双方向充電または双方向充電機能を備えたEVは、電力網にエネルギーを戻したり、住宅に電力を供給したり、緊急時や停電時にはバックアップ電源を提供したりするために使用できます。双方向充電器により、EVは太陽光発電や安価なオフピーク電力を蓄電して、家庭の電気代を削減できます。双方向充電について話すときはいつでも、V2G、V2H、V2L双方向充電の概念が欠かせません。このブログでは、これについて、またV2G双方向充電器とは何か、V2H双方向充電器とは何かなどについて学びましょう。
双方向充電とは何ですか? また、どのように機能しますか?
本質的には、双方向EV充電とは、 2つの方法で発生します（前後に）このタイプの充電では、エネルギーはグリッドから車に流れ、他のデバイスに電力を供給するために使用することも、グリッドに送り返すこともできます。
個人用電子機器の充電に使用されるポータブル電源と同様に、車も同じように使用できます。EV の場合、家、バーベキュー、さらには電力網など、はるかに大きなデバイスを充電できます。
双方向充電は、いくつかの使用例をカバーする包括的な用語です。最も一般的な使用例は、V2G、V2H、および V2L です。では、V2G と V2H と V2L の双方向充電を比較してみましょう。
V2G、V2H、V2L 双方向充電とは何ですか?
双方向充電について話すとき、V2G、V2H、V2Lの概念がよく話題になります。V2GとV2HとV2Lの双方向充電には大きな違いがあります。
- V2G（車両からグリッドへ） このプログラムでは、EV が電力網にエネルギーを輸出して電力網をサポートします。
- V2L（車両から負荷まで） このタイプの配置では、EV を使用して他の EV を充電したり、他の電化製品に電力を供給したりできます。
- V2H（車から家へ） ここでは、EV エネルギーが企業や家庭に電力を供給するために使用されます。
V2G 双方向充電器または V2G 双方向充電とは何ですか?
V2G（Vehicle-to-grid）では、 蓄えられたEVバッテリーのエネルギーは電力網に送り返される 必要に応じて。これはサービス契約によって異なります。V2G プログラムに参加するには、互換性のある EV を備えた双方向充電器が必要です。
このプログラムを選択したEV所有者には、金銭的なインセンティブも与えられます。クレジットが付与されるか、電気料金が削減されます。V2G対応のEVは、所有者がVPP（仮想発電所）プログラムに参加するのに役立ちます。ピーク需要時に電力を供給し、グリッドの安定性も向上します。
現在、V2G と双方向 DC 充電機能を備えた EV はほんの一握りです。V2G をサポートする EV には、三菱アウトランダーやエクリプス プラグイン ハイブリッド、後期モデルの日産リーフ (ZE1) などがあります。これで、V2G 双方向充電器または V2G 双方向充電とは何かがわかったはずです。
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V2G 双方向充電の問題点は何ですか?
V2G技術の大きな問題の一つは、 標準的な双方向充電コネクタとプロトコルさらに、規制上の課題もあります。
車両からグリッドへの標準規格は、エネルギーをグリッドに放出する際の安全性、電力、電気要件を規制する必要があるため、複雑で困難です。双方向 EV 充電システム機器の場合、UL9741 は、現在開発中の提案安全規格です。UL1741 (安全規格) と、DER (分散型エネルギー リソース) を電力システムに相互接続するための IEEE1547 規格に基づいて構築されています。
現在、ほとんどのEVには標準のCCS DC充電ポートが搭載されています。現在、双方向充電にCCSポートを使用するEVはFord F-150 Lightning EVのみです。しかし、将来的には、V2GおよびV2H機能を備えたCCS接続ポートを備えたEVが増えるでしょう。それでは、V2H双方向充電器とは何かを見てみましょう。
V2H 双方向充電器または V2H 双方向充電とは何ですか?
V2H（Vehicle-to-Home）はV2Gと非常によく似ています。しかし、このシステムでは、 電力は電力網に送られない しかし、地元で家庭に電力を供給するために使われます。これにより、EV は通常の家庭用バッテリー システムのように機能し、特に屋上ソーラーと組み合わせると自給自足性を高めるのに役立ちます。しかし、V2H の最も顕著な利点は、停電時にバックアップ電源を供給できることです。
V2Hが適切に動作するには、互換性のある双方向充電器と、エネルギーメーター（CTメーター）などの追加機器が必要です。CTメーターは、グリッドとの間のエネルギーフローを監視するために使用されます。そのため、メーターはメインのグリッド接続ポイントに設置する必要があります。システムが家庭で消費されるグリッドエネルギーの量を検出すると、双方向充電器に信号を送ります。 EV充電器 同量の放電を行います。グリッドから引き出された電力は相殺されます。同様に、このシステムは屋上のソーラーアレイから放出されるエネルギーを検出すると、そのエネルギーを EV の充電に転用します。これはスマート EV 充電器の働きと非常によく似ています。
緊急事態や停電の際にバックアップ電源を確保するには、V2H システムがグリッドの停電を検出し、自動接触器 (スイッチ) を使用してネットワークから分離できる必要があります。これをアイランディングと呼びます。
現在、V2Hテクノロジーを搭載しているEVはごくわずかです。これらのEVには、三菱アウトランダーPHEVと後期モデルの日産リーフが含まれます。これらのEVは両方とも、旧式のCHAdeMOコネクタを使用しています。新しいフォードF-150 Lightning EVは、車載双方向充電器を介してCCSコネクタを使用してV2Hモードで動作できるため、非常にユニークです。ただし、このEVモデルは、フォードチャージステーションプロとフォードホームインテグレーションシステムと一緒に使用する場合にのみ機能します。これで、V2H双方向充電器とは何かがわかりました。今度は、V2L充電とは何か、V2L双方向とは何かを知りたいと思います。
V2L 充電とは何ですか? V2L は双方向ですか?
V2Lまたは車両から負荷への技術 双方向充電器を必要としない 操作が簡単で、上記の他の 2 つのテクノロジーよりもはるかに簡単です。VTOL と呼ばれることもあります。
V2L搭載車には双方向充電器が内蔵されており、標準装備されている 交流電力 コンセントは、通常の家庭用 AC 機器を接続するためのユーティリティです。リード線を介して電力を供給するために、特別な V2L アダプターと EV 充電ポートを使用する車両もあります。緊急時には、延長コードを車両から家屋に接続して、コンピューター、冷蔵庫、照明、調理器具などの重要な負荷に電力を供給することができます。
合計 2.4kW の電力を供給する 9.6 つの 150kW AC 電源コンセントを介して、新型 Ford F-2 Lightning は V2L 機能を備えています。V6L 技術を備えた他の車両には、Kia EV5 と新型 Hyundai IONIQ 2 があります。これらの車には、外部と内部の両方の AC 電源コンセントがあります。これで、V2L 充電とは何か、そして VXNUMXL は双方向であるのかという疑問に答えられたはずです。
オフグリッドおよびバックアップ電源用の V2L
V2L搭載車は 延長コードを使用したバックアップ電源として非常に便利です 選択した機器に電力を供給します。また、特定の AC 転送スイッチまたは切り替えスイッチを使用して、V2L 電源をバックアップ配電盤に直接接続したり、メイン配電盤に接続したりすることもできます。
バックアップ発電機の必要性を減らす、あるいはなくすために、V2L 搭載車両をオフグリッド太陽光発電システムに組み込むこともできます。ほとんどのオフグリッド太陽光発電システムには双方向インバーター充電器があります。技術的には、この充電器は V2L 搭載車両を含むあらゆる AC 電源からの電力を使用できます。ただし、安全に行うには、インバーターを太陽光の専門家または資格のある電気技師が設置および構成する必要があります。これで、V2G、V2H、V2L の双方向充電の違いが理解できたはずです。
市場で最も優れた双方向充電器 9 選とは?
双方向充電が可能な高度な EV 充電器は、双方向充電器と呼ばれます。単純に聞こえますが、交流 (AC) から直流 (DC) への電力変換プロセスは非常に複雑です。これは、AC を使用して充電する通常の単方向 EV 充電器とは逆です。
双方向充電器は通常のEV充電器とは異なり、インバーターと同様に動作します。充電中はACをDCに変換し、放電中は逆に変換します。ただし、これらの充電器は双方向DC充電に対応した車両専用です。市場で最も優れた双方向充電器は次のとおりです。
1. ウォールボックス クエーサー
私達の ウォールボックス クエーサー 双方向充電器は、 同種のものの中では最小です。 これは実際に、家庭用に設計された最初の EV 充電器です。高度な双方向 DC 充電機能を備えています。
この充電器の最大定格電力は 32A または 7.4kW です。ただし、CHAdeMO DC 車両コネクタを備えた車両にのみ対応している点に注意してください。現在、三菱アウトランダー プラグイン ハイブリッドと後期型日産リーフ EV でのみ使用できます。Wallbox Quasar の価格は、およそ 4500 ～ 8000 ドルです (地方税と国によって異なります)。
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2. レクティファイアー・テクノロジーズ・ハイベリー
レクティファイアー・テクノロジーズはオーストラリアの電力変換装置メーカーです。 2番目の会社 双方向のコンパクトな家庭用充電器を開発するのは世界初です。 Highbury双方向DC充電器 まだ市場に出回っていませんが、96% の効率を誇り、非常にモダンでスリムなデザインを特徴としています。同社によれば、この充電器は世界で最もスリムな双方向 DC 充電器になるとのこと。標準の 7kW と高出力の 11kW (46A) があり、XNUMX つのサイズで提供されます。
当初は、V2G を介して、EV 所有者が余剰電力を電力網に販売できるようになります。ただし、V2H (Vehicle-to-Home) などの追加機能は、後日利用可能になります。CSS または CHAdeMO 準拠の電気自動車の両方と互換性があります。価格もまだ発表されていません。
3. ウォールボックス クエーサー 2
最近、ウォールボックスは第2世代を発表しました クエーサー2この新しい双方向DC憲章 ゼロから設計された最大48Aまたは11.5kWの放電または充電電力を提供します。スタイルも以前のモデルとはまったく異なります。以前のモデルはディスプレイのない型破りな外観でした。しかし、新しいQuasar 2には停電モードが付いており、停電時に互換性のある車両から家庭に電力を供給できます。
Wallbox 社は、この充電器は、家庭の電力供給を車両供給にスムーズに移行できると主張しています。つまり、この充電器は、家庭を電力供給から安全に切り離すために必要な外部の電力供給アイソレータ (請負業者) と連動して動作します。完全な仕様はまだ発表されておらず、したがって価格もまだ不明です。ただし、同社の Web サイトには、この充電器には Bluetooth、WiFi、イーサネット、さらには 3G/4G を含む幅広い通信オプションが含まれると記載されています。
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4. エンポリアV2X双方向充電器
エンポリアはコロラド州に拠点を置く小さな会社で、 V2X家庭用双方向充電器この充電器は非常に印象的です。 シリコンカーバイドベースのAC/DCインバータを搭載 (BREK Electronics 設計)。定格は最大 11.52kW または 48A です。Emporia Vue ホーム エネルギー管理システムと組み合わせることができ、CSS タイプ 1 コネクタと互換性があるため、ストレージのニーズとエネルギーの使用を自動化できます。最も注目すべき機能は、オフグリッド アイランディング サポートがあることです。互換性のあるグリッド分離デバイス (請負業者) を追加すると、オフグリッド モードで機能します。
価格は約 1500 ドルで、最も手頃な価格のユニバーサル双方向充電器の 2023 つです。ただし、この製品はまだ設計段階にあり、XNUMX 年にリリースされる予定です。
5. Delta V2H双方向充電器
デルタ電子 その会社です 電力変換を専門とする エネルギー貯蔵や太陽光発電などのエネルギー効率機器も手掛ける同社は、住宅用および商業用の双方向EV充電器を幅広く製造しています。
Delta V2H は、3 相の車両から家庭への双方向充電器 (V2H) で、定格出力 22kW または 11kW の 95 つのモデルがあります。この充電器は、オフグリッド (バックアップ) モードとオングリッド モードで動作できます。ただし、この充電器は現在 CHAdeMO 車両コネクタとのみ互換性があります。また、6% という高い動作効率も実現しています。この充電器の XNUMXkW 単相バージョンも開発中ですが、今のところ詳細はあまりわかっていません。
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6. フェルマータ エナジー FE-15
FE-15双方向充電器は、 フェルマータエナジー 2010年に設立された米国企業です。 最も強力な双方向DC充電器の1つ 北米で販売されています。充電および放電電力定格は 15kW です。現在、この充電器は CHAdeMO DC コネクタを備えた車両にのみ対応しています。仕様と外観から判断すると、この壁掛け式充電器は耐久性、安全性、性能を重視して設計されていることは明らかです。
この充電器はUL9741認証も取得しています。現在、米国では日産リーフでの使用が認証されている唯一のDC充電器です。親会社は、小型商用電気自動車で使用できる、より強力な3相20kW双方向充電器も開発しました。
7. オーテル マキシチャージャー V2X
オーテルエナジー は2004年に設立された米国企業です。 インテリジェントな自動車サービスと製品同社は長年にわたり、高品質の家庭用EV充電器、商用EV充電ソリューション、さまざまな急速DC充電器の開発に携わってきました。
Autel MaxiCharger V2X は、V12H と V2G の両方の機能、つまり車両とあらゆるもの (V2X という用語の由来) を提供する高出力 2kW 双方向充電器です。CHAdeMO または CCS1 のいずれかで利用でき、イーサネット、CAN、WiFi、Bluetooth、OCPP 1.6J 通信プロトコル、RS485 など、幅広い通信オプションを提供します。最も注目すべきは、CCS1 バージョンが 150 ～ 950V DC のさまざまな DC 電圧範囲で動作することです。つまり、新しい高電圧の車両プラットフォームと互換性があるということです。公式リリース日と価格はまだ不明です。
8. エンフェーズ双方向EV充電器
エンフェーズエネルギー は2006年に設立された世界有数の太陽光マイクロインバーターメーカーです。Enphase双方向EV充電器は IQ8マイクロインバータ技術をベースに構築、V2H と V2G の両方の機能を有効にします。この機能により、非常にユニークになります。IQ8 マイクロインバータは、実際には、オフグリッド モードとオングリッド モードで動作できるマイクロ双方向インバータです。
この充電器は双方向充電器を構築するのに最適です。さらに、Enphase の家庭用エネルギー エコシステムへのスムーズな統合も可能になります。双方向充電器は Enphase Encharge バッテリー システムと非常によく似ていますが、EV 充電器の場合、バッテリーは車両内にあります。
Enphase はこの充電器の完全な仕様をまだ発表していません。入手可能な限られた情報に基づくと、この充電器は Encharge 10 バッテリー システムに非常に似ているようです。おそらく 2024 年にリリースされるでしょう。
9. フォード チャージ ステーション プロ
私達の 充電ステーションプロ フォード専用のEV充電器です。定格最大19.2kW（240V）または80アンペアです。150年半ば頃に新型フォードF-2022ライトニングエレクトリックピックアップとともに発売されました。フォード シーメンスeMobilityと協力し、この充電器を開発した。これにより、F-150 EV は家庭に電力を供給できるようになり、ホーム インテグレーション システムと一緒に設置すると、最大 9.6kW の電力を供給してインテリジェントなバックアップ電源を実現できます。
この充電器が電力変換に関してどのように機能するかはまだ明らかではありません。ただし、この充電器は、EV の内部充電器を使用して双方向電力変換を行う AC 双方向システムとして、または米国標準の J1172 コネクタ (J プラグ) を使用する通常の AC 充電器として動作できるようです。したがって、この充電器には、このリストに記載されている他の充電器のような内蔵インバーターはありません。
Ford Charge Station Pro の公式価格は、設置費込みで約 1310 米ドルです。ただし、Ford Home 統合システムの価格はまだ発表されていません。
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双方向充電からどのようなメリットが得られますか?
双方向充電の主な利点は次の3つです。
1.お金を稼ぐ
V2Gでは、 電力網へのサービス提供電力会社は、需要が高いときにバッテリーを放電し、需要が低いときに充電します。提供されるサービス期間とタイプに応じて、合意された料金が支払われます。
2 お金を節約
電気自動車を所有する場合の継続的なコストは、ガソリン車よりも明らかに低いことは当然です。これは、サービス、メンテナンス、燃料コストが低いためです。
双方向充電では、電気代を節約することができます。 車のバッテリーから自宅に電力を送る（V2H）電気代を削減するには、定置型バッテリーと同様に負荷シフトを採用できます。
負荷シフトにより、エネルギーが高価なときに充電と放電を行い、安価なときに充電することで電気代を削減できます。V2H を使用する主な欠点は、互換性のある双方向充電ウォールボックスに常に接続する必要があることです。
3.エネルギー自給
これは双方向充電の大きな利点の一つです。双方向充電 電力網への依存をなくす、または減らすただし、双方向充電によって完全にオフグリッド化できる可能性はほとんどありません。ただし、使用するグリッドエネルギーの量を大幅に削減できます。
双方向充電によりEVの劣化が進むのでしょうか？
携帯電話のバッテリーと同様に、EVがエネルギーを使用するたびに、 劣化はほとんど検出されない日常の運転に加え、車をエネルギー貯蔵庫としても使用すると、サイクル数（フル充電と放電）が増加します。理論的には、これによりバッテリーの劣化が促進されます。
運転と比較すると、双方向放電はバッテリーへの負荷が少ないことを示唆する証拠がいくつかあります。双方向使用による低い一定負荷と比較すると、運転による電力の変動性と強度によってより多くの熱が発生します。
これで、双方向充電、その利点、そして最も重要な V2G と V2H と V2L の双方向充電の比較に関する重要なポイントをすべて学習できました。
