EV's met tweerichtingsladen of bidirectioneel laden kunnen worden gebruikt om energie terug te leveren aan het elektriciteitsnet, een huis van stroom te voorzien en in geval van nood of stroomuitval zelfs back-upstroom te leveren. Bidirectionele laders stellen EV's in staat om zonne-energie of goedkope daluren elektriciteit op te slaan om de elektriciteitskosten van het huishouden te verlagen. Wanneer u het heeft over bidirectioneel laden, wordt het concept van V2G versus V2H versus V2L bidirectioneel laden nooit gemist. Laten we hierover en over dingen als wat is een V2G bidirectionele lader, wat is een V2H bidirectionele lader, etc. leren in deze blog.
Wat is bidirectioneel opladen en hoe werkt het?
In essentie is bidirectioneel EV-laden een laadproces dat in twee richtingen plaatsvindt (heen en weer) . Bij dit type laden stroomt de energie van het elektriciteitsnet naar de auto, kan deze worden gebruikt om andere apparaten van stroom te voorzien of kan deze terug naar het net worden gestuurd.
Net als een draagbare stroom die wordt gebruikt om uw persoonlijke elektronische apparaten op te laden, kan uw auto ook op dezelfde manier worden gebruikt. In het geval van EV's kunnen ze veel grotere apparaten opladen, zoals uw huis, een barbecue of zelfs het elektriciteitsnet.
Bidirectioneel opladen is een overkoepelende term die verschillende use cases omvat. De meest voorkomende use cases zijn V2G, V2H en V2L. Laten we nu eens kijken naar V2G vs V2H vs V2L Bidirectioneel opladen.
Wat is V2G vs V2H vs V2L bidirectioneel opladen?
Als we het over bidirectioneel laden hebben, wordt er veel gesproken over het concept van V2G, V2H en V2L. Er is een groot verschil tussen V2G vs V2H vs V2L bidirectioneel laden-
- V2G (voertuig-naar-net)- Bij dit programma levert de elektrische auto de energie aan het elektriciteitsnet ter ondersteuning.
- V2L (voertuig-naar-lading)- Bij dit type oplossing kan een elektrische auto gebruikt worden om andere elektrische auto's op te laden of andere apparaten van stroom te voorzien.
- V2H (voertuig-naar-huis)- Hierbij wordt de energie van elektrische voertuigen gebruikt om een bedrijf of huis van stroom te voorzien.
Wat is een V2G bidirectionele lader of V2G bidirectioneel opladen?
Bij V2G, ofwel Vehicle-to-Grid, wordt een klein deel van de opgeslagen energie in de accu van een elektrische auto teruggeleverd aan het elektriciteitsnet wanneer dat nodig is. Dit is afhankelijk van de serviceovereenkomst. Een bidirectionele lader met een compatibele elektrische auto is vereist om deel te nemen aan het V2G-programma.
De EV-eigenaren die voor dit programma kiezen, krijgen ook financiële prikkels. Ze krijgen ofwel kredieten of hun elektriciteitskosten worden verlaagd. EV's die zijn uitgerust met V2G kunnen hun eigenaren ook helpen deel te nemen aan een VPP-programma (virtual power plant). Het levert stroom tijdens piekuren en verbetert ook de stabiliteit van het net.
Momenteel hebben slechts een handvol EV's V2G en bidirectionele DC-laadcapaciteit. Enkele van de EV's die V2G ondersteunen, zijn Mitsubishi Outlander of Eclipse plug-in hybrides en het latere model Nissan Leaf (ZE1). Hiermee zou u moeten hebben begrepen wat een V2G bidirectionele lader of V2G bidirectioneel laden is.
Lees ook: Wat is een bidirectionele meter?
Wat is het probleem met V2G bidirectioneel opladen?
Een van de grootste problemen met V2G-technologie is het gebrek aan standaard bidirectionele laadconnectoren en -protocollen . Daarnaast zijn er uitdagingen op het gebied van regelgeving.
Vehicle-to-grid-normen zijn complex en moeilijk omdat ze te maken hebben met het reguleren van de veiligheids-, vermogens- en elektrische vereisten bij het ontladen van energie in het net. Voor bidirectionele EV-laadsysteemapparatuur is UL9741 een voorgestelde veiligheidsnorm die nog in ontwikkeling is. Deze is opgebouwd rond de UL1741 (veiligheidsnorm) en de IEEE1547-norm voor het verbinden van DER (distributed energy resources) met elektrische energiesystemen.
Tegenwoordig hebben de meeste EV's standaard CCS DC-laadpoorten. Momenteel is de Ford F-150 Lightning EV de enige EV die een CCS-poort gebruikt voor bidirectioneel opladen. In de toekomst zullen er echter meer EV's met CCS-aansluitpoorten beschikbaar zijn met V2G- en V2H-mogelijkheden. Laten we nu eens kijken wat een V2H bidirectionele lader is.
Zie ook: 13 veelvoorkomende problemen met zonnepanelen op daken
Wat is een V2H bidirectionele lader of V2H bidirectioneel opladen?
Vehicle-to-Home, ofwel V2H, is vrij vergelijkbaar met V2G. In dit systeem wordt de opgewekte stroom echter niet teruggeleverd aan het elektriciteitsnet , maar lokaal gebruikt om een woning van stroom te voorzien. Hierdoor functioneert de elektrische auto als een regulier accusysteem voor thuisgebruik en draagt het bij aan een grotere zelfvoorziening, met name in combinatie met zonnepanelen op het dak. Het grootste voordeel van V2H is echter de mogelijkheid om stroom te leveren tijdens een stroomstoring.
Om goed te functioneren, heeft V2H een compatibele bidirectionele lader en wat extra apparatuur nodig, zoals een energiemeter (stroomtransformator). De stroomtransformator meet de energiestroom van en naar het elektriciteitsnet. Daarom moet de meter bij het hoofdaansluitpunt van het net worden geïnstalleerd. Wanneer het systeem de hoeveelheid netenergie detecteert die door uw huis wordt verbruikt, geeft het de bidirectionele EV-lader een signaal om een gelijke hoeveelheid energie terug te leveren. Het systeem compenseert dus de energie die van het net wordt afgenomen. Op dezelfde manier, wanneer dit systeem detecteert dat er energie wordt teruggeleverd door een zonnepanelensysteem op het dak, wordt deze energie gebruikt om de EV op te laden. Dit werkt vergelijkbaar met slimme EV-laders.
Om back-upstroom te kunnen gebruiken in geval van nood of een black-out, moet het V2H-systeem de netuitval kunnen detecteren en deze van het netwerk kunnen isoleren met behulp van een automatische contactor (schakelaar). Dit wordt eilandbedrijf genoemd.
Momenteel hebben slechts een paar EV's V2H-technologie. Deze EV's zijn onder andere de Mitsubishi Outlander PHEV en het latere model Nissan Leaf. Beide EV's gebruiken de oudere CHAdeMO-connector. De nieuwe Ford F-150 Lightning EV is vrij uniek omdat hij een CCS-connector kan gebruiken via een bidirectionele lader in het voertuig om in de V2H-modus te werken. Er is echter een addertje onder het gras: dit EV-model kan alleen functioneren als het wordt gebruikt met het Ford Charge Station Pro in combinatie met het Ford Home Integration System. Dit liet u begrijpen wat een V2H-bidirectionele lader is. Nu moet u ook nieuwsgierig zijn naar wat een V2L-oplading is en wat V2L bidirectioneel is.
Wat is V2L-opladen? Is V2L bidirectioneel?
V2L- of Vehicle-to-Load-technologie vereist geen bidirectionele lader en is daardoor veel eenvoudiger dan de twee hierboven besproken technologieën. Het wordt soms ook wel VTOL genoemd.
Voertuigen met V2L-functionaliteit zijn voorzien van een ingebouwde bidirectionele lader en standaard stopcontacten , waarop elk huishoudelijk apparaat kan worden aangesloten. Voor stroomvoorziening via een kabel zijn er ook bepaalde voertuigen die gebruikmaken van een speciale V2L-adapter en de EV-laadpoort. In geval van nood kunnen verlengsnoeren worden aangesloten van het voertuig naar huis om essentiële apparaten van stroom te voorzien, zoals computers, koelkasten, verlichting en zelfs kookapparatuur.
Via vier 2.4kW AC-stopcontacten voor een totaal van 9.6kW aan vermogen, heeft de nieuwe Ford F-150 Lightning V2L-capaciteit. Andere voertuigen met V2L-technologie zijn de Kia EV6 en de nieuwe Hyundai IONIQ 5. Deze auto's hebben zowel externe als interne AC-stopcontacten. Dit had moeten beantwoorden wat een V2L-oplading is en wat V2L bidirectioneel is.
V2L voor Off-Grid en Back-up Power
Voertuigen met V2L kunnen erg handig zijn voor noodstroomvoorziening door middel van verlengsnoeren om bepaalde apparaten van stroom te voorzien. Je kunt de V2L-voeding ook rechtstreeks aansluiten op een noodschakelbord of zelfs op de hoofdverdeelkast met behulp van een speciale wisselstroomomschakelaar.
Om de noodzaak van een back-upgenerator te verminderen of zelfs te elimineren, kan een voertuig met V2L ook worden opgenomen in een off-grid zonne-energiesysteem. De meeste off-grid zonne-energiesystemen hebben een bidirectionele omvormerlader. Technisch gezien kan deze lader stroom gebruiken van elke AC-bron, inclusief een voertuig met V2L. Om dit echter veilig te doen, moet de omvormer worden geïnstalleerd en geconfigureerd door een zonne-energiespecialist of gekwalificeerde elektricien. Dit zou u moeten hebben geholpen om V2G vs V2H vs V2L bidirectioneel opladen te begrijpen.
Zie ook: Hoe werken auto's op zonne-energie?
Wat zijn de 9 beste bidirectionele opladers op de markt?
Een geavanceerde EV-lader die tweerichtingsladen kan, wordt een bidirectionele lader genoemd. Het klinkt simpel, maar het is een vrij complex proces van energieomzetting van wisselstroom (AC) naar gelijkstroom (DC). Dit is het tegenovergestelde van uw normale unidirectionele EV-laders die AC gebruiken om te laden.
Bidirectionele laders zijn niet zoals gewone EV-laders en ze werken op dezelfde manier als omvormers. Ze zetten AC om in DC tijdens het opladen en keren dit om tijdens het ontladen. Deze laders zijn echter alleen voor voertuigen die compatibel zijn met tweerichtings-DC-laden. De beste bidirectionele laders op de markt zijn als volgt:
1. Wandkast Quasar
De Wallbox Quasar is een bidirectionele lader en de kleinste in zijn soort. Het is zelfs de eerste EV-lader die speciaal voor thuisgebruik is ontworpen. Hij biedt geavanceerde tweewegs DC-laadmogelijkheden.
Deze lader heeft een maximaal vermogen van 32A of 7.4kW. U moet er echter rekening mee houden dat deze alleen compatibel is met voertuigen met een CHAdeMO DC-voertuigconnector. Momenteel kan deze alleen worden gebruikt met de Mitsubishi Outlander plug-in hybride en de latere generatie Nissan Leaf EV. De Wallbox Quasar kan tussen de US$ 4500 en $ 8000 kosten (afhankelijk van de lokale belastingen en het land).
Lees ook: 7 beste hybride zonne-energiesystemen
2. Gelijkrichtertechnologieën Highbury
Rectifier Technologies is een Australische fabrikant van apparatuur voor stroomconversie. Het is het tweede bedrijf ter wereld dat een compacte bidirectionele gelijkstroomlader voor thuisgebruik heeft ontwikkeld. Hoewel de Highbury bidirectionele gelijkstroomlader nog niet op de markt is, claimt het bedrijf een rendement van 96% en een modern en slank ontwerp. Volgens Rectifier Technologies zal dit de slankste bidirectionele gelijkstroomlader ter wereld zijn. Hij zal verkrijgbaar zijn in een standaardversie van 7 kW en een krachtige versie van 11 kW (46 A), en in twee formaten.
In eerste instantie zal het via V2G de EV-eigenaren in staat stellen om overtollige stroom aan het net te verkopen. Extra functionaliteit zoals V2H (Vehicle-to-Home) zal echter in een later stadium beschikbaar zijn. Het zal compatibel zijn met zowel CSS- als CHAdeMO-compatibele elektrische voertuigen. De prijs is ook nog niet bekend.
3. Wandkast Quasar 2
Wallbox heeft onlangs de tweede generatie Quasar 2 aangekondigd . Deze nieuwe bidirectionele DC-lader is volledig opnieuw ontworpen . Hij biedt nu tot 48A of 11.5 kW ontlaad- of laadvermogen. Ook het ontwerp is compleet anders dan dat van het vorige model. Het eerdere model had een onconventioneel uiterlijk zonder display. De nieuwe Quasar 2 is echter voorzien van een 'blackout'-modus, waarmee een compatibel voertuig een woning van stroom kan voorzien in geval van stroomuitval.
Wallbox beweert dat deze lader uw huis soepel kan laten overgaan van netvoeding naar voertuigvoeding. Dit betekent dat het werkt met een externe netisolator (contractor) die nodig is om uw huis veilig van het net te isoleren. De volledige specificaties zijn nog niet vrijgegeven en dus is de prijs ook nog niet beschikbaar. De website van het bedrijf geeft echter aan dat deze lader een breed scala aan communicatieopties zal bevatten, waaronder Bluetooth, WiFi, Ethernet en zelfs 3G/4G.
Zie ook: 6 beste MPPT-zonne-laadregelaars
4. Emporia V2X bi-directioneelonale lader
Emporia is een klein bedrijf uit Colorado dat de V2X bidirectionele thuislader heeft ontwikkeld . Deze lader is behoorlijk indrukwekkend, met een geïntegreerde AC/DC-omvormer op basis van siliciumcarbide (ontworpen door BREK Electronics). Hij heeft een maximaal vermogen van 11.52 kW of 48 A. De lader kan worden gekoppeld aan het Emporia Vue energiebeheersysteem voor thuis en is compatibel met de CSS Type 1-connector om uw opslagbehoeften en energieverbruik te automatiseren. De meest opvallende eigenschap is de ondersteuning voor off-grid eilandbedrijf. De lader kan in een off-grid modus functioneren met de toevoeging van een compatibel netisolatieapparaat (installateur).
De prijs is ongeveer US$1500 en het is dus een van de meest betaalbare universele bidirectionele laders. Dit product is echter nog in de ontwerpfase en zal ergens in 2023 uitkomen.
5. Delta V2H bidirectionele lader
Delta Electronics is een bedrijf dat gespecialiseerd is in apparatuur voor energieconversie en energie-efficiëntie, waaronder energieopslag en zonne-energie. Dit bedrijf heeft een reeks bidirectionele EV-laders geproduceerd voor zowel residentieel als commercieel gebruik.
De Delta V2H is een 3-fase vehicle-to-home (V2H) bidirectionele lader die beschikbaar is in twee modellen met een vermogen van 22 kW of 11 kW. De lader kan werken in off-grid (back-up) en on-grid modi. Deze lader is echter momenteel alleen compatibel met CHAdeMO-voertuigconnectoren. Hij biedt ook een hoge operationele efficiëntie van 95%. Een 6 kW eenfaseversie van deze lader is ook in ontwikkeling, maar er zijn tot nu toe minder details over bekend.
Lees ook: 13 beste netgekoppelde omvormers met batterijback-up
6. Fermata-energie FE-15
De FE-15 bidirectionele lader wordt geproduceerd door Fermata Energy , een Amerikaans bedrijf dat in 2010 is opgericht. Het is een van de krachtigste bidirectionele DC-laders die in Noord-Amerika verkrijgbaar zijn. Hij heeft een laad- en ontlaadvermogen van 15 kW. Momenteel is deze lader alleen compatibel met voertuigen met een CHAdeMO DC-connector. Op basis van de specificaties en het uiterlijk is deze wandlader duidelijk ontworpen met duurzaamheid, veiligheid en prestaties in gedachten.
Deze lader is ook UL9741-gecertificeerd. Momenteel is het in de VS de enige DC-lader die is gecertificeerd voor gebruik met de Nissan LEAF. Het moederbedrijf heeft ook een krachtigere 3-fase 20kW bidirectionele lader ontwikkeld die kan worden gebruikt met kleine commerciële elektrische voertuigen.
7. Autel MaxiCharger V2X
Autel Energy is een Amerikaans bedrijf dat in 2004 is opgericht. Het is gespecialiseerd in intelligente diensten en producten voor de auto-industrie . In de loop der jaren heeft het bedrijf zich beziggehouden met de ontwikkeling van hoogwaardige laadpalen voor elektrische voertuigen thuis, laadoplossingen voor elektrische voertuigen voor commercieel gebruik en een reeks snelladers (DC).
Autel MaxiCharger V2X is een krachtige 12kW bidirectionele lader die zowel V2H- als V2G-functies biedt of vehicle-to-everything, vandaar de term V2X. Het zal beschikbaar zijn met CHAdeMO of CCS1 en biedt een breed scala aan communicatieopties, waaronder ethernet, CAN, WiFi, Bluetooth, OCPP 1.6J-communicatieprotocol en RS485. Het meest opvallende is dat de CCS1-versie werkt met een variërend DC-spanningsbereik van 150 tot 950V DC. Dit betekent dat het compatibel zal zijn met voertuigplatforms met nieuwere hoogspanning. De officiële releasedatum en prijs zijn nog onbekend.
Zie ook: 5 beste generatoren voor het opladen van accu's buiten het elektriciteitsnet
8. Enphase bidirectionele EV-lader
Enphase Energy is een toonaangevende fabrikant van zonne-micro-omvormers ter wereld, opgericht in 2006. De bidirectionele EV-lader van Enphase is gebouwd rond de IQ8-micro-omvormertechnologie , die zowel V2H- als V2G-functionaliteit mogelijk maakt. Deze eigenschap maakt hem vrij uniek. De IQ8-micro-omvormers zijn namelijk micro-bidirectionele omvormers die zowel off-grid als on-grid kunnen werken.
Deze lader is ideaal voor het bouwen van een bidirectionele lader. Daarnaast maakt het ook een soepele integratie in het Enphase-ecosysteem voor thuisenergie mogelijk. De bidirectionele lader lijkt veel op het Enphase Encharge-batterijsysteem, maar in het geval van de EV-lader bevindt de batterij zich in het voertuig.
Enphase heeft de volledige specificaties van deze lader nog niet vrijgegeven. Op basis van de beperkte informatie die erover beschikbaar is, lijkt de lader behoorlijk op het Encharge 10-batterijsysteem. Hij komt hoogstwaarschijnlijk in 2024 uit.
9. Ford Laadstation Pro
De Charge Station Pro is een exclusieve Ford-lader voor elektrische voertuigen. Hij heeft een maximaal vermogen van 19.2 kW (240 V) of 80 ampère. De lader werd samen met de nieuwe Ford F-150 Lightning Electric Pickup rond medio 2022 geïntroduceerd. Ford werkte samen met Siemens eMobility aan de ontwikkeling van deze lader . Met de lader kan de F-150 EV een woning van stroom voorzien en, in combinatie met het Home Integration System, levert hij tot 9.6 kW aan vermogen voor een intelligent noodstroomsysteem.
Het is nog niet duidelijk hoe deze lader zal functioneren met betrekking tot de vermogensconversie. Het lijkt er echter op dat de lader kan werken als een AC bidirectioneel systeem met behulp van de interne lader van de EV voor bidirectionele vermogensconversie of als een gewone AC-lader met behulp van de Amerikaanse standaard J1172-connector (J-stekker). Daarom heeft deze lader geen ingebouwde omvormer zoals de andere laders die in deze lijst worden genoemd.
De officiële prijs van de Ford Charge Station Pro is ongeveer US$1310 plus installatie. De prijs voor het Ford Home Integration System is echter nog niet beschikbaar.
Lees ook: 3 beste systemen voor het monteren van zonnepanelen op het dak
Hoe kunt u profiteren van bidirectioneel opladen?
Er zijn drie belangrijke voordelen van bidirectioneel opladen:
1. Verdien geld
V2G biedt u de mogelijkheid om geld te verdienen door diensten aan het elektriciteitsnet te leveren . Uw energieleverancier ontlaadt uw batterij wanneer de vraag hoog is en laadt deze op wanneer de vraag laag is. Afhankelijk van de duur en het type geleverde dienst ontvangt u een overeengekomen tarief.
2. Geld besparen
Het is een gegeven dat de doorlopende kosten van het bezitten van een elektrische auto merkbaar lager zijn dan die van een benzineauto. Dit komt door lagere service-, onderhouds- en brandstofkosten.
Met bidirectioneel laden kunt u uw elektriciteitsverbruik verlagen door energie van de autoaccu naar uw huis te sturen (V2H) . Om uw elektriciteitsrekening te verlagen, kunt u net als bij stationaire accu's gebruikmaken van load shifting.
Load shifting verlaagt uw elektriciteitsrekening door te laden en te ontladen wanneer de energie duur is en te laden wanneer het goedkoop is. Het grootste nadeel van het gebruik van een V2H is dat u altijd aangesloten moet zijn op de compatibele bidirectionele laad-wallbox.
Zie ook: 10 redenen waarom benzineauto's beter zijn dan elektrische auto's
3. Onafhankelijkheid van energie
Dit is een van de grootste voordelen van bidirectioneel laden. Bidirectioneel laden vermindert of elimineert uw afhankelijkheid van elektriciteit uit het net . Het is echter onwaarschijnlijk dat u met bidirectioneel laden volledig zelfvoorzienend kunt worden. Maar het zal uw energieverbruik uit het net wel aanzienlijk verminderen.
Zal bidirectioneel opladen leiden tot meer degradatie van elektrische voertuigen?
Net als bij de batterij in je telefoon, treedt er bij elke energieconsumptie van een elektrische auto een nauwelijks waarneembare mate van slijtage op . Als je je auto naast het dagelijkse gebruik ook als energieopslag gebruikt, neemt het aantal laad- en ontlaadcycli (volledig opladen en ontladen) toe. Theoretisch gezien zal dit de slijtage van je batterij verhogen.
Er is enig bewijs dat suggereert dat bidirectioneel ontladen minder veeleisend is voor de batterij dan autorijden. Er wordt meer warmte geproduceerd door de vermogensvolatiliteit en intensiteit van autorijden in vergelijking met de lagere constante belasting van bidirectioneel gebruik.
Hiermee kent u alle belangrijke punten over bidirectioneel laden, de voordelen ervan en, het allerbelangrijkst, de vergelijking tussen V2G, V2H en V2L bidirectioneel laden.
Aanbevolen: JA Solar versus Canadian Solar - Welke is de beste?
