Estos últimos años, los fabricantes, junto con agentes sociales, políticos y científicos, han apostado por los vehículos eléctricos. El principal objetivo es reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, ya que 28 % de las emisiones de gases de efecto invernadero proceden del sector del transporte. El hecho de que exista una sociedad cada vez más concienciada sobre estos aspectos refuerza esta idea y las inversiones para seguir en este camino que va progresando constantemente. Las características más importantes a mejorar desde el punto de vista de los usuarios, tanto actuales como futuros, son la autonomía de los vehículos, el tiempo de carga de las baterías y el precio. Todas ellas son características que van mejorando constantemente y el mercado de los vehículos eléctricos está cada vez más accesible para la mayoría de los usuarios. En pocos años se espera que las baterías multipliquen su capacidad, se reduzcan considerablemente los tiempos de carga y disminuyan significativamente los precios de los vehículos (favorecidos por la bajada de los precios de las baterías). Para lograr estos objetivos, miles de ingenieros y científicos de todo el mundo trabajan para garantizar un futuro prometedor a los vehículos eléctricos y, por tanto, al planeta. En la actualidad, parte de la energía consumida de la red eléctrica tiene componente reactiva, lo cual obliga a las empresas encargadas de la generación de energía a generar potencia reactiva que resulta ineficaz. En el futuro cercano, se debería garantizar que toda la energía que se consume de la red sea potencia activa, es decir, se deberían de utilizar convertidores con factor de potencia unitario en las etapas de entrada a la red eléctrica. Los estándares y normativas que definen cómo debe ser el consumo energético son cada vez más exigentes con el fin de lograr este objetivo.

En este contexto, el objetivo de esta tesis es mejorar el rectificador de entrada que participa en el sistema de carga rápida de vehículos eléctricos, donde las características más importantes a cumplir son la exigencia de un factor de potencia unitario, alta eficiencia del rectificador y la posibilidad de trabajar en altas frecuencias de conmutación. Este último punto se propone principalmente para mejorar la densidad de potencia del rectificador. Para ello se han utilizado semiconductores de carburo de silicio (SiC), ya que sus características permiten realizar sistemas muy rápidos, compactos y eficientes. En la tesis, cuando hablamos del sistema de carga de vehículos eléctricos, se tendrá en cuenta que se trata de sistemas que podrán operar a niveles altos de potencia. Además, al desconocer la futura ubicación de estos rectificadores, se ha dado importancia a la mejora de la densidad de potencia. Por todo ello, se ha considerado necesario la paralización de los componentes semiconductores y trabajar en altas frecuencias de conmutación. Uno de los objetivos del documento es buscar una solución a los posibles problemas que estas características generan en la topología, donde se propondrán aportaciones para mejorar el rectificador Vienna 6-switch. Por último, todas las aportaciones propuestas para la topología Vienna 6-switch se probarán de forma independiente, tanto mediante simulación como de forma experimental. Para finalizar, se realizará un diseño que aunará todas estas propuestas de mejora para probarlo en la bancada experimental.