Usach prepara primeras pruebas Vehicle-to-Vehicle de Latinoamérica
El caso particular de V2V, permitiría intercambiar energía entre dos vehículos eléctricos, tal y como se hace con los smartphones de última generación
Informe preparado por Dr. Matías Díaz.
La electromovilidad ha avanzado rápidamente en nuestro país, posicionándonos como líderes en la región. Diversas iniciativas enmarcardas en el Acuerdo Público Privado de la Electromovilidad 2018 ya muestran resultados tangibles. Por ejemplo, la flota de buses del transporte público ha se ha incrementado, hacia finales de año se debería contar con cerca de 150 estaciones de carga públicas, y hace pocas semanas se inauguró el primer cargador Vehicle-to-Grid (V2G) de Latinoamérica, que permite carga bidireccional vehículo-red.
Todas estas acciones tienen como objetivo preparar a nuestro país para una inserción masiva de vehículos eléctricos en el mediano plazo. Tal y como se estipula en la Estrategia Nacional de Electromovilidad, al 2050 los vehículos eléctricos deberían representar un 40% de los vehículos particulares y un 100% del transporte público urbano.
En un escenario de alta inserción de vehículos eléctricos, aparecerán diversas oportunidades y desafíos respecto de las tecnologías empleadas para cargar los vehículos eléctricos. En sistemas eléctricos con alta tasa de integración de energías renovables, el uso de la energía almacenada en las baterías de los autos eléctricos resultará muy gravitante en términos de flexibilidad y provisión de inercia. Por lo tanto, ya no solo se requiere flujo de energía eléctrica “hacia las baterías”, sino que también es deseable poder enviar energía desde las baterías a la red, a otro vehículo o bien una casa. Esto se conoce como tecnologías V2X, teniendo variantes tales como: Vehicle-to-Home (V2H), Vehicle-to-Vehicle (V2V), y Vehicle-to-Grid (V2G), las que se ha masificado internacionalmente en los últimos años.
El caso particular de V2V, permitiría intercambiar energía entre dos vehículos eléctricos, tal y como se hace con los smartphones de última generación. Para esto, y como se muestra en la Figura 2, los vehículos eléctricos deben tener equipos electrónicos bidireccionales que permitan mover energía eléctrica desde al vehículo 1, al vehículo 2. Para esto, los cargadores “onboard” con los que se equipan los vehículos eléctricos deben tener la capacidad de operar con flujos bidireccionales de energía eléctrica. Además, en caso de interconectarse a través de un cargador (AC o DC), éste también debe tener la capacidad de operar bidireccionalmente. Es en este contexto, que en el Electrical Energy Technologies (E2TECH) del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Santiago, se trabaja en el diseño, construcción y programación de convertidores de potencia que permitan este intercambio de energía. En particular, como se muestra en la Fig.1 (foto principal), se trabaja con una topología conocida como Dual Active Bridge, que permite manejar flujos de energía eléctrica bidireccionales además de proveer de modularidad y aislación galvánica1,2.
Fig. 2: Conexión V2V.
Las primeras pruebas se realizan enviando energía desde el Auto Solar Apolo IV3 (fabricado íntegramente por estudiantes Usach), a un vehículo comercial Hyundai IONIC. En la Tabla 1 se presentan las principales características de ambos vehículos. Al conectar ambos vehículos empleando sistemas de conversión bidireccionales, posible emplear el banco de baterías del Apolo IV para cargar el Hyundai IONIC. En este caso, los 5 kWh de capacidad de las baterías del Apolo IV, otorgarían una autonomía equivalente de 40 km al IONIC (considerando un consumo promedio de 8 kms/kWh). De esta manera podría ser posible, por ejemplo, recargar el vehículo para que pueda llegar a su destino o lugar de recarga más cercano. Ahora bien, debe mencionarse que el proceso inverso no es posible (enviar energía desde el Hyonic al Apolo IV), pues el Hyundai IONIC no cuenta con bidireccionalidad de potencia. Actualmente, el único modelo en Chile que tiene equipada esta tecnología es el Nissan Leaf. Una de las tendencias tecnológicas apunta al desarrollo de vehículos comerciales que incorporen esta característica.
Mayor detalle sobre estos y otros conceptos relativos a tecnología V2X serán integrados en el Diplomado en Electromovilidad: Tecnología, Políticas Públicas y Modelos de Negocio que comenzará a dictarse en Octubre 2019 en la Universidad de Santiago de Chile.
1.- J. Salgado, “Desarrollo de un convertidor Synchronous Buck Multiphase para un sistema de carga rápida de vehículos eléctricos”, Trabajo Titulación Ingeniería Civil en Electricidad, Universidad de Santiago de Chile, 2020.
2.- C. Ortega, “Desarrollo de convertidor matricial monofásico para cargador de vehículos eléctricos”, Trabajo Titulación Ingeniería de Ejecución en Electricidad, Universidad de Santiago de Chile, 2020
