Carga de híbridos enchufables en una red inteligente

Un miembro del personal de Toyota sostiene un enchufe de carga junto a un Toyota Prius Plug-in Hybrid durante EV JAPAN, en Tokio. Vea más imágenes de automóviles híbridos enchufables. Kiyoshi Ota / Getty Images

Cargar híbridos enchufables en una red inteligente es más que la simple transmisión de energía a la batería del automóvil cuando sea necesario. Si los planes funcionan y los híbridos enchufables se ponen de moda, la red y los automóviles podrían trabajar en conjunto para aliviar el flujo y reflujo de energía en la red almacenando energía y suministrando energía alternativamente según sea necesario.

Los PHEV ofrecen lo mejor de dos mundos: la economía de un vehículo eléctrico y el empuje de un motor de gasolina. Más importante aún, el automóvil puede cambiar entre las dos fuentes de combustible, gas y electricidad, según sea necesario o como desee. Es esta última habilidad, la parte "según lo deseado", donde los PHEV realmente brillan. El propietario puede elegir entre el combustible más económico o una combinación de los dos y ahorrar dinero a largo plazo. Y ese mismo motor de gasolina puede incluso recargar las baterías o actuar como un generador en una red inteligente si se le ordena que se encienda..

Sin embargo, si bien la tecnología está presente en gran medida para hacer realidad la asociación, aún no se ha estandarizado ni refinado. A esto se suma el impulso de los vehículos totalmente eléctricos sobre los híbridos..

Sin embargo, la combinación de PHEV y la red inteligente ofrece un vistazo de un futuro intrigante y que podría volverse viable..

Vamos a conectarnos y ver qué pasa.

En general, la batería de su automóvil se cargaría durante la noche, probablemente en un sistema de Nivel 2, cuando la demanda de electricidad es más baja, así como el costo. La mayoría de las estimaciones calculan que el costo de la electricidad durante este período, en promedio, es aproximadamente el equivalente a $ 1 por galón..

Conduce al trabajo, se conecta a una estación de carga y termina el viaje a casa. Una vez en casa, conéctate de nuevo y prepárate para la mañana.

La ventaja de una red inteligente surge cuando un día normal, desde un punto de vista eléctrico, ya no es normal.

Imagínese que las temperaturas han subido hasta bien entrados los 90 grados. Los operadores de redes saben que habrá una gran demanda de electricidad y los precios se dispararán. La red envía un mensaje a su automóvil, usando tecnología inalámbrica o "hablando" por las líneas eléctricas, diciéndole que use gas en lugar de electricidad en el viaje ya que la electricidad será más cara. El automóvil recibe el mensaje y luego le dice cuándo entra y lo enciende.

Llegas al trabajo y la demanda sigue siendo alta. Usted se conecta y la red absorbe la batería hasta dejarla seca para ayudar a satisfacer la demanda. No se preocupe; está haciendo lo mismo con todos los demás paquetes de baterías a los que puede acceder. La cantidad de electricidad que utiliza se acredita en su cuenta..

A media mañana, el pico ha terminado y la red comienza a recargar sus baterías. Para cuando salga a casa, el viaje se puede realizar sin gas.

Sin embargo, antes de que todo esto se convierta en realidad, más PHEV y vehículos totalmente eléctricos deben poblar las carreteras. Una de las ideas detrás de los PHEV en la red inteligente es utilizar los automóviles como fuentes de baterías móviles. Cuantas más fuentes haya, más variabilidad ofrecen y más usuarios utilizan el sistema..

Marc Geller, cofundador de Plug In America, un grupo de defensa de vehículos eléctricos, dijo que gran parte de la tecnología existe para cargar vehículos eléctricos de manera efectiva y prudente desde la red existente. En cambio, los vehículos eléctricos e híbridos enchufables se consideran el mejor lugar para impulsar una red inteligente, ya sea que sea el momento de hacerlo o no..

Pero el ímpetu está ahí y las empresas eléctricas y los fabricantes de automóviles están experimentando con la tecnología de redes inteligentes, así como con la única tecnología que puede hacer que todo suceda: la estación de carga..

Sin embargo, los PHEV necesitan energía y la mayoría se recarga a través de un tomacorriente o un sistema de carga doméstico dedicado. Los sistemas de batería y electro-motriz sirven para ahorrar gasolina al mover el automóvil cuando usa más gasolina, como en un arranque parado o en maniobras a baja velocidad. El motor de gasolina se hace cargo a velocidades más altas cuando el automóvil es más eficiente en combustible.

Algunos PHEV usan el motor de gasolina para hacer funcionar un generador para recargar el paquete de baterías. Otros utilizan los dos sistemas en cooperación independiente. Varias empresas de automóviles importantes, incluidas Ford y Toyota, están experimentando con diferentes tecnologías PHEV, así como con vehículos totalmente eléctricos..

Las estaciones de carga de redes inteligentes, aunque no son una realidad en este momento, probablemente tomarán dos formas: la estación en el hogar y las que utilizan empresas y negocios..

Varios lugares en los Estados Unidos han instalado estaciones de carga capaces de cargar casi por completo un vehículo eléctrico en solo unas pocas horas. Estas son generalmente estaciones de carga de nivel 2.

Hay varias empresas que ahora trabajan con los fabricantes de automóviles para ofrecer algo parecido a una estación de nivel 3 en línea..

En 2010, GE lanzó WattStation para usuarios comerciales. La estación, a un precio de más de $ 5,000, permitió a las empresas instalar un punto de recarga para sus clientes que se veía bien y funcionaba bien con las capacidades de carga de Nivel 2. Recientemente, GE lanzó una estación de carga de vehículos eléctricos de montaje en pared con capacidades de Nivel 2. Las unidades cuestan un poco más de $ 1,000, deben ser instaladas por profesionales y ofrecen recarga de Nivel 2.

GE dijo que WattStation está diseñado para cambiar con la próxima red inteligente y se puede programar para manejar la comunicación potencial ampliada entre el automóvil y la red..

Si bien la comunicación es la clave para una red inteligente eficaz, la mayoría de los consumidores quieren una estación de carga que encienda el automóvil lo más rápido posible..

La tecnología del horizonte para la velocidad en 2011 es CHAdeMO. Si bien es más un protocolo que una tecnología distintiva, CHAdeMO usa voltaje de CC, un enchufe especial y un programa de carga específico para cargar un paquete de baterías típico en menos de media hora. Esta es la escurridiza carga de Nivel 3. AAA anunció recientemente que comenzará, en un período de tiempo no especificado, a ofrecer un servicio de recarga de vehículos eléctricos con una posible capacidad de Nivel 3 utilizando CHAdeMO.

Esta velocidad, según la mayoría de los expertos, determinará si los vehículos eléctricos se vuelven comunes, y la red inteligente dependerá de los vehículos eléctricos si se quiere convertir en realidad..

Un mapa del Departamento de Energía de EE. UU. Que muestra las estaciones de carga ofrece un vistazo al panorama cambiante de los vehículos eléctricos, además de ilustrar algunas sorpresas en el mundo de los vehículos eléctricos..

Por ejemplo, el estado de Washington ofrece una cantidad relativamente grande de estaciones de carga públicas, entre 100 y 200, lo que no es sorprendente para una parte del país muy orientada hacia la ecología. A la altura de Washington verde, sin embargo, está Texas, rico en petróleo. California cuenta con 500, Kentucky no tiene ninguno.

Para Geller, de Plug In America, la mejor manera de ver más estaciones es producir más vehículos eléctricos y tener más en la carretera. "En este momento, los fabricantes no pueden satisfacer la demanda", dijo..

Una vez que haya más vehículos eléctricos, más gente aceptará la idea. Cuanto más acepten la idea, más fabricantes de automóviles querrán estaciones de carga en lugares públicos, empresas y hogares..

Entonces CHAdeMO, WattStation y otras estaciones con las que los diseñadores e ingenieros solo están jugando, se convertirán en realidad..

El jugo

Los vehículos eléctricos híbridos enchufables son algo así como un eslabón perdido automotriz. La tecnología combina un motor de gasolina tradicional, aunque generalmente mucho más pequeño, con un paquete de baterías capaz de mover el automóvil como un vehículo eléctrico o como un complemento del motor..

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Fuentes

• Cars.com. "AAA ofrecerá carga de vehículos eléctricos móviles". (2 de julio de 2011) http://blogs.cars.com/kickingtires/2011/06/aaa-to-offer-mobile-ev-charging.html
• Vehículos eléctricos GE http://www.ge.com/innovation/electric_vehicles/index.html
• Geller, Marc. Co-fundador de Plug In America. Entrevista personal realizada el 6 de julio de 2011.
• Lazar, Jim, John Joyce, Xavier Baldwin. "Vehículos híbridos enchufables, energía eólica y la red inteligente". documento técnico presentado en enero de 2008. (5 de julio de 2011) http://www.raponline.org/docs/RAP_Lazar_PHEV-WindAndSmartGrid_2007_12_31.pdf
• MatterNetwork.com. "Los híbridos enchufables aceleran la demanda de redes inteligentes". (3 de julio de 2011) http://www.matternetwork.com/plug-in-hybrids-rev-up-power-grid.cfm
• Energía de microrred. "Microgrid instala la primera estación de carga para vehículos eléctricos en red de St. Louis". (4 de julio de 2011) http://microgridenergy.com/microgrid-installs-st-louis%e2%80%99s-first-networked-ev-charging-station/
• Plug In America. (6 de julio de 2011) http://www.pluginamerica.org
• Red inteligente. (6 de julio de 2011) http://www.smartgrid.gov
• Departamento de Energía de EE. UU. "Estaciones de carga de vehículos eléctricos". http://www.afdc.energy.gov/afdc/fuels/electricity_locations.html
• Departamento de Energía de EE. UU. "Un millón de vehículos eléctricos para 2015". (1 de julio de 2011) http://www.energy.gov/media/1_Million_Electric_Vehicle_Report_Final.pdf