Vehiculele electrice cu capacități de încărcare bidirecțională ar putea fi utilizate pentru a alimenta locuințele, a reîncărca rețeaua cu energie și chiar a oferi energie de rezervă în timpul penelor de curent sau al situațiilor de urgență. Vehiculele electrice sunt, în esență, baterii mari pe roți, astfel încât încărcătoarele bidirecționale permit vehiculelor să stocheze energie electrică ieftină în afara orelor de vârf, reducând costurile cu energia electrică ale gospodăriilor. Această tehnologie emergentă, cunoscută sub numele de vehicul-la-grilă (V2G), are potențialul de a revoluționa modul în care funcționează rețeaua noastră electrică, zeci de mii de vehicule electrice putând furniza energie simultan în perioadele de vârf de cerere.
Cum funcționează?
Un încărcător bidirecțional este un încărcător avansat pentru vehicule electrice (VE), capabil să încarce în ambele direcții. Acest lucru poate părea relativ simplu, dar implică un proces complex de conversie a energiei de la curent alternativ (CA) la curent continuu (CC), spre deosebire de un încărcător unidirecțional convențional pentru vehicule electrice care utilizează CA.
Spre deosebire de încărcătoarele standard pentru vehicule electrice, încărcătoarele bidirecționale funcționează la fel ca invertoarele, transformând curentul alternativ în curent continuu în timpul încărcării și invers în timpul descărcării. Cu toate acestea, încărcătoarele bidirecționale pot fi utilizate doar cu vehicule compatibile cu încărcarea bidirecțională în curent continuu. Din păcate, numărul de vehicule electrice capabile în prezent de încărcare bidirecțională este foarte mic. Deoarece încărcătoarele bidirecționale sunt mult mai complexe, acestea sunt și semnificativ mai scumpe decât încărcătoarele obișnuite pentru vehicule electrice, deoarece utilizează electronice avansate de conversie a puterii pentru a gestiona fluxul de energie al vehiculului.
Pentru alimentarea locuințelor, încărcătoarele bidirecționale pentru vehicule electrice integrează și dispozitive pentru gestionarea sarcinilor și izolarea casei de rețea în timpul penelor de curent, fenomen cunoscut sub numele de „insulare”. Principiul de funcționare de bază al unui încărcător bidirecțional pentru vehicule electrice este foarte similar cu cel al unui invertor bidirecțional, care servește ca sursă de alimentare de rezervă în sistemele de stocare a bateriilor de la domiciliu.
Care este scopul încărcării bidirecționale?
Încărcătoarele bidirecționale pot fi utilizate pentru două aplicații diferite. Prima și cea mai remarcabilă este tehnologia „Vehicle-to-grid” sau V2G, concepută pentru a furniza sau emite energie către rețea atunci când cererea este mare. Dacă mii de vehicule echipate cu V2G sunt conectate și activate, acest lucru are potențialul de a schimba masiv modul în care electricitatea este stocată și produsă. Vehiculele electrice au baterii mari și puternice, astfel încât puterea totală a mii de vehicule echipate cu V2G ar putea fi enormă. Rețineți că V2X este un termen folosit pentru a descrie cele trei arhitecturi discutate mai jos:
I. Vehicle-to-grid sau V2G – energie electrică pentru susținerea rețelei.
II. De la vehicul la casă sau V2H – energia vehiculelor electrice este utilizată pentru alimentarea locuințelor sau a afacerilor.
III. Vehicle-to-load sau V2L – Vehiculele electrice pot fi utilizate pentru a alimenta aparate electrocasnice sau pentru a încărca alte vehicule electrice.
A doua utilizare a unui încărcător EV bidirecțional este pentru încărcătorul de tip „vehicul-către-acasă” sau V2H. După cum sugerează și numele, V2H permite utilizarea vehiculelor electrice ca un sistem de baterii casnice pentru a stoca excesul de energie solară și a alimenta locuința. De exemplu, un sistem de baterii casnice tipic, cum ar fi Tesla Powerwall, are o capacitate de 13,5 kWh. Prin comparație, un vehicul electric tipic are o capacitate de 65 kWh, aproape echivalentul a cinci încărcătoare Tesla Powerwall. Datorită capacității mari a bateriei, atunci când este combinată cu energia solară de pe acoperiș, un vehicul electric complet încărcat poate alimenta o gospodărie medie timp de câteva zile sau mai mult.
1. V2G (Vehicle-to-grid)
„Vehicle-to-grid” (V2G) se referă la practica de a alimenta rețeaua electrică, la cerere, cu o mică parte din energia stocată din bateria unui vehicul electric. Participarea la un proiect V2G necesită un încărcător bidirecțional de curent continuu și un vehicul electric compatibil. Există stimulente, cum ar fi credite sau tarife reduse la electricitate pentru proprietarii de vehicule electrice. Vehiculele electrice echipate cu V2G permit, de asemenea, proprietarilor să participe la programe VPP (Vehicle Power Supply - Alimentare cu energie electrică a vehiculelor) pentru a îmbunătăți stabilitatea rețelei și a furniza energie în perioadele de vârf de cerere.”
În ciuda entuziasmului publicitar, una dintre provocările implementării tehnologiei V2G o reprezintă obstacolele de reglementare și lipsa protocoalelor și conectorilor standardizați de încărcare bidirecțională. Încărcătoarele bidirecționale, cum ar fi invertoarele solare, sunt considerate o metodă alternativă de generare a energiei și trebuie să respecte toate standardele de siguranță și întreruperi ale rețelei electrice în cazul unor defecțiuni. Pentru a depăși aceste complexități, unii producători auto, cum ar fi Ford, au dezvoltat sisteme de încărcare bidirecțională AC mai simple, care funcționează exclusiv cu vehiculele electrice Ford pentru a alimenta locuințele, în loc să furnizeze energie rețelei.
2. De la vehicul la domiciliu - V2H
Funcția Vehicle-to-Home (V2H) este similară cu V2G, dar energia este utilizată local pentru a alimenta locuința în loc să fie introdusă în rețea. Acest lucru permite vehiculelor electrice să funcționeze ca un sistem obișnuit de baterii pentru locuințe, contribuind la îmbunătățirea autosuficienței, în special atunci când este combinată cu energia solară de pe acoperiș. Cu toate acestea, cel mai evident beneficiu al V2H este capacitatea sa de a oferi energie de rezervă în timpul pene de curent.
Pentru ca V2H să funcționeze corect, sunt necesare un invertor bidirecțional compatibil și alte echipamente, inclusiv un contor de energie (cu transformator de curent) instalat la punctul de conectare la rețea. Transformatorul de curent monitorizează fluxul de energie care intră și iese din rețea. Când sistemul detectează că locuința dumneavoastră consumă energie din rețea, acesta semnalizează încărcătorul bidirecțional pentru vehicule electrice să elibereze o cantitate echivalentă de electricitate pentru a compensa orice energie extrasă din rețea. În mod similar, atunci când sistemul detectează energia produsă de un panou solar fotovoltaic de pe acoperiș, o deviază pentru a încărca vehiculul electric, la fel ca un încărcător inteligent pentru vehicule electrice.
Pentru a activa alimentarea de rezervă în timpul penelor de curent sau al situațiilor de urgență, sistemul V2H trebuie să detecteze izolarea față de rețea și să izoleze locuința de aceasta. Odată izolat, invertorul bidirecțional funcționează în esență ca un invertor independent de rețea, alimentat de bateria vehiculului electric. Sunt necesare echipamente suplimentare de izolare a rețelei, cum ar fi contactoarele automate (ATS), pentru a permite funcționarea de rezervă, la fel ca invertoarele hibride utilizate în sistemele cu celule solare.
3. Vehicul de încărcat - V2L
Tehnologia Vehicle-to-Load (V2L) este mult mai simplă deoarece nu necesită un încărcător bidirecțional. Vehiculele echipate cu V2L au un invertor integrat care furnizează curent alternativ de la una sau mai multe prize standard din vehicul, putând fi utilizate pentru a conecta orice aparat electrocasnic obișnuit. Cu toate acestea, unele vehicule utilizează un adaptor V2L special care se conectează la portul de încărcare al vehiculului electric pentru a furniza curent alternativ. În caz de urgență, un prelungitor poate fi extins din vehicul în casă pentru a alimenta sarcini de bază, cum ar fi iluminatul, computerele, frigiderele și aparatele de gătit.
V2L este utilizat pentru alimentarea în afara rețelei și pentru alimentarea de rezervă
Vehiculele echipate cu V2L pot utiliza prelungitoare pentru a furniza energie de rezervă pentru funcționarea anumitor aparate electrice. Alternativ, se poate utiliza un comutator de transfer CA dedicat pentru a conecta alimentarea V2L direct la un panou de distribuție de rezervă sau chiar la panoul principal de distribuție.
Vehiculele echipate cu V2L pot fi, de asemenea, integrate în sisteme de energie solară independente de rețea pentru a reduce sau chiar elimina necesitatea unui generator de rezervă. Majoritatea sistemelor de energie solară independente de rețea includ un invertor bidirecțional, care, din punct de vedere tehnic, poate utiliza energie de la orice sursă de curent alternativ, inclusiv vehiculele echipate cu V2L. Cu toate acestea, necesită instalare și configurare de către un specialist în energie solară sau un electrician calificat pentru a asigura o funcționare sigură.
- SFÂRȘITUL-
Aici, înțelegeți „nucleul” și „sufletul” grămezilor de încărcare
Analiză aprofundată: Cum funcționează pilele de încărcare AC/DC?
Actualizări de ultimă generație: încărcare lentă, supraîncărcare, V2G…
Perspective industriale: Tendințe tehnologice și interpretarea politicilor
Folosește expertiza pentru a-ți proteja călătoriile ecologice
Urmează-mă și nu te vei rătăci niciodată când vine vorba de încărcare!
Data publicării: 26 noiembrie 2025
