Двунаправленные зарядные устройства для электромобилей – подробное руководство

Двунаправленные зарядные устройства для электромобилей меняют само понятие «зарядка» — они больше не предназначены только для однонаправленного извлечения энергии, а позволяют электромобилям стать гибкими накопителями энергии для домашних энергосистем и даже всей электросети.

В этой статье вы найдете полное руководство по двунаправленным зарядным устройствам для электромобилей.

Двунаправленное зарядное устройство для электромобилей — это зарядное устройство, которое может как заряжать электромобили (система «сеть-автомобиль», G2V), так и передавать энергию из батареи электромобиля в обратном направлении к другим нагрузкам.

Традиционные зарядные устройства позволяют электричеству течь только из сети к автомобилю, что является «односторонним» процессом. Двунаправленное зарядное устройство, однако, открывает обратный путь, превращая электромобиль из простого «электрического устройства» в портативный накопитель энергии.

Тип	Полное название	Куда уходит электричество	Типичные сценарии
V2L	Транспортное средство-груз	Питание внешних устройств через автомобильные розетки	Кемпинг, электроснабжение строительных площадок, аварийные инструменты
V2H	Транспортное средство-дом	Подача электроэнергии в домохозяйства	Резервное электроснабжение во время отключений электроэнергии, снижение счетов за электроэнергию для домохозяйств
V2B	Транспортное средство-здание	Подача электроэнергии во всё здание	Электроснабжение офисных и коммерческих зданий в часы пик
V2G	Транспортное средство-сеть	Обратная передача в общественную электросеть	Участие в сглаживании пиковых нагрузок в сети, получение дохода

Ядром двунаправленной зарядки является двунаправленный преобразователь переменного тока в постоянный. В направлении зарядки (G2V) он преобразует переменный ток из сети в постоянный ток для хранения в батарее; в направлении разрядки (V2G/V2H) он преобразует постоянный ток из батареи обратно в переменный ток для вывода.

Двунаправленный преобразователь обычно состоит из двух ступеней: активного преобразователя переменного тока в постоянный и преобразователя постоянного тока в постоянный. Преобразователь переменного тока в постоянный отвечает за поддержание стабильного напряжения шины постоянного тока, а преобразователь постоянного тока в постоянный отвечает за согласование с напряжением батареи.

Двунаправленная зарядка — это не просто «перестановка соединений». Когда транспортное средство отправляет энергию обратно в сеть, оно должно безопасно и стандартизированным образом взаимодействовать с зарядной станцией и сетью, включая аутентификацию, согласование мощности и синхронизацию частоты сети.

Именно в этом и заключается функция стандарта ISO 15118-20. Это международный стандарт второго поколения, который конкретно определяет коммуникационные сообщения и последовательности, необходимые для двунаправленной передачи энергии. Этот стандарт охватывает приложения V2G, V2H и более широкое приложение V2X, обеспечивая безопасную и надежную совместимость между транспортными средствами и зарядным оборудованием разных производителей.

Линейка General Motors: Chevrolet Equinox EV, Chevrolet Blazer EV, GMC Sierra EV, Cadillac LYRIQ и другие модели на платформе Ultium.

Hyundai-Kia: IONIQ 5, IONIQ 6, IONIQ 9 (поддерживает V2L со стандартной зарядкой 3,6 кВт); IONIQ 9 прошел первое в Австралии испытание на разрядку V2G по стандарту ISO 15118-20.

Ford: F-150 Lightning (поддерживает V2H через Ford Charge Station Pro).

Volvo: EX90 (поддерживает двунаправленную зарядку в партнерстве с dcbel).

Dongfeng Motor: серия Yipai (первый в мире серийный автомобиль переменного тока с технологией V2G).

Поддерживает ли транспортное средство двунаправленную зарядку и разрядку? Убедитесь, что система управления батареей (BMS) и протокол связи целевого транспортного средства поддерживают двунаправленную зарядку и разрядку. Если транспортное средство не поддерживает двунаправленную зарядку, она будет недоступна.

Переменный или постоянный ток? Для домашнего использования отдавайте предпочтение решениям V2G переменного тока — их стоимость составляет всего одну шестую часть от стоимости решений постоянного тока, и не требуется никаких модификаций оборудования транспортного средства. Решения постоянного тока можно выбрать для общественных зарядных станций или для автопарков.

Совместимы ли протоколы зарядки и разрядки? Используются национальные стандарты, такие как GB/T 27930, в то время как европейский и американский рынки используют стандарт CCS. Эти стандарты различаются в конкретной реализации двунаправленной связи V2G. Перед выбором убедитесь, что версия протокола оборудования полностью совместима с целевым транспортным средством.

Поддерживает ли система распределения электроэнергии двунаправленную зарядку? Двунаправленные зарядные устройства подают ток в здание во время разрядки, предъявляя совершенно иные требования к системе распределения электроэнергии по сравнению с однонаправленной зарядкой. При модернизации существующих зданий необходимо оценить мощность трансформаторов, настройки защитных устройств и схемы учета электроэнергии.

Профессиональный монтаж: Работы, связанные с высоковольтным электропитанием и подключением к сети, должны выполняться сертифицированным электриком.

Разрешение на подключение к сети: Для подключения к сети V2G требуется согласование с местной электросетевой компанией.

Модернизация счетчика: Для обратной передачи электроэнергии требуется двунаправленный счетчик.

Интеграция с фотоэлектрическими системами/системами хранения энергии: Истинная ценность двунаправленных зарядных станций заключается в их скоординированном планировании с фотоэлектрическими системами, системами хранения энергии и системами управления энергопотреблением.

Обычное зарядное устройство заряжает только в одном направлении (сеть → автомобиль); двунаправленное зарядное устройство поддерживает обратную передачу энергии (автомобиль → дом/сеть).

Нет. Двунаправленная зарядка требует поддержки со стороны системы управления батареей (BMS) автомобиля и протоколов связи. В настоящее время двунаправленную зарядку поддерживает лишь меньшинство моделей.

Исследования показывают, что при правильном управлении технология V2G оказывает минимальное влияние на срок службы батареи и может приносить сотни евро дополнительного дохода ежегодно.

Решения V2G переменного тока стоят около 1000 юаней; решения V2G постоянного тока для дома стоят около 7500-14000 юаней; высококачественные двунаправленные зарядные устройства постоянного тока, такие как Quasar 2, стоят около 6440 юаней.

Если ваш автомобиль поддерживает двунаправленную зарядку, рекомендуется отдать ей приоритет — хотя первоначальные инвестиции будут немного выше, долгосрочные преимущества можно получить за счет разницы в ценах на электроэнергию в пиковые и спадовые периоды, а также за счет услуг электросети. Если автомобиль не поддерживает двунаправленную зарядку, нет необходимости переплачивать за «ненужные функции».

Для автовладельцев двусторонняя зарядка означает снижение эксплуатационных расходов, более надежное аварийное электроснабжение и новые возможности для участия в торговле энергией. Для энергосистемы миллионы электромобилей станут распределенными «виртуальными электростанциями», снижая нагрузку в пиковые периоды спроса на электроэнергию и поглощая электроэнергию, когда возобновляемая энергия находится в избытке.