Dvosmjerno punjenje

Dvosmjerno punjenje označava sposobnost električnog vozila da energiju usmjerava u oba smjera: ne samo da iz vanjskog izvora prima struju za punjenje baterije, nego i da pohranjenu energiju vraća kako bi napajalo druge uređaje. Time se automobil iz pasivnog potrošača struje pretvara u veliku, pokretnu bateriju koja može poslužiti kao fleksibilno spremište energije. Budući da baterijski sklopovi električnih vozila drže velike količine energije, često dovoljno za napajanje prosječnog kućanstva tijekom dana ili dulje, prednost je očita: taj kapacitet većinu vremena stoji neiskorišten, a dvosmjerno punjenje stavlja ga u funkciju.

Krovni naziv za te mogućnosti jest V2X, što znači vehicle-to-everything (vozilo prema svemu), a obuhvaća nekoliko različitih primjena. Vehicle-to-load, odnosno V2L, koristi ugrađeni pretvarač za izravno napajanje vanjskih uređaja preko kućanske utičnice na automobilu, što je praktično za alate, opremu za kampiranje ili kućanske aparate. Vehicle-to-home, odnosno V2H, energiju usmjerava u električni sustav objekta i tako osigurava napajanje pri nestanku struje ili pomicanje potrošnje na jeftiniju noćnu tarifu. Vehicle-to-grid, odnosno V2G, ide najdalje jer automobilu dopušta da energiju vraća u javnu mrežu te, na pogodnim tržištima, zaradi prodajom struje u trenucima visoke potražnje.

Tehnički gledano, smjer toka energije ovisi o tome gdje se odvija pretvorba između izmjenične i istosmjerne struje. Baterija pohranjuje istosmjernu struju, dok kućanstva i mreža koriste izmjeničnu, pa je potreban pretvarač. U nekim sustavima pretvarač se nalazi u automobilu, što mu omogućuje da izravno daje izmjeničnu struju, dok se V2G obično oslanja na napredni dvosmjerni istosmjerni punjač koji upravlja pretvorbom i složenom komunikacijom potrebnom za sigurnu sinkronizaciju s mrežom. Zato dvosmjerno punjenje zahtijeva kompatibilnu opremu s obje strane: vozilo mora biti projektirano za pražnjenje, a kućni punjač ili stanica moraju podržavati obrnuti tok energije.

Praktične koristi sežu od udobnosti do stvarne ekonomske i mrežne vrijednosti. Kućanstvo s krovnim solarnim panelima i automobilom koji podržava V2H može višak dnevne proizvodnje pohraniti u vozilo i navečer ga povući natrag, dok bi V2G, objedinjen kroz mnoštvo automobila, mogao pomoći u uravnoteženju mreže koja sve više ovisi o promjenjivim obnovljivim izvorima. Među nedostatcima su trošak potrebne opreme, dodatni ciklusi punjenja i pražnjenja koji opterećuju bateriju te nedosljedna dostupnost prikladnih tarifa i normi.

Dvosmjerno punjenje smješteno je na sjecištu nekoliko povezanih pojmova. Njegovi pojedinačni načini rada, V2L, V2H i V2G, opisani su podrobnije u vlastitim natuknicama, a šira primjena ovisi o normama za punjenje i pametnim značajkama poput plug and charge, koje pojednostavljuju autentifikaciju i komunikaciju između automobila, punjača i opskrbljivača energijom.