Cargador bidireccional para coche eléctrico: ¿Qué es y cómo funciona?
Desde hace varios años, y en los últimos meses aún más, se está promocionando la movilidad eléctrica como la solución a los problemas de contaminación en las ciudades. Gracias a ello está evolucionando la tecnología asociada al coche eléctrico, su recarga a la generación eléctrica con paneles solares fotovoltaicos para suministrar el combustible.
Un ejemplo de ellos es el cargador bidireccional para coche eléctrico. Pero, ¿qué es un cargador bidireccional para vehículo eléctrico?, y ¿cómo funciona?
¿Qué es un cargador o Wallbox?
Un cargador para coche eléctrico o Wallbox es un equipo que facilita la carga de combustible a los vehículos con motor a electricidad. El combustible en este caso es una carga eléctrica y el depósito donde se almacena, las baterías de litio que incorporan este tipo de vehículos. Debido a que las baterías funcionan con corriente continua, no podemos enchufar nuestro vehículo directamente a los enchufes de las casas.
Para ello se han desarrollado los cargadores de coche, de modo que transforman la electricidad en alterna que usamos en nuestras viviendas, a corriente continua que necesita el vehículo. Además, algunos modelos son capaces de aumentar la intensidad para que la carga sea más rápida. Los supercargadores de Tesla son un ejemplo de ello, puesto que pueden llegar a los 250 A y 480 V.
Estas intensidades son muy peligrosas, motivo por el cual los cargadores de vehículo eléctrico llevan incorporadas protecciones eléctricas de seguridad. Además, en su instalación, los técnicos eléctricos o fotovoltaicos deben incorporar otras medidas de seguridad, al realizar la conexión de estos equipos a la red interna de nuestras viviendas.
Sin embargo, la evolución técnica en los cargadores eléctricos no ha parado y otra mejora técnica que se ha incorporado es la capacidad de trabajar en los dos sentidos. Así, ha nacido el cargador bidireccional para coche eléctrico.
¿Qué es un cargador de coche eléctrico bidireccional?
Este tipo de cargadores para vehículo eléctrico tienen la propiedad adicional de poder coger energía de las baterías del coche para utilizarla en otro sitio. Así, la electricidad que se ha guardado en las baterías del coche, puede ser utilizada en la vivienda, para cargar otro vehículo o, incluso, para verterla a la red.
Sin embargo, la electricidad almacenada en el vehículo está en continua y no se puede utilizar directamente en la vivienda. Para realizar la carga del coche, el cargador dispone de un convertidor de corriente, que la transforma de alterna a continua. Por ello, los cargadores bidireccionales disponen también de un convertidor de continua a alterna.
En la imagen vemos cómo funciona el cargador bidireccional para vehículo eléctrico.
Modos de trabajo del cargador bidireccional para coches eléctricos
El desarrollo de este tipo de cargadores se ha llevado a cabo para darle una segunda función al vehículo eléctrico. Teniendo en cuenta que la mayoría de nosotros apenas utilizamos el coche un par de horas al día, podemos aprovechar las baterías de litio para almacenar energía y usarla cuando más nos interese.
De esta forma, el diseño y construcción de los cargadores bidireccionales tiene la función de optimizar el uso del coche o, mejor dicho, de las baterías que este incorpora para almacenar el combustible que usa su motor.
Gracias a ello, este modelo de cargadores puede darnos la opción de trabajar en diferentes sentidos. De manera que se aprovecha la electricidad en el lugar donde se necesita en cada momento. Así, podemos tener diferentes modos de uso.
1. Carga del vehículo eléctrico
La función normal que ya conocemos sirve para aportar carga a las baterías del coche. Para realizar esta y todas las demás funciones, el cargador se apoya y se comunica con el inversor solar. De modo que se evalúa en cada momento el consumo que tiene la vivienda, el nivel de carga del coche y la cantidad de energía que producen las placas solares.
Así, el mismo inversor decide si carga el vehículo con la electricidad que se está produciendo, en los momentos en que hay mucho sol. O, en cambio, se necesita un aporte de electricidad desde la red eléctrica. Además, en este último caso, el propio inversor decide donde es mejor llevar la electricidad verde fotovoltaica, si a la vivienda o al coche.
En la ilustración vemos cómo se produce la carga fotovoltaica.
2. De vehículo a vivienda
La segunda función que se aprovecha del cargador bidireccional es la de emplear la energía acumulada en las baterías del coche para dar suministro a otros usos. En este caso a la propia vivienda. Esto puede ser debido a un corte de suministro de la red eléctrica, por una avería o simplemente porque el precio de la electricidad es muy elevado y el inversor puede decidir aprovechar la electricidad que se ha generado con el sol a un coste mucho menor.
De esta forma se crea una micro red en la propia vivienda, con dos sistemas que aportan energía (el coche y los paneles solares) y un consumidor (la propia vivienda).
Ilustración sobre la transferencia de energía eléctrica del vehículo a la vivienda.
3. De vehículo a red eléctrica
En este modo de funcionamiento, el cargador bidireccional permite al vehículo participar en el suministro eléctrico. Esto significa que hay una demanda muy grande en la red de distribución eléctrica, la empresa distribuidora o comercializadora envía una señal a los clientes solicitando energía. Entonces es cuando el cargador invertirá su modo de funcionamiento y enviará automáticamente la energía almacenada en la batería del coche a la red.
De esta forma, el coche eléctrico se convierte en una batería virtual, no solo a nuestro servicio, es decir a nuestra propia vivienda, sino también hacia la red eléctrica.
A continuación, se muestra la secuencia de eventos que se produce cuando una red solicitud de servicio de red de la empresa de distribución eléctrica:
- El sistema de control en la nube de la empresa de los cargadores recibe un mensaje de la compañía distribuidora solicitando energía.
- El sistema de control comprueba las viviendas que disponen de sus equipos y que participan en la batería virtual.
- El Sistema de control ordena al cargador bidireccional del vehículo que entregue energía para alimentar la red.
Ilustración sobre cómo se produce la transferencia de energía eléctrica de un vehículo a la red.
4. De vehículo a vehículo
Otra opción disponible es el traspaso de energía de un vehículo a otro. Esto puede suceder cuanto disponemos de dos coches eléctricos en la familia. Uno de ellos ha llegado temprano a casa y se carga con la energía que producen las placas solares. Al llegar el segundo vehículo, el sistema de control comprueba de donde puede coger la electricidad para cargar este segundo coche y una de las opciones que dispone es aprovechar la electricidad que hay en el primer vehículo.
Esto puede suceder por la falta de suministro desde la red, por un menor coste de la electricidad almacenada en las baterías u otro motivo. Lo importante es que podemos aprovechar la energía de un vehículo para cargar el otro, de modo que al día siguiente ambos dispongan de una cantidad suficiente de combustible para hacer sus trayectos.
