
 
 
 
 
 
 
Table 3 10 PHEV Más Vendidos en Colombia en 2021 
PHEV 
Modelo 
# de 
ventas 
Estándar decarga 
Estándar de carga 2 (si 
tiene) 
Mercedes Benz 
GLC300 304 
Tipo 2 
Mennekes No tiene 
BYD Song Plus DM-i 246 GB/T No tiene 
Volvo XC60 187 
Tipo 2 
Mennekes No tiene 
Volvo XC90 169 
Tipo 2 
Mennekes No tiene 
BMW X5 107 
Tipo 2 
Mennekes No tiene 
BMW 330e 79 
Tipo 2 
Mennekes No tiene 
BYD Qin Plus DM-i 48 GB/T No tiene 
Mercedes Benz E350 46 
Tipo 2 
Mennekes No tiene 
Volvo XC40 45 
Tipo 2 
Mennekes No tiene 
BMW X3 45 
Tipo 2 
Mennekes No tiene 
Estándares de Carga 
De acuerdo a las tablas [1] y [2] para los VE más vendidos en Colombia hay tres tipos 
de conectores DC el conector CCS (combinado combo 1), el conector CCS2 (combinado 
combo 2) y el conector GB/T. Por ende, las estaciones deben tener estos tres conectores en 
cada punto de carga, pero se DEBE asegurar que en el momento en el que uno de ellos está 
en uso, no se pueden utilizar los demás. Adicionalmente, a diferencia de los conectores CCS1 
y CCS2, el conector GB/T funciona con 750VDC. Como referencia, estos son los tres tipos 
de conectores que tendrá la estación: 
Figure 8 Conector CCS1 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
16 
 
 
Donde: 
L1: No se utiliza en modo DC puesto que lleva la línea en AC 
N: No se utiliza en modo DC puesto que es el neutro en AC 
PP (Proximity Pilot): Pin de control que detecta si el vehículo está conectado 
CP (Control Pilot): Pin de control que comunica los estados del VE al cargador 
PE (Protective Earth): Pin aterrizado de protección, va al chasis del VE y el chasis del 
cargador. 
DC+: Lado positivo de la carga DC 
DC-: Lado negativo de la carga DC. 
 
 
Donde: 
PP (Proximity Pilot): Pin de control que detecta si el vehículo está conectado 
CP (Control Pilot): Pin de control que comunica los estados del VE al cargador 
PE (Protective Earth): Pin aterrizado de protección, va al chasis del VE y el chasis del 
cargador. 
DC+: Lado positivo de la carga DC 
DC-: Lado negativo de la carga DC. 
 
 
Donde: 
CC1 & CC2 (charging confirmation): Pines para las señales de comunicación-pre inserción. 
S+/ S-: Pines de comunicación durante la carga 
PE: Pin de tierra. 
A+/A-: Pines de carga auxiliares 25-30VDC. 
DC+: Lado positivo DC +750VDC. 
Figure 9 Conector CCS2 
Figure 10 Conector CHAdeMo 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
17 
 
 
DC-: Lado negativo DC. 
Especificaciones a Seguir de la Estación Propuesta 
 
La estación de carga propuesta es tipo IV, por lo que se requiere 400VDC y una capacidad 
hasta de 125A con el fin de suministrar 50kW de potencia a cada VE que se conecte a ella. 
El sistema de rectificación debe ser externo al VE debido al tamaño de los componentes, y 
cada uno debe ser capaz de soportar hasta 50kW de potencia (los conectores de cada estación 
estarán limitados a eso). Como se planteó inicialmente, la estación de carga está diseñada 
para soportar 8 VE, pero está dimensionado para cargar 4VE a máxima potencia por el factor 
de diversidad. El factor de valor agregado de esta estación es un mecanismo extra de 
seguridad para no sobrecargar el transformador en caso de conectar más de 4VE a la estación. 
Este mecanismo es que los VE conectados cargarán a la máxima velocidad permitida, 
monitoreando la potencia que consume cada uno. En el momento en el que se conecten más 
de 4 VE, la corriente suministrada se limitará a un valor menor de los 125A de acuerdo al 
número de VE conectados, utilizando control sobre un puente de rectificación activo trifásico 
hecho con transistores IGBT (el diseño del controlador como tal no está dentro del alcance 
de este proyecto). 
 
Una vez se tiene el contexto colombiano, la normatividad y las especificaciones técnicas 
que debe seguir la estación de carga rápida, se procede a empezar a diseñar la estación. Según 
la RETIE (Capítulo 10.2: Diseño de la instalación eléctrica, p43), un diseño eléctrico debe 
contener los siguientes ítems principalmente: 
 Análisis de riesgos, sus orígenes y medidas para mitigarlos 
 Diseño conceptual, que incluye diagrama de bloques, diagrama de áreas, cálculo 
de cargas actuales y futuras, niveles de tensión, dimensionamiento de los 
componentes, factor de diversidad. 
 Diseño básico, que debe incluir sistema de puesta a tierra, cálculos de flujo de 
potencia y análisis de corto circuito, diagrama unifilar. 
 Diseño detallado que debe incluir especificación de conductores, disposición 
física de la estación, coordinación de protecciones, malla de puesta a tierra, 
presupuesto y dimensionamiento de los conductores de acuerdo a la corriente que 
fluye a través de los mismos en operación. 
v. Justificación técnica de desviación normativa cuando sea estrictamente necesaria, siempre 
y cuando no comprometa la seguridad de las personas o de la instalación. 
3.2 Marco Conceptual 
Dispositivos rectificadores: 
En el proceso de carga de carros eléctricos la corriente debe ser rectificada mediante 
dispositivos de electrónica de potencia. Estos dispositivos se comportan como cargas no 
lineales en la red eléctrica e introducen armónicos en la red. Dichos armónicos distorsionan 
la forma de la tensión y corriente 
Flujo de armónicos en la red eléctrica: 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
18 
 
 
Como se explicó anteriormente, los dispositivos de electrónica de potencia utilizados para 
rectificar introducen armónicos por ser cargas no lineales. Esto conlleva a que este flujo de 
armónico debe ser estudiado para ser tratado correctamente y evitar potenciales daños o 
malos funcionamientos de la red. Los armónicos son picos de corriente/voltaje que se generan 
en frecuencias múltiplos de la frecuencia fundamental que en caso de Colombia es 60Hz. 
Electrónica de Potencia: 
La carga de baterías de carros eléctricos requiere niveles de corriente y potencia muy 
elevados, además de que se requiere controlar voltajes de redes de alimentación de baja 
tensión. Por esto, es necesario estudiar componentes de electrónica de potencia que 
transformen, controlen y regulen los voltajes, corrientes y potencias que se requieren para 
cargar los vehículos eléctricos. Además, es necesario estudiar no solo el funcionamiento sino 
el precio de dichos componentes que tienen tamaños importantes 
Sistemas de automatización y gestión de energía: 
Los sistemas de gestión de la energía pueden ser una herramienta fundamental para 
incrementar la eficiencia y optimizar el uso de los recursos de la estación. La implementación 
de un buen sistema de gestión de la energía podría agregar un enorme valor a la tecnología 
que otras podrían no tener, lo que harían este diseño muy atractivo en caso de ser 
implementado en la realidad. 
4 DEFINICION Y ESPECIFICACION DEL TRABAJO 
4.1 Definición 
En este proyecto se busca hacer el diseño eléctrico de una estación de carga rápida de 
VE siguiendo todos los requerimientos de la normativa colombiana, basándose 
principalmente en la sección 20.7 de la RETIE. Además, se hizo un estudio de patentes de 
estacones de carga para observar que elementos de valor agregado pueden ser útiles en el 
diseño. Para cumplir este objetivo se va a seguir la metodología de desarrollo de diseños 
eléctricos que se estipula en la RETIE ya que esta metodología presenta todos los 
requerimientos que debe cumplir un proyecto de diseño eléctrico para poder ser 
implementado. Se espera que en este proyecto se concluya con una estación de carga rápida 
de VE que cumpla con los requerimientos propuestos en la RETIE. Otra conclusión será dar 
un marco metodológico de cómo hacer un diseño de estaciones de carga rápida para VE tal 
que se cumplan la normativa en Colombia. 
4.2 Especificaciones y alcance 
 Se supondrá que el rectificador propuesto tendrá valores de potencia nominales de 
50kW, y se supondrá que la carga se comporta como una carga constante con valores 
igualesa los del proceso de carga de baterías en su máximo consumo 
 Se tomarán valores típicos en los trabajos de simulación de parámetros de corto 
circuito en aquellos componentes que requieran información altamente específica 
(transformador, red) 
 El proyecto se limitará únicamente al desarrollo del diseño de la estación de carga 
rápida de VE y el factor de valor agregado será solamente una propuesta de acuerdo 
a lo visto en las estaciones patentadas. Como el factor de valor agregado requiere del 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
19 
 
 
diseño de un algoritmo de control sobre el rectificador, esto no hace parte del alcance 
de este proyecto. 
 Las simulaciones se harán de acuerdo a lo establecido en el factor de diversidad. Es 
decir, a pesar de que la estación tiene espacio para 8VE, las simulaciones tendrán en 
cuenta solo 4 conectados a la vez ya que el transformador fue dimensionado para este 
número de VE, a pesar de que tener tantos VE conectados a la vez sea poco probable. 
 Área de localización de elementos 
 Diseño conceptual, básico y detallado con sus componentes 
 Listado de equipos y presupuesto 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
20 
 
 
5 METODOLOGÍA DEL TRABAJO 
 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
21 
 
 
5.1 Plan de trabajo 
 
5.2 Búsqueda de información 
El proyecto presenta tres fuentes de información principales. La primera son dos 
patentes encontradas en la plataforma lens.org las cuales fueron utilizadas para hacer una 
vigilancia tecnológica acerca de estaciones de carga de VE y algunos factores de valor 
agregado que tienen estas estaciones. La segunda fuente principal de información fueron 
noticias, artículos y páginas web que hablan acerca de estadísticas de VE, del mercado e 
incentivos para la compra de VE. Dentro de este tipo de fuentes está la ley 1964 de 2019, 
artículos periodísticos de El Tiempo y páginas web como electromaps que cuentan con 
mapas y estadísticas de VE y cargadores en el mundo. Este tipo de fuentes se utilizó 
principalmente para la justificación del problema. El último tipo de fuentes son normas, 
recomendaciones y guías para la instalación y diseño de cargadores de VE y demás 
proyectos que requieren infraestructura eléctrica. Dentro de estas fuentes se encuentra la 
RETIE, artículos de la UPME, de EPM y de ENEL. Este tipo de fuentes se utilizó 
principalmente como una guía metodológica y práctica para el trabajo desarrollado en 
este proyecto de grado. 
6 TRABAJO REALIZADO 
Diseño Conceptual: 
Diagrama de Bloques Eléctrico Básico 
 
En un principio se desarrolla un diagrama de bloques para ver las características y 
funciones que debe cumplir cada uno de ellos, además de dar una idea para empezar el 
Figure 11 Plan de Trabajo 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
22 
 
 
desarrollo del diagrama unifilar y dar inicio a los parámetros de diseño que requiere la 
RETIE. 
 
Figure 12 Diagrama Conceptual de Bloques 
Bloque de red: 
El bloque de red se refiere a la conexión que se va a hacer a media tensión desde el 
transformador. El modelo será construido a partir de uno de los niveles de tensión que 
estandariza ENEL Codensa (11.4kV, 13.2kV, 34.5kV) en media tensión, en este caso se 
construirá un modelo tomando 34.5kV trifásico trifilar debido a que es el nivel de tensión 
para aplicaciones industriales [13]. 
Bloque de transformación: 
Voltaje DC después de un rectificador trifásico. 
𝑉𝐷𝐶 = 1.35𝑉𝐴𝐶 𝑅𝑀𝑆 
Como el voltaje en el lado DC del cargador es 400V, entonces: 
𝑉𝐴𝐶 = 
400𝑉
1.35
= 296.29𝑉𝑟𝑚𝑠 
El voltaje (línea a línea) en el lado AC debe ser 418V pico o 296.29V rms. 
Para tener una salida de 400VDC, se requiere una entrada de alrededor de 296VAC sin 
embargo este nivel de tensión puede ser menor debido a que se utilizará un rectificador 
activo. Debido a la NTC2050, “Dadas las características de este tipo de carga [carga rápida] 
y las diversas condiciones y particularidades de cada uno de los sitios donde pueden ser 
instaladas, las estaciones de carga pública requieren la asignación de un punto de conexión y 
la instalación de un transformador exclusivo, cuya tensión y potencia corresponde a la 
requerida por la estación(es) de carga(s).” [17] 
Por ende, se debe utilizar un transformador personalizado cuyo secundario tenga un nivel de 
baja tensión de 480VLL debido a que este nivel de tensión es el que requiere el rectificador 
propuesto. El transformador tendrá una capacidad de 230kVA y 8VE conectados a esta, pero 
solo 4 podrán cargar a máxima velocidad, en caso de conectarse más, se limita la corriente 
suministrada (con control sobre el rectificador) a cada uno tal que no se consuman más de 
230kVA en total 
En ambo casos se utiliza un transformador delta-y cuyo primario esté conectado a MT y su 
secundario a BT. El dimensionamiento de los transformadores se halla utilizando varios 
factores que se profundizan más adelante. Estos factores son: factor de diversidad, factor de 
carga, flujo de armónicos y pérdidas por calentamiento de conductores. 
Bloque de rectificación 
El bloque de rectificación se refiere al sistema de electrónica de potencia encargado de 
convertir la corriente AC de la red a corriente DC. Para fines del cumplimiento de los ítems 
de diseño que muestra la RETIE y las simulaciones necesarias para estos ítems, se tomará un 
rectificador y conector ya construido por la empresa EXP experts in charging solutions 
modelo EXP180K2-HT [15]. El cargador EXP180K2-HT se muestra a continuación: 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
23 
 
 
 
Figure 13 Cargador EXP180K2-HT [15] 
 
 Las principales características de este cargador son que: 
- Soporta CCS1, CCS2, CHAdeMo y tipo 2 AC. 
- Cumple con el estándar IP55: 
- Corriente armónica de entrada <5%. 
- La potencia transferida puede ser dividida en 2 de los 3 conectores DC que tiene desde 
un solo equipo. 
- La potencia es configurable desde los 50kW hasta los 180kW. 
- Interfaz touch led. 
- Posee fusible y GFCI 
Las características técnicas que serán útiles para las simulaciones que se harán 
posteriormente son las siguientes: 
- Frecuencia de funcionamiento del lado AC: 45-65Hz. 
- Voltaje de funcionamiento del lado AC 260-530VLL trifásico. 
- Factor de potencia >0.99 
- Voltaje de salida de los 150VDC-1000VDC ± .05% 
- Máxima corriente de salida (A) 600@300V, 360@500V, 180@1000V 
- Potencia de salida: 50kW-180kW. 
- Eficiencia de 95% calculada con corriente de salida y entrada. 
- Dimensiones físicas: 650*1750*820 mm 
- Peso: 130+21*N (N es el número de módulos de carga que hay en el cargador, puede 
ser de 1 a 6) 
- El número de módulos se refiere al número de rectificadores que hay en cada equipo, 
por cada módulo hay un conector. 
Bloque de conexión a carga 
 
La conexión a carga debe garantizar que los estándares de carga más comunes en Colombia 
para los VE sean soportados. Por eso, el cargador EXP180K2-HT fue elgido debido a que 
los estándares de carga que soporta son los más comunes que poseen los VE en Colombia 
según la tabla [1]. Estos estándares son: Combo tipo 1 y tipo 2 (CCS1, CCS2), CHAdeMo. 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
24 
 
 
No incluye el estándar GB/T, por lo que los VE que utilicen este estándar de carga no 
podrán ser cargador con el cargador utilizado en este proyecto. 
 
Áreas y Distribuciones Físicas de la Estación 
 
Para el diseño de la estación de carga se tomará el caso de 4 VE cargando a la máxima 
potencia permitida de 50kW de cada cargador debido a que este escenario es mucho más 
probable que el caso de 8 VE cargando al mismo tiempo debido al factor de diversidad. 
Adicionalmente, la carga total es la misma, por lo que el dimensionamiento del transformadory demás elementos de la red serán iguales. Previo al diseño conceptual, se requiere hacer un 
diagrama básico del área de la estación propuesta y un diagrama de bloques para ver el orden 
de ubicación de componentes y las distancias para el dimensionamiento de cables y 
componentes físicos. 
Diagrama de áreas 
 
 
Rectificador EXP180K2-HT. 
Distancia de parqueo: 3x7m 
Distancia entre el parqueadero y el punto de carga: 50cm 
Distancia entre los puntos de carga y el transformador: 10m 
 
Factor de diversidad y Dimensionamiento de Componentes: 
El factor de diversidad es la relación entre las sumas de las demandas individuales 
con la demanda máxima coincidente. Es decir, el total teórico de demanda de las estaciones 
sobre la demanda máxima que coincide en un tiempo dado [16]. Entre más alto sea el factor 
de diversidad, menor probabilidad hay de que la demanda máxima teórica sea alcanzada pues 
la demanda máxima no coincide en el mismo tiempo. 
Figure 14 Diagrama de Áreas 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
25 
 
 
 
 La estimación de la demanda máxima coincidente se hará de acuerdo a la fórmula de 
estimación de VE por estación en un tiempo coincidente que presenta la UPME en [18]. 
𝑁𝑉𝐸
𝐿
=
𝑃𝐿𝑇𝐿
𝐵
𝐸 𝐷
 
Donde 𝑁𝑉𝐸 es el número de VE, L es la cantidad de puntos de recarga, 𝑃𝐿 potencia 
del cargador de la estación en kW, 𝑇𝐿 es el tiempo de uso de la estación en horas, B es la 
capacidad de la batería en kWh, D es la distancia promedio conducida previo a cargar el VE 
en km y E es la autonomía del VE en km. Tomando los siguientes datos: 
 𝑃𝐿 = 50𝑘𝑊 pues es la potencia para la cual se diseña el cargador tipo IV 
 𝑇𝐿 = 0.5 pues es lo que se demora en promedio en cargar un VE de 0 a 80% [17] 
B = 41.685kWh pues es la capacidad promedio ponderada de la batería de los VE en la tabla 
[2] (sin tener en cuenta buses ni camiones). 
D = 200km pues la idea de cargar un VE con carga rápida es que este no tenga un porcentaje 
alto de batería, por lo que al recorrer 200km antes de cargar la batería el porcentaje de carga 
de la misma será bajo. 
E = 333.87 km pues es el promedio ponderado de la autonomía de los VE listados en la tabla 
2. 
𝑁𝑉𝐸
𝐿
=
50𝑘𝑊 ∗ 0.5ℎ
41.685𝑘𝑊ℎ
333.87𝑘𝑚
200𝑘𝑚
= 1.00 
Por lo que la demanda máxima coincidente será de 50kW pues es lo que consume 1 VE 
cuando está cargando. 
 
Por esto, el factor de diversidad será de: 
𝐹𝑑 =
50𝑘𝑊 ∗ 8
50𝑘𝑊
= 8.00 
Entonces el transformador debe ser dimensionado de la siguiente manera: 
𝑃𝑡𝑟𝑎𝑓𝑜 =
 Σ𝐷𝑖 
𝐹𝑑
 
𝑃𝑡𝑟𝑎𝑓𝑜 =
 400kW 
8
= 50𝑘𝑊 
Con esto se concluye que el transformador debe ser dimensionado únicamente para 1VE, 
pero debido a los grandes incentivos que está teniendo el gobierno colombiano con la compra 
de VE y el mercado de VE ha estado en aumentos desde 2012 según [2], se sumarán 3 VE 
más a la potencia del transformador que seguirá siendo mucho más pequeño y económico 
que un transformador dimensionado para los 8 VE de la estación. Por ende, el transformador 
tendrá un dimensionamiento de 200kW. 
 
Como la capacidad de la electrolinera será de 8 VE siendo alimentados a máxima potencia, 
el transformador no será dimensionado para los 8VE sino para 4 ya que es poco probable que 
hayan más de 4 VE conectados a la vez según el factor de diversidad hallado en esta sección. 
A pesar de que los componentes se van a dimensionar para 4 VE cargando a la vez, realmente 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
26 
 
 
la estación tiene una capacidad de 8 VE ya que la probabilidad de que todos carguen los 8 
VE a la vez es muy baja según lo visto con el factor de diversidad. 
Tabla de Cargas: 
Table 4 Tabla de Cargas 
 
Diseño Básico 
Diagrama Unifilar: 
 Para cumplir las especificaciones requeridas primero se diseña un diagrama unifilar que 
corresponde al circuito de la estación de carga para el diseño de: flujo de carga, análisis de 
corto circuito y más adelante (en el diseño detallado) el análisis de puesta de tierra, 
coordinación de protecciones y esfera rodante. El diagrama unifilar se hará para una el diseño 
de una subestación dedicada (es decir, no una existente) y hará mediante el software ETAP. 
El diagrama unifilar se muestra a continuación: 
 
 
1 Cargador 1 125 480 2 62.5 4
2 Cargador 2 125 480 2 62.5 4
3 Cargador 3 125 480 2 62.5 4
4 Cargador 4 125 480 2 62.5 4
5 Cargador 5 125 480 2 62.5 4
6 Cargador 6 125 480 2 62.5 4
7 Cargador 7 125 480 2 62.5 4
8 Cargador 8 125 480 2 62.5 4
Cuadro de Cargas Baja Tensión lado AC
Circuito Ubicación
Corriente Total
(A)
Tensión 
Nominal (V)
Corriente por
conductor
Calibre 
Conductor 
AWG
# de 
conductores 
por fase
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
27 
 
 
 
Flujo de Carga y Regulación de Tensión: 
 
El análisis de flujo de carga se utiliza con el fin de observar el comportamiento de la 
estación de carga rápida de VE en términos de funcionamiento normal. El diagrama unifilar 
a simular incluye el tipo, calibre y longitud de conductores que se van a utilizar en la estación 
de acuerdo a las distancias establecidas en el diseño conceptual con el fin de modelar las 
pérdidas sobre estos conductores. Es importante también observar las pérdidas a través del 
transformador y los otros componentes para dimensionar el transformador de acuerdo al 
factor de diversidad y las pérdidas dadas por la simulación. Además, la regulación de tensión 
una medida que define que tan alejada está la tensión real de un nodo a comparación de su 
tensión nominal, en Colombia la regulación de tensión está regulada por la RETIE e indica 
que la tensión real puede estar 10% por debajo o 5% por encima de la tensión nominal. La 
simulación del flujo de carga se muestra a continuación. 
 
Figure 15Diagrama Unifilar 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
28 
 
 
 
Figure 16 Flujo de Carga en ETAP 
 
Análisis de Corto Circuito: 
El análisis de corto circuito se hace con el fin de observar el valor de la corriente de 
corto para así poder dimensionar los interruptores de tal manera que estos se abran en caso 
de un corto, y además que cumplan con el orden establecido en la coordinación de 
protecciones. Además, es importante conocer la corriente máxima de corto circuito para el 
flujo de armónicos, ya que la norma IEC6000-3-2 (que regula la corriente armónica) depende 
de la relación entre la corriente de corto y la corriente nominal del sistema. Los valores de 
corto circuito de la red y del transformador fueron los valores sugeridos como típicos del 
software ETAP. 
 
Figure 17 Análisis de Corriente de Corto en ETAP 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
29 
 
 
Coordinación de Protecciones: 
El análisis de coordinación de protecciones es básico para el orden de la apertura de 
interruptores en caso de una falla eléctrica (un cortocircuito). Por ende, es importante hacer 
un análisis de coordinación de protecciones y dimensionar los interruptores de tal manera 
que su apertura aísle la falla antes de desconectar el sistema completo. En otras palabras, la 
coordinación de protecciones implementa interruptores que abran primero aguas abajo, y 
vayan subiendo con el fin de aislar la falla y no abrir el sistema completo lo que causaría una 
desconexión de todos los elementos del sistema. El análisis de coordinación de protecciones 
se hace en ETAP, y como referencia se toman los 10.23kA de corriente de corto simétrica 
que se halló en el análisis de corto circuito. Existen 2 fallas posibles en el sistema: 
Curvas de coordinación de protecciones 
 
Nótese que los interruptores denominados CB3, CB5, CB4, CB5 son el mismo modelo. Por 
ende las curvas están superpuestas. 
 
Figure 18 Coordinación de Protecciones 
 
Diseño de una estación de carga rápida para automóvileseléctricos 
30 
 
 
Falla nodo principal: 
Cuando falla el nodo principal, la única opción es desconectar el interruptor inmediatamente 
superior a este, lo que desconectaría el sistema completo. La simulación en ETAP se muestra 
a continuación: 
 
Figure 19 Coordinación de Protecciones Falla en el BUS 1 
El interruptor 1 abre en 10.33ms, el 2 en 20.54ms. 
Falla nodo de cargador: 
Cuando falla cualquier nodo que tenga un cargador se debe priorizar la apertura del 
interruptor de ese nodo, y en caso de que ese interruptor falle se debe abrir los interruptores 
aguas arriba, tal y como se muestra a continuación: 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
31 
 
 
 
Figure 20 Coordinación de Protecciones Falla en Cargador 
El interruptor 1 abre en 8.33ms, el 2 abre en 10.33ms, el 3 en 20.54ms. Los mismos valores 
se repiten para todos los cargadores. 
Diseño Detallado: 
 
Flujo de Armónicos: 
Bajo la misma norma de armónicos de corriente (IEC61000-3-2), se establece que los límites 
máximos de armónicos de voltaje son debajo de 5% de cada armónico, y debajo del 8% de 
distorsión armónica total para sistemas de tensión menor a 1kV. 
 
 
Figure 21 Norma IEC61000-3-2 Flujo de Armónicos 
 
En este proyecto hay dos nodos que presentan armónicos diferentes, el de cada uno de los 
cargadores de VE y el nodo principal que los conecta a todos (BUS 1). La distorsión armónica 
simulada se presenta a continuación: 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
32 
 
 
 
Figure 22 Flujo de Armónicos en el Nodo de Cada Cargador 
 
 
Figure 23 Flujo de Armónicos en el Nodo Principal y el Transformador 
Malla de Puesta a Tierra: 
La malla de puesta a tierra se diseña teniendo en cuenta las áreas de construcción de la 
estación de carga de VE. La malla de puesta a tierra tendrá dimensiones de 5m*9m, con 5 
varillas en dirección horizontal y separación de 1m y 9 varillas en dirección vertical con 1m 
de separación también, enterradas a una profundidad de 0.5m pues la norma IEEE80 indica 
una profundidad de 0.5m a 1.5m. El material de las varillas es cobre recocido, la resistividad 
del terreno se toma como 100ohm/m y la del material rocoso se toma como 3000ohm/m. Con 
un tiempo de exposición de 0.5s, entonces los límites de voltaje de paso y toque de acuerdo 
a la norma IEEE80 se encuentran en las ecuaciones (para 70kg): 
𝐶𝑠 = 1 −
0.09 (1 −
𝜌
𝜌𝑠
)
2ℎ𝑠 + 0.09
= 0.652 
 
𝐸𝑃𝐴𝑆𝑂 =
(1000 + 6𝐶𝑠 𝜌𝑠)0.157
 √𝑡𝑠
= 2827.79𝑉 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
33 
 
 
𝐸𝑇𝑂𝑄𝑈𝐸 =
(1000 + 1.5 𝜌𝑠)0.157
 √𝑡𝑠
= 873.47𝑉 
Estos son los límites de tensión de paso y toque que la malla de puesta a tierra debe evitar 
que sean excedidos. 
 
Como las dimensiones físicas de la malla de puesta a tierra son 5m*9m, las varillas tienen 
una distancia de 1m entre ellas, se utilizarán 5 varillas longitudinales y 9 transversales, para 
tener en total 32 cuadros. Se establece también que la malla de puesta a tierra tenga 70 varillas 
verticales con una longitud de 5m, y utilizando la fórmula de la IEEE80 para el cálculo del 
voltaje de toque y paso de la malla diseñada: 
 
𝐸𝑃𝐴𝑆𝑂 = 𝜌𝑠𝐾𝑚𝐾𝑖
𝐼𝐺
𝐿𝑚
= 820.56𝑉 
𝐸𝑇𝑂𝑄𝑈𝐸 = 𝜌𝑠𝐾𝑠𝐾𝑖
𝐼𝐺
𝐿𝑚
 1864.42𝑉 
Malla de Puesta a Tierra en DC: 
Según la RETIE, todo sistema de corriente continua con tensión superior a los 50V debe 
contar con una malla de puesta a tierra que equipotencialice y conecte a tierra todas las 
estructuras metálicas de sujeción y soporte de los equipos que forman parte del sistema. El 
único caso en donde el sistema de puesta a tierra de un sistema en DC es independiente al 
sistema de puesta a tierra en AC es si la separación de estos es mayor a 5 veces el tamaño de 
la malla de puesta a tierra del lado AC. Como esto no se cumple en este diseño, se debe 
conectar el cuerpo del cargador EXP180K2-HT con la malla de puesta a tierra de la 
subestación. 
Planos: 
Para el diseño detallado se muestran los planos; superior y horizontal con el fin de observar 
la disposición de los equipos, las dimensiones de la estación y la ubicación de la malla de 
puesta a tierra. 
 
Figure 24 Plano Alto de la Estación 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
34 
 
 
 
 
 
Figure 25 Plano Frontal de la Estación 
 
Listado de Componentes y Presupuesto: 
De acuerdo con los niveles de corriente y voltaje se escogen los calibres de conductores de 
la estación de carga, además se incluyen todos los componentes eléctricos y sus costos con 
el fin de desarrollar tanto un listado de componentes, como sus precios para así tener un 
presupuesto general de una estación de carga rápida de VE con disponibilidad de 8VE. Los 
calibres seleccionados cumplen con la tabla 250-95 de la NTC2050, que define la 
capacidad de corriente máxima de los calibres del conductor. 
 
Table 5 Listado de Componentes y Presupuesto 
 
 
Bandejas Porta cables: 
De acuerdo a la tabla 392.22 del NEC 2017, los conductores con calibre superior a 4/0 
deben estar en una sola capa (aplica para el conductor del transformador al bus 1 pues su 
calibre es 750AWG) la suma de los diámetros de todos los conductores no puede superar el 
Elemento Longitud (Si aplica) (m) Unidades Valor por unidad (COP) Valor total (COP)
Cable 14AWG 5 18 1,700.00$ 153,000.00$ 
Cable 10AWGn 5 1 3,500.00$ 17,500.00$ 
Cable 750AWG 10 2 157,801.32$ 3,156,026.40$ 
Cable 1000AWG n 10 1 185,523.00$ 1,855,230.00$ 
Cable 4AWG 3 48 15,600.00$ 2,246,400.00$ 
Cable 2AWGgnd 3 8 20,450.00$ 490,800.00$ 
Cable2AWGn 3 8 20,450.00$ 490,800.00$ 
Cargador DC UPME NA 8 134,407,732.50$ 1,075,261,860.00$ 
LV430403 SE CB NA 2 2,004,908.00$ 4,009,816.00$ 
LV429670 SE CB NA 2 1,807,400.00$ 3,614,800.00$ 
LV429014 SE CB NA 16 1,352,000.00$ 21,632,000.00$ 
Transformador 11,4kV/480V 230kW UPME NA 1 47,739,897.76$ 47,739,897.76$ 
Canalización UPME 93 1 55,047.00$ 5,119,371.00$ 
Total 1,165,787,501.16$ 
Obra Eléctrica
Listado de componentes y Presupuesto
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
35 
 
 
ancho de la bandeja porta cable. Para el caso de los otros conductores, el porcentaje de 
ocupación no puede superar el 50% pues en estos casos los conductores si pueden estar 
unos sobre otros (como se indica en el ejemplo 5 de la sección 318 de la NTC2050). Por 
ende, se desarrolla la siguiente tabla que indica las dimensiones de las bandejas porta cables 
a utilizar: 
 
Table 6 Bandejas Portacables 
 
 
6.1 Descripción del Resultado Final 
El resultado final se puede definir como la unión de los tres diseños (conceptual, básico y 
detallado) y su objetivo principal es cumplir con todos los ítems listados en la sección 
especificaciones a seguir de la estación propuesta. A continuación, se describirá cada uno 
de los ítems que cumple cada etapa de diseño: 
 
Diseño Conceptual: Cumple con los ítems: a, c, o, q, s (parcialmente). 
Diseño Básico: Cumple con los ítems: d, e, f, m, o, p r. 
Diseño Detallado: Cumple con los ítems: h, i, j, k, n, s (completa), t. 
7 VALIDACIÓN DEL TRABAJO 
7.1 Metodología de prueba 
Para probar el diseño se utilizó principalmente el software ETAP con el fin de observar el 
comportamiento eléctrico de la estación y hacer las modificaciones necesarias para cumplir 
con los requerimientos de diseño de cada estudio. Además, los cálculos de malla de puesta a 
tierra se hacen en el software de Microsoft Excel y los planos detallados en el software 
Autodesk AutoCAD. 
7.2 Validación de losresultados del trabajo 
Los resultados de cada simulación se mostrarán como tablas que resumen la simulación y 
exhiben la información necesaria para verificar que se cumpla con la norma correspondiente. 
Origen Destino Protección (A) Material Ducto Número de ductos Ancho (mm) Alto(mm) Area Transversal conductor (mm^2) # de líneas por canaleta % de Ocupacion
Red Transformador 1 3.5 Cárcamo 2 6 3 6.24 3 35%
Transformador 1 Bus 1 249.5 Cárcamo 1 150 50 400 2 5%
Bus 1 Cargador 1 62.5 Cárcamo 1 12 6 25 2 35%
Bus 1 Cargador 2 62.5 Cárcamo 1 12 6 25 2 35%
Bus 1 Cargador 3 62.5 Cárcamo 1 12 6 25 2 35%
Bus 1 Cargador 4 62.5 Cárcamo 1 12 6 25 2 35%
Bus 1 Cargador 5 62.5 Cárcamo 1 12 6 25 2 35%
Bus 1 Cargador 6 62.5 Cárcamo 1 12 6 25 2 35%
Bus 1 Cargador 7 62.5 Cárcamo 1 12 6 25 2 35%
Bus 1 Cargador 8 62.5 Cárcamo 1 12 6 25 2 35%
Bandejas Portacables y Canalizaciones
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
36 
 
 
Flujo de Carga y Regulación de Tensión: 
 
El límite normativo de la regulación de tensión se establece en la RETIE sección 7.1.6 e 
indica que para sistemas eléctricos en baja tensión la regulación debe ser menor a 10% por 
debajo y 5% por encima de la tensión nominal. Todos los elementos del sistema cumplen con 
esta norma. 
 
Análisis de Corto Circuito y Coordinación de Protecciones 
El análisis de corto circuito dio como resultado las siguientes corrientes simétricas y de pico. 
Table 8 Resumen Análisis de Corti Circuito 
 
A partir de estos valores de corto, se dimensionan los interruptores tal que se cumpla el orden 
de apertura de los mismos de acuerdo a la coordinación de protecciones. 
 
Table 9 Orden de Apertura de Protecciones 
 
Nodo Fallado Corriente de Corto Pico (A)
Bus 1 101,432.00
Cargador 1 86,498.00
Cargador 2 98,691.00
Cargador 3 98,691.00
Cargador 4 86,498.00
10,014.00
9,645.00
Corriente de corto simétrica trifásica (A)
Análisis de Corto Circuito
10,283.00
9,645.00
10,014.00
Bus fallado Orden de Apertura
Bus 1 CB11,CB12
Cargador 1 CBC1, CB11,CB12
Cargador 2 CBC2, CB11,CB12
Cargador 3 CBC3, CB11,CB12
Cargador 4 CBC4, CB11,CB12
Coordinación de Protecciones
Elemento Potencia (kVA) # de conductores Corriente por Conductor (A) Voltaje Nominal (V) Voltaje Real (V)
Cargador 4 59,000.0 62.5 480.0 472.0 Reg de tensión de 1.66% por debajo2.0
Cargador 3 59,000.0 62.5 480.0 472.0 Reg de tensión de 1.66% por debajo2.0
Cargador 2 59,000.0 62.5 480.0 472.0 Reg de tensión de 1.66% por debajo2.0
Cargador 1 59,000.0 62.5 480.0 472.0 Reg de tensión de 1.66% por debajo2.0
Flujo de Carga y Regulación de Tensión
Bus 1 235,528.0 249.5 480.0 472.0 Reg de tensión de 1.66% por debajo
6.0
2.0
Limites de tensión(norma reg. de tensión 7.1.6)
Transformador 239,400.0 3.5 11,400\480 11,400\480
Regulación de Tensión en el
 primario 0%, para el secundario 0% 
Table 7 Resumen Flujo de Carga y Regulación de Tensión 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
37 
 
 
La coordinación de protecciones establece que el primer interruptor en abrir en caso de una 
falla corresponde al interruptor conectado directamente sobre el cargador X CBCX, y en caso 
de fallar abren los interruptores aguas arriba, lo que es el comportamiento deseado. 
 
Flujo de Armónicos: 
El flujo de armónicos según la simulación de ETAP presenta el siguiente comportamiento: 
 
Figure 26 Armónicos Nodo Cargadores 
Se puede ver como en el nodo de los cargadores la distorsión armónica de cada armónico 
individual es menor al 5% pues el más alto, el armónico 17, tiene una distorsión de alrededor 
de 1.8% de la tensión nominal. En cuanto a la THD, calculándolo: 
𝑇𝐻𝐷𝑣 =
√Σ1
𝑛
𝑣ℎ
2
𝑉1
= 2.033% 
Inferior al límite de 8.0% impuesto por la norma IEC61000-3-2 para sistemas con voltaje 
menor a 1kV. 
 
En cuanto al nodo principal (Bus 1): 
0.000%
0.200%
0.400%
0.600%
0.800%
1.000%
1.200%
1.400%
1.600%
1.800%
2.000%
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49
Magnitud de armónicos nodo cargadores
Distorsión Voltaje (%)
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
38 
 
 
 
Figure 27 Armónicos Nodo Principal y Transformador 
Se puede ver como en el nodo de los cargadores la distorsión armónica de cada armónico 
individual es menor al 5% pues el más alto, el armónico 5, tiene una distorsión de alrededor 
de 3.5 % de la tensión nominal. En cuanto a la THD, calculándolo: 
𝑇𝐻𝐷𝑣 =
√Σ1
𝑛
𝑣ℎ
2
𝑉1
= 2.394% 
Inferior al límite de 8.0% impuesto por la norma IEC61000-3-2 para sistemas con voltaje 
menor a 1kV. 
 
8 CONCLUSIONES Y TRABAJO FUTURO 
La propuesta del proyecto de grado fue hacer un diseño de una estación de carga de vehículos 
eléctricos que soporte hasta 8 VE conectados a ella. Se debió hacer un estudio de marco 
normativo, y partir de este se puede listar las normas que se cumplen RETIE en cada uno de 
los estudios que se hicieron en el proyecto. Las normas que cumple este proyecto son: 
 250-95 de la NTC2050, que habla de las corrientes que soportan los calibres de 
conductores 
 IEEE80 que establece parámetros de diseño de la puesta a tierra 
 IEC61851 que define los valores de potencia de carga de VE 
 SAEJ1772 ya que es un estándar de carga que tienen los VE y posee el elemento 
rectificador a utilizar. 
 392.22 del NEC 2017, que define el porcentaje de ocupación máximo de las bandejas 
porta cables 
 Regulación de tensión en la RETIE, que define los niveles aceptables para sistemas 
de BT en 10% por debajo o 5% por encima de la tensión nominal 
 IEEE61000-3-2 que define los límites de flujos de armónicos máximos en sistemas 
eléctricos. 
0.000%
0.500%
1.000%
1.500%
2.000%
2.500%
3.000%
3.500%
4.000%
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49
Distorsión Armónica Bus 1
Series2
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
39 
 
 
 Estándar IP55, que define la resistencia de agua y sólidos. Aplica para el elemento 
rectificador del sistema 
 Algunas recomendaciones del estándar 20.7 de la RETIE, entre estos: transformador 
a 1.5m del suelo, tener el elemento cargador lo más cercano posible al parqueadero 
del VE, interruptor antes y después de cada elemento de la red eléctrica, cada punto 
de carga tiene su propio interruptor que protege contra sobre corrientes. 
Por esto, el objetivo del proyecto se cumplió de manera satisfactoria debido a que las 
simulaciones indican que todos los voltajes están dentro de ±5%. La potencia aparente 
también se encuentra dentro de este rango y los análisis de corto, coordinación de 
protecciones y demás estudios se encuentran todos cumpliendo con el marco normativo 
estudiado. En detalle: 
 
El proyecto se basó en la metodología de los tres diseños necesarios para cualquier sistema 
eléctrico según la RETIE, los cuales son el diseño conceptual, básico y detallado. El diseño 
conceptual se basa en las áreas y distancias físicas del proyecto, una tabla de cargas 
(modeladas como rectificadores de 18 pulsos y carga DC constantes de 50kW) y tiene en 
cuenta el factor de diversidad y las pérdidas por efecto Joule sobre los conductores, para 
establecer el dimensionamiento del transformador y los otros componentes. El factor de 
potencia se establece utilizando un cargador comercial de referencia EXP180K2-HT y las 
características dadas por el fabricante, el cual informa una corriente armónica menor al 5% 
(cumpliendo la norma IEEE61000-3-2) y un factor de potencia superior al 0.99. Con estas 
características dadas, se empieza el diseño básico simulando todos los efectos eléctricos de 
la red necesarios para evaluar el funcionamiento de la estación utilizando el software ETAP. 
Las simulaciones son las siguientes: 
 Flujo de potencia teniendo en cuenta 4 VE conectados a máxima capacidad 50kW 
 Análisis de Corto Circuito 
 Coordinación de Protecciones 
Una vez setienen estos estudios, se procede a hacer el diseño a detalle que incluye una 
simulación más en ETAP, y otros tipos de estudio y diseño que en este proyecto no se hicieron 
en ETAP. El estudio eléctrico en ETAP es: 
 Flujo de armónicos utilizando un modelo de rectificador de 18 pulsos (pues el 
rectificador EXP180K2-HT no tiene modelo en ETAP) 
Los últimos diseños que se hacen son el diseño de malla de puesta a tierra, listado de 
componentes, conductores y sus calibres, planos detallados para definir ubicación física de 
componentes en la estación de carga y por último una tabla de presupuestos (que no incluye 
mano de obra ni infraestructura civil). Con esto se finaliza el diseño de la estación de carga 
de VE. 
 
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
40 
 
 
 
9 REFERENCIAS 
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Colombia a 2022? 
[2] C. Tiempo,” Colombia en cifras según el RUNT”, El Tiempo, 2021. [Online]. 
Available: https://www.eltiempo.com/economia/sectores/ 
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Colombia, revisado en: https://www.electromaps.com/puntos-de-
recarga/netherlands y https://www.electromaps.com/puntos-de-
recarga/colombia. 
[4] Erazo Almeida C. A. (2016) Análisis y diseño de una electrolinera alimentada 
por energía solar para cargar autos eléctricos. 
[5] Ministerio de Transporte, (02 de septiembre 2021) Colombia llega a 4.849 
vehículos eléctricos y 17.333 híbridos matriculados en el RUNT. 
[6] Ley 1964 de 2019. POR MEDIO DE LA CUAL SE PROMUEVE EL USO 
DE VEHICULOS ELECTRICOS EN COLOMBIA Y SE DICTAN OTRAS 
DISPOSICIONES. 11 de julio de 2019. 
[7] Barros Guirachoca, H.P & Ortega Ortega, L.A. (2018) Análisis y diseño de 
una electrolienra en la Ciudad de Cuenca. 
[8] Ministerio de Minas y Energía (2008). Reglamento Técnico de Instalaciones 
Eléctricas RETIE. Bogotá, Colombia: Ministerio de Minas y Energía 
[9] IEC 61851-1: 2017 
[10] (R) SAE Electric Vehicle and Plug in Hybrid Electric Vehicle Conductive 
Charge Coupler: https://www.lib.must.edu.tw/TCT/SAE%20J1772-2010.pdf 
[11] Stanfield (2022) Electric Vehicle (EV) Fast Recharge Station and System US 
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[12] Shaaban et al. (2022) System and Method for Charging Electric Vehicles at 
Smart Parking Lots. US Patent No.: 11,332,032 2022 
[13] ENEL Codensa (2015) Generalidades acometidas eléctricas. Revisado en: 
https://www.enel.com.co/content/dam/enel-co/español/2-1-6-normas-
tecnicas/normas-de-construccion-de-acometidas-y-
medidores/GENERALIDADES%207.1%20ACOMETIDAS%20ELÉCTRI
CAS%20Y%20MEDIDORES.pdf 
[14] Rojas Castañeda Carlos (2022) Los 20 carros híbridos y eléctricos más 
vendidos de Colombia en 2022 
https://www.elcarrocolombiano.com/industria/los-20-carros-hibridos-y-electricos-
mas-vendidos-de-colombia-en-2022/ 
[15] Infypower (2020) EXP180K2-HT Technical parameters and features 
[16] Guía Metodológica: Cálculo de transformadores y cuadros de carga (2019) 
Empresas públicas de Medellín. 
https://www.eltiempo.com/economia/sectores/
https://www.electromaps.com/puntos-de-recarga/netherlands
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https://www.enel.com.co/content/dam/enel-co/español/2-1-6-normas-tecnicas/normas-de-construccion-de-acometidas-y-medidores/GENERALIDADES%207.1%20ACOMETIDAS%20ELÉCTRICAS%20Y%20MEDIDORES.pdf
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https://www.elcarrocolombiano.com/industria/los-20-carros-hibridos-y-electricos-mas-vendidos-de-colombia-en-2022/
https://www.elcarrocolombiano.com/industria/los-20-carros-hibridos-y-electricos-mas-vendidos-de-colombia-en-2022/
Diseño de una estación de carga rápida para automóviles 
eléctricos 
41 
 
 
[17] INSTALACIÓN DE ESTACIONES DE CARGA PARA VEHICULOS 
ELÉCTRICOS (2019) Empresas públicas de Medellín 
[18] Establecer Recomendaciones en Materia de Infraestructura de Recarga para 
la Movilidad Eléctrica en Colombia para los Diferentes Segmentos (2019) 
Unidad de Planeación Minero Energética 
[19] Establecer Recomendaciones en Materia de Infraestructura de Recarga para 
la Movilidad Eléctrica en Colombia para los Diferentes Segmentos: (2019) 
Unidad de planeación minero energética colombiana UPME