Los vehículos eléctricos como motores: El avance del OBC bidireccional

El cargador de a bordo es un componente crítico que consta de un circuito de alimentación, que puede incluir corrección del factor de potencia (PFC) y un puente completo desfasado o un convertidor resonante LLC, y un circuito de control.

¿Qué es el OBC bidireccional? ¿Cómo funciona?

El cargador de a bordo (OBC) de los vehículos de nueva energía se clasifica en dos tipos: unidireccional y bidireccional.

El OBC unidireccional está diseñado para transformar la tensión de corriente alterna (CA) de la red eléctrica en tensión de corriente continua (CC), que luego se utiliza para cargar el paquete de baterías del vehículo. Por otro lado, el OBC bidireccional tiene la capacidad adicional de convertir la corriente continua almacenada en el paquete de baterías en corriente alterna, que puede ser devuelta a la red o utilizada para otras aplicaciones.

¿Para qué sirve la función bidireccional de la OBC?

La tecnología de carga bidireccional permite un flujo bidireccional de energía: no sólo carga el coche, sino que también lo descarga. Pero, ¿hacia dónde se dirige la energía cuando sale del vehículo?

V2G - Vehículo a red

V2G es el proceso por el que un vehículo eléctrico (VE) con un cargador bidireccional envía electricidad desde su batería a la red eléctrica, utilizando un sistema integrado de conversión de CC a CA. Este mecanismo de carga inteligente puede ayudar a regular la oferta y la demanda de energía, permitiendo a los VE consumir energía en las horas valle y contribuir a la red durante los picos de demanda. Es una estrategia eficaz si se tiene en cuenta que los vehículos están aparcados aproximadamente 95% del tiempo. Con la configuración adecuada, estos VE aparcados podrían actuar como bancos de energía móviles, ofreciendo una fuerza estabilizadora para las futuras redes eléctricas. En esencia, podemos imaginar los vehículos eléctricos como unidades móviles de almacenamiento de energía, garantizando un suministro constante de energía para todos.

Fuente de la imagen: Carga de Toka

Durante mucho tiempo, la preocupación por la autonomía y la disponibilidad de infraestructuras de recarga han sido obstáculos importantes para la adopción generalizada de los vehículos eléctricos (VE). Aunque los avances en la tecnología de baterías por parte de los fabricantes han demostrado una mayor capacidad de autonomía y la proliferación de estaciones de carga ha aliviado algunas de estas preocupaciones, el reto de la carga eficiente de los VE sigue existiendo. Este reto, sin embargo, también presenta una oportunidad para mejorar el equilibrio y la eficiencia de la carga de la red eléctrica.

Un OBC con capacidad de transferencia bidireccional de energía puede extraer energía de la red para cargar y también devolver el exceso de energía a la red, contribuyendo así a la estabilización de la infraestructura eléctrica general de una ciudad.

V2H - Vehículo a domicilio

V2H es la práctica de utilizar el cargador bidireccional de un VE para suministrar electricidad desde la batería del coche a edificios residenciales o comerciales, también facilitada por un convertidor CC-CA dentro del cargador. Al igual que la V2G, la V2H puede contribuir a equilibrar la oferta y la demanda de energía a mayor escala. Por ejemplo, si carga su VE por la noche cuando la demanda es baja y luego utiliza esa energía almacenada durante el día, puede ayudar a reducir el consumo en horas punta y aliviar la tensión en la red. El V2H garantiza que los hogares dispongan de una fuente de energía fiable cuando más se necesita, reduciendo así la presión global sobre la red eléctrica.

Fuente de la imagen: gridx

A medida que avancemos hacia un panorama energético totalmente renovable, tanto la V2G como la V2H cobrarán cada vez más importancia. Las fuentes de energía renovables, como la solar y la eólica, son intermitentes y generan cantidades variables de energía en función del tiempo y las condiciones. La carga bidireccional permite a los VE maximizar el potencial de almacenamiento de sus baterías, lo que beneficia a todo el ecosistema energético y al medio ambiente. En este contexto, los VE pueden servir de reserva de energía renovable: absorben y almacenan el excedente de energía solar o eólica para su uso posterior en periodos de alta demanda o baja producción.

En resumen, la carga bidireccional con V2G y V2H no sólo mejora la funcionalidad de los VE, sino que también desempeña un papel fundamental en la creación de una infraestructura energética más sostenible y resistente.

¿Qué ventajas aporta la función bidireccional del OBC a la batería del vehículo eléctrico?

La carga bidireccional también es ventajosa para la salud de la batería del vehículo. Es como la práctica de descargar de vez en cuando y luego cargar completamente la batería de un smartphone para prolongar su vida útil. Mantener continuamente una batería a un nivel de carga elevado puede estresar los componentes y reducir su vida útil, lo que lleva a la necesidad de sustituir la batería prematuramente, lo que resulta costoso.

En un escenario ideal, el OBC debería estar equipado con capacidades de detección inteligentes que puedan detectar cuándo el nivel de la batería del vehículo es bajo, como en 30%, y entonces iniciar un ciclo de batería devolviendo el exceso de energía a la red doméstica, seguido de la recarga del vehículo. Este proceso ayuda a mantener la salud de la batería y a prolongar su vida útil. El objetivo principal de emplear un OBC bidireccional es facilitar una transferencia eficiente de energía con una pérdida mínima de energía durante el proceso de transmisión. Esta eficiencia es crucial tanto para los costes operativos del vehículo como para la sostenibilidad general de la red eléctrica.

OBC bidireccional de Brogen

Especificaciones principales

Proyecto	Potencia nominal de salida	Rango de tensión de entrada	La tensión de salida	Corriente máxima de salida	Precisión de estabilización de tensión
CA/CC	6,6 KW	90~264Vac	210~450Vcc	20A	≤±1%
VTL	3,3 KVA	250~450Vcc	220Vac±15%	16A	≤±5%
CC/CC	2,5 KW	200~450Vcc	14.5V±0.25V	173A	≤±1%

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