Els vehicles elèctrics amb capacitat de càrrega bidireccional es podrien utilitzar per alimentar les llars, retornar energia a la xarxa i fins i tot proporcionar energia de reserva durant talls de corrent o emergències. Els vehicles elèctrics són essencialment bateries grans sobre rodes, de manera que els carregadors bidireccionals permeten als vehicles emmagatzemar electricitat barata fora de les hores punta, reduint els costos d'electricitat de les llars. Aquesta tecnologia emergent, coneguda com a vehicle-to-grid (V2G), té el potencial de revolucionar el funcionament de la nostra xarxa elèctrica, amb desenes de milers de vehicles elèctrics que podrien proporcionar energia simultàniament durant els períodes de demanda punta.
Com funciona?
Un carregador bidireccional és un carregador de vehicles elèctrics (VE) avançat capaç de carregar en ambdues direccions. Això pot semblar relativament senzill, però implica un procés complex de conversió d'energia de corrent altern (CA) a corrent continu (CC), a diferència d'un carregador de vehicles elèctrics unidireccional convencional que utilitza CA.
A diferència dels carregadors estàndard de vehicles elèctrics, els carregadors bidireccionals funcionen de manera molt semblant als inversors, convertint el corrent altern a corrent continu durant la càrrega i viceversa durant la descàrrega. Tanmateix, els carregadors bidireccionals només es poden utilitzar amb vehicles compatibles amb la càrrega bidireccional de corrent continu. Malauradament, el nombre de vehicles elèctrics actualment capaços de càrrega bidireccional és molt petit. Com que els carregadors bidireccionals són molt més complexos, també són significativament més cars que els carregadors de vehicles elèctrics normals, ja que utilitzen electrònica de conversió de potència avançada per gestionar el flux d'energia del vehicle.
Per alimentar les llars, els carregadors bidireccionals de vehicles elèctrics també integren dispositius per gestionar les càrregues i aïllar la casa de la xarxa durant els talls de corrent, un fenomen conegut com a illament. El principi bàsic de funcionament d'un carregador bidireccional de vehicles elèctrics és molt similar al d'un inversor bidireccional, que serveix com a font d'alimentació de reserva en els sistemes d'emmagatzematge de bateries domèstiques.
Quin és l'objectiu de la càrrega bidireccional?
Els carregadors bidireccionals es poden utilitzar per a dues aplicacions diferents. La primera i més destacable és el carregador de vehicle a la xarxa, o V2G, dissenyat per subministrar o emetre energia a la xarxa quan la demanda és alta. Si milers de vehicles equipats amb V2G es connecten i s'activen, això té el potencial de canviar enormement la manera com s'emmagatzema i es produeix l'electricitat. Els vehicles elèctrics tenen bateries grans i potents, de manera que la potència total de milers de vehicles equipats amb V2G podria ser enorme. Cal tenir en compte que V2X és un terme que s'utilitza per descriure les tres arquitectures que es discuteixen a continuació:
I. Vehicle-to-grid o V2G: energia de vehicles elèctrics per donar suport a la xarxa.
II. De vehicle a casa o V2H: energia dels vehicles elèctrics que s'utilitza per alimentar llars o negocis.
III. Vehicle-to-load o V2L: els vehicles elèctrics es poden utilitzar per alimentar electrodomèstics o carregar altres vehicles elèctrics.
El segon ús d'un carregador bidireccional per a vehicles elèctrics és per a Vehicle-to-home, o V2H. Com el seu nom indica, el V2H permet utilitzar els vehicles elèctrics com un sistema de bateries domèstiques per emmagatzemar l'excés d'energia solar i alimentar la llar. Per exemple, un sistema de bateries domèstiques típic, com el Tesla Powerwall, té una capacitat de 13,5 kWh. En comparació, un vehicle elèctric típic té una capacitat de 65 kWh, gairebé equivalent a cinc Tesla Powerwalls. A causa de la seva gran capacitat de bateria, quan es combina amb l'energia solar de la teulada, un vehicle elèctric completament carregat pot alimentar una llar mitjana durant diversos dies o més.
1. Vehicle-to-grid - V2G
La transferència de vehicle a la xarxa (V2G, per les seves sigles en anglès) fa referència a la pràctica d'introduir a la xarxa una petita part de l'energia emmagatzemada de la bateria d'un vehicle elèctric sota demanda. La participació en un projecte V2G requereix un carregador de CC bidireccional i un vehicle elèctric compatible. Existeixen incentius, com ara crèdits o tarifes d'electricitat reduïdes per als propietaris de vehicles elèctrics. Els vehicles elèctrics equipats amb V2G també permeten als propietaris participar en programes de VPP (Subministrament d'Energia per a Vehicles) per millorar l'estabilitat de la xarxa i proporcionar energia durant els períodes de demanda màxima.
Malgrat l'enrenou, un dels reptes del desplegament de la tecnologia V2G són els obstacles normatius i la manca de protocols i connectors de càrrega bidireccional estandarditzats. Els carregadors bidireccionals, com ara els inversors solars, es consideren un mètode alternatiu de generació d'energia i han de complir amb totes les normes de seguretat i interrupcions reglamentàries en cas de fallades de la xarxa. Per superar aquestes complexitats, alguns fabricants d'automòbils, com ara Ford, han desenvolupat sistemes de càrrega bidireccional de CA més senzills que funcionen únicament amb vehicles elèctrics Ford per alimentar les llars, en lloc de subministrar energia a la xarxa.
2. Vehicle to Home - V2H
El vehicle a casa (V2H) és similar al V2G, però l'energia s'utilitza localment per alimentar la llar en lloc d'injectar-se a la xarxa. Això permet que els vehicles elèctrics funcionin com un sistema de bateries domèstiques normal, cosa que ajuda a millorar l'autosuficiència, especialment quan es combina amb energia solar a la teulada. Tanmateix, el benefici més evident del V2H és la seva capacitat de proporcionar energia de reserva durant els talls de corrent.
Perquè el V2H funcioni correctament, cal un inversor bidireccional compatible i altres equips, com ara un comptador d'energia (amb un transformador de corrent) instal·lat al punt de connexió a la xarxa elèctrica. El transformador de corrent controla el flux d'energia que entra i surt de la xarxa. Quan el sistema detecta que la vostra llar està consumint energia de la xarxa, indica al carregador bidireccional de vehicles elèctrics que alliberi una quantitat equivalent d'electricitat per compensar qualsevol energia extreta de la xarxa. De la mateixa manera, quan el sistema detecta la producció d'energia d'un panell solar fotovoltaic a la teulada, la desvia per carregar el vehicle elèctric, de manera molt similar a un carregador intel·ligent de vehicles elèctrics.
Per habilitar l'alimentació de reserva durant talls de corrent o emergències, el sistema V2H ha de detectar l'aïllament de la xarxa i aïllar la casa de la xarxa. Un cop aïllada, l'inversor bidireccional funciona essencialment com un inversor aïllat, alimentat per la bateria del vehicle elèctric. Es requereixen equips d'aïllament de la xarxa addicionals, com ara contactors automàtics (ATS), per habilitar el funcionament de reserva, igual que els inversors híbrids utilitzats en sistemes de cèl·lules solars.
3. Vehicle a carregar - V2L
La tecnologia Vehicle-to-Load (V2L) és molt més senzilla perquè no requereix un carregador bidireccional. Els vehicles equipats amb V2L tenen un inversor integrat que proporciona alimentació de CA des d'una o més preses de corrent estàndard del vehicle, que es poden utilitzar per connectar qualsevol electrodomèstic normal. Tanmateix, alguns vehicles utilitzen un adaptador V2L especial que es connecta al port de càrrega del vehicle elèctric per proporcionar alimentació de CA. En cas d'emergència, es pot estendre un cable d'extensió des del vehicle fins a la casa per alimentar càrregues bàsiques com ara il·luminació, ordinadors, neveres i electrodomèstics de cuina.
El V2L s'utilitza per a l'alimentació fora de la xarxa i de reserva
Els vehicles equipats amb V2L poden utilitzar cables d'extensió per proporcionar energia de reserva per al funcionament d'aparells elèctrics seleccionats. Alternativament, es pot utilitzar un interruptor de transferència de CA dedicat per connectar l'alimentació V2L directament a un panell de distribució de reserva o fins i tot al panell de distribució principal.
Els vehicles equipats amb V2L també es poden integrar en sistemes d'energia solar fora de la xarxa per reduir o fins i tot eliminar la necessitat d'un generador de reserva. La majoria dels sistemes d'energia solar fora de la xarxa inclouen un inversor bidireccional, que tècnicament pot utilitzar energia de qualsevol font de CA, inclosos els vehicles equipats amb V2L. Tanmateix, requereix la instal·lació i configuració per part d'un especialista en energia solar o un electricista qualificat per garantir un funcionament segur.
— FINAL—
Aquí, entén el "nucli" i l'"ànima" de les piles de càrrega
Anàlisi en profunditat: Com funcionen les piles de càrrega de CA/CC?
Actualitzacions d'avantguarda: càrrega lenta, sobrecàrrega, V2G…
Perspectives de la indústria: tendències tecnològiques i interpretació de polítiques
Utilitza l'expertesa per protegir els teus viatges ecològics
Segueix-me i mai et perdràs a l'hora de carregar!
Data de publicació: 26 de novembre de 2025
