Recarga inteligente V2G
Esquema de Recarga inteligente V2G

Los resultados del estudio realizado por un equipo del Instituto de Energía Natural de Hawaii sugieren que los ciclos adicionales descarga de la batería de un vehículo eléctrico en los sistemas V2G son perjudiciales para su vida útil.

El sistema V2G (iniciales de ‘vehicle to grid’ en inglés) está pensado para ser usado tanto en el caso de vehículos 100% eléctricos como híbridos enchufables. El sistema permite que las baterías de estos vehículos funcionen en dos direcciones. La recarga del vehículo a través de la red (G2V) y, cuando está parado, la incorporación de su energía a la red eléctrica (V2G). De esta manera, la batería del vehículo estaría satisfaciendo la demanda de electricidad de una manera casi continua. Se calcula que la mayor parte del tiempo los vehículos particulares permanecen estacionados. En concreto, los vehículos permanecen aparcados el 95% del tiempo de su vida útil.

Más ciclos de carga acortarían su vida útil a tan solo cinco años

Ahora un estudio  del Instituto de Energía Natural de Hawaii perteneciente a la Universidad de Hawai en Manoa, publicado en el Journal of Power Sources  indica que los ciclos extra de descarga de la batería pueden ser perjudiciales para su rendimiento. El uso adicional de las baterías podría acortar su vida útil de forma que en tan solo cinco años su degradación podría impedir que cumplan con la autonomía requerida en un vehículo eléctrico. Comprender el impacto real de los ciclos de carga y descarga a los que se someten las celdas de las baterías de los vehículos eléctricos en un sistema V2G es esencial para sopesar su viabilidad. Sin embargo, el proceso inverso de carga desde la red al vehículo (G2V), que reduce el impacto de la carga de vehículos eléctricos sobre la red, tiene un impacto insignificante.

Extrapolación de los parámetros del modelo los ciclos de envejecimiento
Extrapolación de los parámetros del modelo los ciclos de envejecimiento. 8(Las barras de error representan límites de confianza del 95% en los parámetros de ajuste para ambos modelos más la variación máxima experimental entre las células)

Dado que la degradación de la batería es dependiente del sentido en el que se mueve la energía cualquier cambio en su uso puede conducir a diferencies mecanismos de degradación e influye drásticamente en la fiabilidad de las baterías (Matthieu Dubarry)

El equipo de Hawaii realizó pruebas de laboratorio sobre las células de iones de litio comerciales de Panasonic (18650). Los investigadores estudiaron los efectos combinados V2G/G2V en diferentes horarios de carga (una o dos cargas al día, carga inmediata, carga retardada), y en diferentes modos de carga (modo 3, modo 4). Además han tenido en cuenta las diferentes temperaturas a las que se realizan estos ciclos.

Extrapolación de los parámetros del modelo para el experimento de envejecimiento a lo largo del tiempo
Extrapolación de los parámetros del modelo para el experimento de envejecimiento a lo largo del tiempo (Las barras de error representan límites de confianza del 95% en los parámetros de ajuste para ambos modelos más la variación máxima experimental entre las células)

Las conclusiones iniciales del estudio son que el uso de una red V2G disminuiría el tiempo de vida de las baterías a menos de cinco años. Más concretamente si se hace uso del sistema dos veces al día supondría una pérdida de capacidad de batería de un 75% y una pérdida de resistencia de un 10%. Si el uso es una vez al día la pérdida de capacidad fue de un 33% y de resistencia de un 5%.

2 Comentarios

  1. En la mayoria de las aplicaciones de V2G, que fundamentalmente son para servicios de regulación, no se realizan ciclos de carga / descarga profundos, de hecho el SoC no llega a variar más de un 5%, por lo que el impacto es mínimo.

    El estudio debe hacer referencia a aplicaciones de V2H (Vehicle to Home) donde si se necesitan ciclos de mayor profundidad para hacer frente a funciones del tipo UPS o del tipo “peak saving”

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