Los vehículos eléctricos con capacidad de carga bidireccional podrían utilizarse para abastecer hogares, devolver energía a la red eléctrica e incluso proporcionar energía de respaldo durante cortes de energía o emergencias. Los vehículos eléctricos son, en esencia, grandes baterías sobre ruedas, por lo que los cargadores bidireccionales permiten almacenar electricidad económica fuera de las horas punta, reduciendo así los costos de electricidad en los hogares. Esta tecnología emergente, conocida como vehículo a red (V2G), tiene el potencial de revolucionar el funcionamiento de nuestra red eléctrica, con decenas de miles de vehículos eléctricos que podrían suministrar energía simultáneamente durante los períodos de máxima demanda.
¿Cómo funciona?
Un cargador bidireccional es un cargador avanzado para vehículos eléctricos (VE) capaz de cargar en ambas direcciones. Puede parecer relativamente simple, pero implica un complejo proceso de conversión de energía de corriente alterna (CA) a corriente continua (CC), a diferencia de un cargador unidireccional convencional para VE que utiliza CA.
A diferencia de los cargadores estándar para vehículos eléctricos, los cargadores bidireccionales funcionan de forma similar a los inversores, convirtiendo la CA en CC durante la carga y viceversa durante la descarga. Sin embargo, los cargadores bidireccionales solo se pueden utilizar con vehículos compatibles con la carga bidireccional de CC. Lamentablemente, la cantidad actual de vehículos eléctricos con capacidad de carga bidireccional es muy pequeña. Dado que los cargadores bidireccionales son mucho más complejos, también son significativamente más caros que los cargadores estándar para vehículos eléctricos, ya que emplean electrónica avanzada de conversión de energía para gestionar el flujo de energía del vehículo.
Para abastecer de energía a los hogares, los cargadores bidireccionales para vehículos eléctricos también integran dispositivos para gestionar las cargas y aislar la vivienda de la red eléctrica durante cortes de electricidad, un fenómeno conocido como funcionamiento en isla. El principio básico de funcionamiento de un cargador bidireccional para vehículos eléctricos es muy similar al de un inversor bidireccional, que sirve como fuente de energía de respaldo en los sistemas de almacenamiento de baterías domésticos.
¿Cuál es el propósito de la carga bidireccional?
Los cargadores bidireccionales pueden utilizarse para dos aplicaciones diferentes. La primera y más destacada es la conexión de vehículo a red (V2G), diseñada para suministrar o emitir energía a la red cuando la demanda es alta. Si miles de vehículos equipados con V2G se conectan y activan, esto tiene el potencial de transformar drásticamente la forma en que se almacena y produce la electricidad. Los vehículos eléctricos cuentan con baterías grandes y potentes, por lo que la potencia total de miles de vehículos equipados con V2G podría ser enorme. Cabe destacar que V2X es un término utilizado para describir las tres arquitecturas que se describen a continuación:
I. Vehículo a red o V2G – Energía EV para apoyar la red.
II. Vehículo a hogar o V2H: energía de vehículos eléctricos utilizada para abastecer hogares o empresas.
III. Vehículo a carga o V2L: los vehículos eléctricos pueden utilizarse para alimentar electrodomésticos o cargar otros vehículos eléctricos.
El segundo uso de un cargador bidireccional para vehículos eléctricos es la conexión de vehículo a hogar (V2H). Como su nombre indica, la conexión V2H permite utilizar los vehículos eléctricos como un sistema de baterías doméstico para almacenar el exceso de energía solar y alimentar el hogar. Por ejemplo, un sistema de baterías doméstico típico, como el Tesla Powerwall, tiene una capacidad de 13,5 kWh. En comparación, un vehículo eléctrico típico tiene una capacidad de 65 kWh, casi el equivalente a cinco Tesla Powerwalls. Gracias a la gran capacidad de su batería, al combinarse con la energía solar instalada en el tejado, un vehículo eléctrico completamente cargado puede abastecer un hogar promedio durante varios días o más.
1. Vehículo a red - V2G
La conexión vehículo a red (V2G) se refiere a la práctica de alimentar a la red una pequeña porción de la energía almacenada en la batería de un vehículo eléctrico, según la demanda. Para participar en un proyecto V2G se requiere un cargador de CC bidireccional y un vehículo eléctrico compatible. Existen incentivos, como créditos o tarifas eléctricas reducidas, para los propietarios de vehículos eléctricos. Los vehículos eléctricos equipados con V2G también permiten a los propietarios participar en programas de suministro de energía para vehículos (VPP) para mejorar la estabilidad de la red y suministrar energía durante los períodos de máxima demanda.
A pesar del entusiasmo, uno de los desafíos para implementar la tecnología V2G son los obstáculos regulatorios y la falta de protocolos y conectores de carga bidireccional estandarizados. Los cargadores bidireccionales, como los inversores solares, se consideran un método alternativo de generación de energía y deben cumplir con todas las normas regulatorias de seguridad y prevención de cortes de suministro en caso de fallos de la red eléctrica. Para superar estas complejidades, algunos fabricantes de automóviles, como Ford, han desarrollado sistemas de carga bidireccional de CA más sencillos que funcionan únicamente con vehículos eléctricos Ford para alimentar hogares, en lugar de suministrar energía a la red eléctrica.
2. Vehículo a casa - V2H
El sistema de vehículo a hogar (V2H) es similar al V2G, pero la energía se utiliza localmente para alimentar el hogar en lugar de inyectarse a la red eléctrica. Esto permite que los vehículos eléctricos funcionen como un sistema de baterías doméstico convencional, lo que contribuye a mejorar la autosuficiencia, especialmente al combinarse con energía solar en tejados. Sin embargo, la ventaja más evidente del V2H es su capacidad para proporcionar energía de respaldo durante cortes de electricidad.
Para que V2H funcione correctamente, se requiere un inversor bidireccional compatible y otros equipos, incluyendo un medidor de energía (con transformador de corriente) instalado en el punto de conexión a la red eléctrica. El transformador de corriente monitoriza el flujo de energía que entra y sale de la red. Cuando el sistema detecta que su hogar consume energía de la red, envía una señal al cargador bidireccional de vehículos eléctricos para que libere una cantidad equivalente de electricidad para compensar cualquier consumo de energía de la red. De igual manera, cuando el sistema detecta la salida de energía de un sistema solar fotovoltaico en el tejado, la desvía para cargar el vehículo eléctrico, de forma similar a un cargador inteligente de vehículos eléctricos.
Para habilitar la energía de respaldo durante cortes de energía o emergencias, el sistema V2H debe detectar el aislamiento de la red y aislar la vivienda de esta. Una vez aislado, el inversor bidireccional funciona básicamente como un inversor aislado de la red, alimentado por la batería del vehículo eléctrico. Se requieren equipos adicionales de aislamiento de la red, como contactores automáticos (ATS), para habilitar el funcionamiento de respaldo, al igual que los inversores híbridos utilizados en los sistemas de células solares.
3. Vehículo a cargar - V2L
La tecnología de vehículo a carga (V2L) es mucho más sencilla, ya que no requiere un cargador bidireccional. Los vehículos equipados con V2L cuentan con un inversor integrado que suministra corriente alterna (CA) desde una o más tomas de corriente estándar, lo que permite conectar cualquier electrodoméstico. Sin embargo, algunos vehículos utilizan un adaptador V2L especial que se conecta al puerto de carga del vehículo eléctrico para proporcionar corriente alterna (CA). En caso de emergencia, se puede extender un cable alargador desde el vehículo hasta la vivienda para alimentar dispositivos básicos como iluminación, ordenadores, refrigeradores y electrodomésticos.
V2L se utiliza para energía fuera de la red y de respaldo.
Los vehículos equipados con V2L pueden usar cables de extensión para proporcionar energía de respaldo para el funcionamiento de ciertos electrodomésticos. Como alternativa, se puede usar un interruptor de transferencia de CA dedicado para conectar la alimentación V2L directamente a un panel de distribución de respaldo, o incluso al panel de distribución principal.
Los vehículos equipados con V2L también pueden integrarse en sistemas de energía solar aislados de la red eléctrica para reducir o incluso eliminar la necesidad de un generador de respaldo. La mayoría de los sistemas de energía solar aislados de la red eléctrica incluyen un inversor bidireccional, que técnicamente puede utilizar la energía de cualquier fuente de CA, incluidos los vehículos equipados con V2L. Sin embargo, requiere la instalación y configuración de un especialista en energía solar o un electricista cualificado para garantizar un funcionamiento seguro.
- EL FIN-
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Hora de publicación: 26 de noviembre de 2025
