Los vehículos eléctricos con carga bidireccional (V2G) pueden utilizarse para reinyectar energía a la red eléctrica, alimentar una vivienda y, en caso de emergencia o apagón, incluso proporcionar energía de respaldo. Los cargadores bidireccionales permiten a los vehículos eléctricos almacenar energía solar o electricidad barata fuera de las horas punta para reducir los costes de electricidad del hogar. Al hablar de carga bidireccional, es fundamental considerar los conceptos de carga bidireccional V2G, V2H y V2L. En este blog, aprenderemos sobre esto y sobre qué es un cargador bidireccional V2G, qué es un cargador bidireccional VXNUMXH, etc.
¿Qué es la carga bidireccional y cómo funciona?
En esencia, la carga bidireccional de vehículos eléctricos es aquella que se realiza en dos direcciones (ida y vuelta) . En este tipo de carga, la energía fluye desde la red eléctrica hacia el vehículo, se puede utilizar para alimentar otros dispositivos o se puede devolver a la red.
Al igual que una fuente de energía portátil para cargar dispositivos electrónicos personales, tu coche también puede usarse de la misma manera. En el caso de los vehículos eléctricos, pueden cargar dispositivos mucho más grandes, como tu casa, una barbacoa o incluso la red eléctrica.
La carga bidireccional es un término general que abarca varios casos de uso. Los más comunes son V2G, V2H y V2L. Analicemos ahora la carga bidireccional V2G, V2H y V2L.
¿Qué es la carga bidireccional V2G vs V2H vs V2L?
Al hablar de carga bidireccional, se habla mucho de los conceptos de V2G, V2H y V2L. Existe una gran diferencia entre la carga bidireccional V2G, V2H y V2L.
- V2G (Vehículo a Red) En este programa, el VE exporta la energía a la red eléctrica para respaldarlo.
- V2L (Vehículo a Carga)- En este tipo de disposición, un vehículo eléctrico se puede utilizar para cargar otros vehículos eléctricos o alimentar otros electrodomésticos.
- V2H (Vehículo a casa) Aquí, la energía de los vehículos eléctricos se utiliza para abastecer una empresa o un hogar.
¿Qué es un cargador bidireccional V2G o carga bidireccional V2G?
En el sistema V2G (vehículo a red), una pequeña parte de la energía almacenada en la batería del vehículo eléctrico se devuelve a la red eléctrica cuando es necesario. Esto depende del acuerdo de servicio. Para participar en el programa V2G, se requiere un cargador bidireccional con un vehículo eléctrico compatible.
Los propietarios de vehículos eléctricos que optan por este programa también reciben incentivos financieros. Se les otorgan créditos o se reduce su coste de electricidad. Los vehículos eléctricos con tecnología V2G también pueden ayudar a sus propietarios a participar en un programa VPP (central eléctrica virtual). Este programa suministra energía durante las horas punta y mejora la estabilidad de la red.
Actualmente, solo unos pocos vehículos eléctricos (VE) cuentan con capacidad de carga V2G y CC bidireccional. Algunos de los VE que sí admiten V2G son los Mitsubishi Outlander o Eclipse híbridos enchufables y el último modelo del Nissan Leaf (ZE1). Con esto, ya deberías haber comprendido qué es un cargador bidireccional V2G o la carga bidireccional V2G.
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¿Cuál es el problema con la carga bidireccional V2G?
Uno de los principales problemas de la tecnología V2G es la falta de conectores y protocolos de carga bidireccionales estándar . Además, existen desafíos regulatorios.
Las normas de vehículo a red son complejas y complejas, ya que implican la regulación de los requisitos de seguridad, potencia y electricidad al descargar energía a la red. Para equipos de sistemas de carga bidireccional de vehículos eléctricos, UL9741 es una norma de seguridad propuesta, aún en desarrollo. Se basa en la norma de seguridad UL1741 y la norma IEEE1547 para la interconexión de DER (recursos energéticos distribuidos) con sistemas de energía eléctrica.
Hoy en día, la mayoría de los vehículos eléctricos cuentan con puertos de carga CCS estándar. Actualmente, la Ford F-150 Lightning EV es el único vehículo eléctrico que utiliza un puerto CCS para carga bidireccional. Sin embargo, en el futuro, habrá más vehículos eléctricos con puertos de conexión CCS disponibles con capacidades V2G y V2H. Veamos qué es un cargador bidireccional V2H.
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¿Qué es un cargador bidireccional V2H o carga bidireccional V2H?
El sistema vehículo-hogar (V2H) es bastante similar al V2G. Sin embargo, en este sistema, la energía no se envía a la red eléctrica, sino que se utiliza localmente para alimentar una vivienda. Esto permite que el vehículo eléctrico funcione como un sistema de baterías doméstico convencional y también contribuye a aumentar la autosuficiencia, especialmente cuando se combina con paneles solares en el tejado. Pero la principal ventaja del V2H es su capacidad para proporcionar energía de respaldo durante un apagón.
Para funcionar correctamente, V2H necesita un cargador bidireccional compatible y algunos equipos adicionales, como un medidor de energía (medidor CT). El medidor CT se utiliza para monitorear el flujo de energía hacia y desde la red eléctrica. Por eso, debe instalarse en el punto de conexión principal a la red. Cuando el sistema detecta la cantidad de energía de la red consumida por su hogar, le indica al cargador bidireccional para vehículos eléctricos que descargue una cantidad equivalente. Esto compensa cualquier consumo de energía de la red. De manera similar, cuando este sistema detecta energía exportada desde un sistema solar en el techo, la desvía para cargar el vehículo eléctrico. Esto es bastante similar al funcionamiento de los cargadores inteligentes para vehículos eléctricos.
Para garantizar la energía de respaldo en caso de emergencia o apagón, el sistema V2H debe ser capaz de detectar el corte de suministro eléctrico y aislarlo de la red mediante un contactor (interruptor) automático. Esto se conoce como funcionamiento en isla.
Actualmente, solo unos pocos vehículos eléctricos (VE) cuentan con tecnología V2H. Entre estos vehículos se incluyen el Mitsubishi Outlander PHEV y el Nissan Leaf, un modelo posterior. Ambos utilizan el conector CHAdeMO, un modelo antiguo. El nuevo Ford F-150 Lightning EV es bastante singular, ya que puede usar un conector CCS a través de un cargador bidireccional integrado en el vehículo para funcionar en modo V2H. Sin embargo, hay una pega: este modelo de VE solo funciona cuando se utiliza con la Ford Charge Station Pro y el Ford Home Integration System. Esto te ha ayudado a comprender qué es un cargador bidireccional V2H. Ahora bien, también debes tener curiosidad por saber qué es la carga V2L y si es V2L bidireccional.
¿Qué es la carga V2L? ¿Es V2L bidireccional?
La tecnología V2L o de vehículo a carga no requiere un cargador bidireccional para funcionar y, por lo tanto, es mucho más sencilla que las otras dos tecnologías mencionadas anteriormente. A veces también se la denomina VTOL.
Los vehículos con V2L incluyen un cargador bidireccional integrado y tomas de corriente alterna estándar , que permiten conectar cualquier electrodoméstico común. Para suministrar energía mediante un cable, algunos vehículos utilizan un adaptador V2L especial y el puerto de carga para vehículos eléctricos. En caso de emergencia, se pueden conectar alargadores desde el vehículo a la casa para alimentar aparatos esenciales, como ordenadores, frigoríficos, iluminación e incluso electrodomésticos de cocina.
La nueva Ford F-2.4 Lightning cuenta con tecnología V9.6L, gracias a sus cuatro tomas de corriente CA de 150 kW, que suman un total de 2 kW. Otros vehículos con tecnología V2L son el Kia EV6 y el nuevo Hyundai IONIQ 5. Estos vehículos cuentan con tomas de corriente CA tanto externas como internas. Esto debería haber respondido a la pregunta sobre qué es la carga V2L y si es V2L bidireccional.
V2L para energía fuera de la red y de respaldo
Si bien los vehículos con V2L pueden ser muy útiles para el suministro de energía de respaldo mediante cables de extensión para alimentar ciertos aparatos, también puede conectar la alimentación V2L directamente a un cuadro de distribución de respaldo o incluso al cuadro de distribución principal mediante un interruptor de transferencia o conmutación de CA específico.
Para reducir o incluso eliminar la necesidad de un generador de emergencia, un vehículo con V2L también puede integrarse en un sistema de energía solar aislado de la red. La mayoría de los sistemas de energía solar aislados de la red cuentan con un cargador inversor bidireccional. Técnicamente, este cargador puede usar la energía de cualquier fuente de CA, incluido un vehículo con V2L. Sin embargo, para que esto sea seguro, el inversor debe ser instalado y configurado por un especialista en energía solar o un electricista cualificado. Esto debería haberle ayudado a comprender la diferencia entre la carga bidireccional V2G, V2H y V2L.
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¿Cuáles son los 9 mejores cargadores bidireccionales del mercado?
Un cargador avanzado para vehículos eléctricos con capacidad de carga bidireccional se denomina cargador bidireccional. Parece simple, pero se trata de un proceso de conversión de energía bastante complejo de corriente alterna (CA) a corriente continua (CC). Es lo opuesto a los cargadores unidireccionales para vehículos eléctricos convencionales, que utilizan CA para cargar.
Los cargadores bidireccionales no son como los cargadores de vehículos eléctricos habituales y funcionan de forma similar a los inversores. Convierten la CA en CC durante la carga y la invierten durante la descarga. Sin embargo, estos cargadores solo son compatibles con vehículos compatibles con la carga bidireccional de CC. Los mejores cargadores bidireccionales del mercado son los siguientes:
1. Wallbox Quasar
El Wallbox Quasar es un cargador bidireccional, el más pequeño de su clase. De hecho, es el primer cargador para vehículos eléctricos diseñado para el hogar. Ofrece capacidades avanzadas de carga de CC bidireccional.
Este cargador tiene una potencia máxima de 32 A o 7.4 kW. Sin embargo, tenga en cuenta que solo es compatible con vehículos con conector de CC CHAdeMO. Actualmente, solo se puede usar con el Mitsubishi Outlander híbrido enchufable y el Nissan Leaf EV de última generación. El Wallbox Quasar puede costar entre US$4500 y US$8000 (dependiendo de los impuestos locales y del país).
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2. Tecnologías rectificadoras Highbury
Rectifier Technologies es un fabricante australiano de equipos de conversión de energía. Es la segunda empresa del mundo en desarrollar un cargador residencial compacto bidireccional. Aunque el cargador bidireccional de CC Highbury aún no está en el mercado, afirma tener una eficiencia del 96 % y un diseño moderno y delgado. La empresa asegura que este cargador será el cargador bidireccional de CC más delgado del mundo. Contará con una potencia estándar de 7 kW, una potencia alta de 11 kW (46 A) y estará disponible en dos tamaños.
Inicialmente, a través de V2G, permitirá a los propietarios de vehículos eléctricos vender el exceso de energía a la red. Sin embargo, funcionalidades adicionales como V2H (Vehículo a Hogar) estarán disponibles más adelante. Será compatible con vehículos eléctricos compatibles con CSS o CHAdeMO. Su precio aún no está disponible.
3. Wallbox Quasar 2
Recientemente, Wallbox anunció la segunda generación del Quasar 2. Este nuevo cargador bidireccional de CC ha sido diseñado desde cero . Ahora ofrece hasta 48 A o 11.5 kW de potencia de descarga o carga. Su diseño también es completamente diferente al del modelo anterior. El modelo anterior tenía un aspecto poco convencional, sin pantalla. Sin embargo, el nuevo Quasar 2 incluye un modo de emergencia que permite que un vehículo compatible alimente hogares en caso de cortes de energía.
Wallbox afirma que este cargador permite una transición fluida de la red eléctrica a la red del vehículo. Esto significa que funciona correctamente con un aislador de red externo (contratista), necesario para aislar de forma segura la red eléctrica de tu hogar. Sus especificaciones completas aún no se han publicado, por lo que su precio tampoco está disponible. Sin embargo, el sitio web de la compañía indica que este cargador incluirá una amplia gama de opciones de comunicación, como Bluetooth, wifi, Ethernet e incluso 3G/4G.
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4. Emporia V2X bidireccionalcargador individual
Emporia es una pequeña empresa con sede en Colorado que ha desarrollado el cargador bidireccional doméstico V2X . Este cargador es bastante impresionante, ya que cuenta con un inversor CA/CC integrado basado en carburo de silicio (diseñado por BREK Electronics). Tiene una potencia máxima de 11.52 kW o 48 A. Se puede acoplar con el sistema de gestión de energía doméstica Emporia Vue y es compatible con el conector CSS Tipo 1 para automatizar sus necesidades de almacenamiento y consumo de energía. Su característica más destacada es que admite el funcionamiento aislado de la red. Funcionará en modo aislado con la adición de un dispositivo de aislamiento de red compatible (contratista).
Su precio ronda los US$1500, lo que lo convierte en uno de los cargadores bidireccionales universales más asequibles. Sin embargo, este producto aún se encuentra en fase de diseño y se lanzará en 2023.
5. Cargador bidireccional Delta V2H
Delta Electronics es una empresa especializada en equipos de conversión de energía y eficiencia energética, incluyendo sistemas de almacenamiento de energía y energía solar. Esta compañía ha fabricado una gama de cargadores bidireccionales para vehículos eléctricos, tanto para uso residencial como comercial.
El Delta V2H es un cargador bidireccional trifásico de vehículo a hogar (V3H) disponible en dos modelos de 2 kW o 22 kW. Puede funcionar en modo aislado de la red (de respaldo) y conectado a la red. Sin embargo, actualmente solo es compatible con conectores para vehículos CHAdeMO. Ofrece una alta eficiencia operativa del 11 %. También se está desarrollando una versión monofásica de 95 kW, pero aún se desconocen sus detalles.
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6. Energía Fermata FE-15
El cargador bidireccional FE-15 es fabricado por Fermata Energy , una empresa estadounidense fundada en 2010. Es uno de los cargadores de CC bidireccionales más potentes disponibles en Norteamérica. Ofrece una potencia de carga y descarga de 15 kW. Actualmente, este cargador solo es compatible con vehículos equipados con un conector CHAdeMO de CC. Por sus especificaciones y diseño, este cargador de pared está claramente diseñado para ofrecer durabilidad, seguridad y un rendimiento óptimo.
Este cargador también cuenta con la certificación UL9741. Actualmente, en EE. UU., es el único cargador de CC certificado para el Nissan LEAF. Su empresa matriz también ha desarrollado un cargador bidireccional trifásico de 3 kW más potente, compatible con vehículos eléctricos comerciales pequeños.
7. Cargador MaxiCharger V2X de Autel
Autel Energy es una empresa estadounidense fundada en 2004. Se especializa en productos y servicios inteligentes para el sector automotriz . A lo largo de los años, la empresa ha participado en el desarrollo de cargadores domésticos de alta calidad para vehículos eléctricos, soluciones de carga comercial para vehículos eléctricos y una gama de cargadores rápidos de corriente continua.
El Autel MaxiCharger V2X es un cargador bidireccional de alta potencia de 12 kW que ofrece funciones V2H y V2G, o conexión de vehículo a todo, de ahí el término V2X. Estará disponible con CHAdeMO o CCS1 y ofrece una amplia gama de opciones de comunicación, incluyendo Ethernet, CAN, Wi-Fi, Bluetooth, protocolo de comunicación OCPP 1.6J y RS485. Cabe destacar que su versión CCS1 funciona con un rango de voltaje de CC variable de 150 a 950 V CC. Esto significa que será compatible con las plataformas de vehículos con alto voltaje más recientes. Su fecha de lanzamiento oficial y precio aún se desconocen.
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8. Cargador bidireccional para vehículos eléctricos Enphase
Enphase Energy es un fabricante líder mundial de microinversores solares, fundado en 2006. El cargador bidireccional para vehículos eléctricos de Enphase se basa en la tecnología de microinversores IQ8 , que permite la funcionalidad V2H y V2G. Esta característica lo hace único. Los microinversores IQ8 son microinversores bidireccionales que pueden operar tanto en modo aislado como conectado a la red.
Este cargador es ideal para construir un cargador bidireccional. Además, permite una integración fluida en el ecosistema de energía doméstica de Enphase. El cargador bidireccional es bastante similar al sistema de batería Encharge de Enphase; sin embargo, en el caso del cargador para vehículos eléctricos, la batería se encuentra dentro del vehículo.
Enphase aún no ha publicado las especificaciones completas de este cargador. Según la poca información disponible, parece bastante similar al sistema de batería Encharge 10. Su lanzamiento está previsto para 2024.
9. Estación de carga Ford Pro
El Charge Station Pro es un cargador para vehículos eléctricos exclusivo de Ford. Tiene una potencia máxima de 19.2 kW (240 V) o 80 amperios. Se lanzó junto con la nueva camioneta eléctrica Ford F-150 Lightning a mediados de 2022. Ford colaboró con Siemens eMobility para desarrollar este cargador . Permite que la F-150 VE alimente una vivienda y, al instalarse junto con el sistema de integración doméstica, proporciona hasta 9.6 kW de potencia para habilitar un sistema de alimentación de respaldo inteligente.
Aún no está claro cómo funcionará este cargador en cuanto a la conversión de energía. Sin embargo, parece que puede funcionar como un sistema bidireccional de CA, utilizando el cargador interno del vehículo eléctrico para la conversión de energía bidireccional, o como un cargador de CA convencional, utilizando el conector J1172 (enchufe J) estándar de EE. UU. Por lo tanto, este cargador no cuenta con un inversor integrado como los demás cargadores mencionados en esta lista.
El precio oficial de la Ford Charge Station Pro es de aproximadamente US$1310 más instalación. Sin embargo, el precio del sistema de integración Ford Home aún no está disponible.
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¿Cómo puede beneficiarse de la carga bidireccional?
Hay tres beneficios principales de la carga bidireccional:
1. Ganar dinero
La tecnología V2G te permite ganar dinero prestando servicios a la red eléctrica . Tu proveedor de energía descargaría tu batería cuando la demanda sea alta y la cargaría cuando la demanda sea baja. Dependiendo de la duración y el tipo de servicio prestado, recibirías una tarifa acordada.
2. Ahorra dinero
Es un hecho que los costes de mantenimiento de un coche eléctrico son notablemente inferiores a los de un coche de gasolina. Esto se debe a los menores costes de servicio, mantenimiento y combustible.
Con la carga bidireccional, podrá reducir su consumo eléctrico enviando energía de la batería del coche a su hogar (V2H) . Para disminuir su factura de electricidad, puede utilizar la gestión de la carga, al igual que con las baterías estacionarias.
El cambio de carga reducirá tu factura de electricidad al cargar y descargar cuando la energía es cara y cargar cuando es barata. La principal desventaja de usar un V2H es que siempre tendrás que estar conectado a un cargador de pared bidireccional compatible.
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3. Independencia energética
Una de las principales ventajas de la carga bidireccional es que elimina o reduce tu dependencia de la electricidad de la red . Sin embargo, es poco probable que te permita desconectarte completamente de la red eléctrica. Aun así, reducirá significativamente tu consumo de energía de la red.
¿La carga bidireccional provocará una mayor degradación de los vehículos eléctricos?
Al igual que la batería de tu teléfono, cada vez que un vehículo eléctrico consume energía, se produce una degradación casi imperceptible . Además de la conducción diaria, si también utilizas tu coche como sistema de almacenamiento de energía, aumentará el número de ciclos (carga y descarga completas). En teoría, esto incrementará la degradación de la batería.
Existe evidencia que sugiere que, en comparación con la conducción, la descarga bidireccional exige menos a la batería. La volatilidad e intensidad de la energía al conducir generan más calor que la menor carga constante del uso bidireccional.
Con esto, ha aprendido todos los puntos cruciales sobre la carga bidireccional, sus beneficios y, lo más importante, la comparación de la carga bidireccional V2G vs V2H vs V2L.
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