Pojazdy elektryczne z dwukierunkowym ładowaniem lub dwukierunkowym ładowaniem mogą być używane do przekazywania energii z powrotem do sieci elektroenergetycznej, zasilania domu, a w przypadku awarii lub zaniku zasilania mogą nawet zapewnić zasilanie awaryjne. Ładowarki dwukierunkowe umożliwiają pojazdom elektrycznym magazynowanie energii słonecznej lub taniej energii elektrycznej poza szczytem w celu zmniejszenia kosztów energii elektrycznej w gospodarstwie domowym. Kiedykolwiek mówimy o ładowaniu dwukierunkowym, nigdy nie pomijamy koncepcji ładowania dwukierunkowego V2G vs V2H vs V2L. Dowiedzmy się o tym i o takich rzeczach, jak to, czym jest ładowarka dwukierunkowa V2G, czym jest ładowarka dwukierunkowa V2H itp. w tym blogu.
Czym jest ładowanie dwukierunkowe i jak działa?
Zasadniczo dwukierunkowe ładowanie pojazdów elektrycznych polega na ładowaniu, które występuje na dwa sposoby (w obie strony)W tym typie ładowania energia przepływa z sieci do samochodu lub może być używana do zasilania innych urządzeń lub może być odsyłana z powrotem do sieci.
Podobnie jak przenośna moc, która służy do ładowania osobistych urządzeń elektronicznych, tak samo można używać samochodu. W przypadku pojazdów elektrycznych mogą one ładować znacznie większe urządzenia, takie jak dom, grill, a nawet sieć energetyczna.
Ładowanie dwukierunkowe to termin ogólny obejmujący kilka przypadków użycia. Najczęstsze przypadki użycia to V2G, V2H i V2L. Teraz przyjrzyjmy się ładowaniu dwukierunkowemu V2G, V2H i V2L.
Czym jest dwukierunkowe ładowanie V2G, V2H i V2L?
Mówiąc o dwukierunkowym ładowaniu, dużo mówi się o koncepcji V2G, V2H i V2L. Istnieje spora różnica między dwukierunkowym ładowaniem V2G, V2H i V2L.
- V2G (pojazd-sieć) W ramach tego programu pojazd elektryczny eksportuje energię do sieci elektroenergetycznej w celu jej zasilania.
- V2L (pojazd-ładunek) W tym typie rozwiązania pojazd elektryczny może służyć do ładowania innych pojazdów elektrycznych lub zasilania innych urządzeń.
- V2H (Pojazd-Dom) W tym przypadku energia generowana przez pojazdy elektryczne służy do zasilania firm i domów.
Czym jest ładowarka dwukierunkowa V2G lub dwukierunkowe ładowanie V2G?
W przypadku V2G lub Vehicle-to-grid niewielka część zgromadzona energia z akumulatora pojazdu elektrycznego jest eksportowana z powrotem do sieci elektroenergetycznej w razie potrzeby. Zależy to od umowy serwisowej. Aby uczestniczyć w programie V2G, wymagana jest ładowarka dwukierunkowa z kompatybilnym pojazdem elektrycznym.
Właściciele pojazdów elektrycznych, którzy zdecydują się na ten program, otrzymują również zachęty finansowe. Otrzymują oni kredyty lub obniżają koszty energii elektrycznej. Pojazdy elektryczne z włączoną funkcją V2G mogą również pomóc ich właścicielom uczestniczyć w programie VPP (wirtualnej elektrowni). Dostarcza on energię w godzinach szczytowego zapotrzebowania, a także poprawia stabilność sieci.
Obecnie tylko kilka pojazdów elektrycznych ma możliwość ładowania V2G i dwukierunkowego DC. Niektóre z pojazdów elektrycznych obsługujących V2G to hybrydy plug-in Mitsubishi Outlander lub Eclipse oraz późniejszy model Nissan Leaf (ZE1). Dzięki temu powinieneś zrozumieć, czym jest dwukierunkowa ładowarka V2G lub dwukierunkowe ładowanie V2G.
Przeczytaj także: Czym jest licznik dwukierunkowy?
Jaki jest problem z dwukierunkowym ładowaniem V2G?
Jednym z głównych problemów technologii V2G jest brak standardowe złącza i protokoły ładowania dwukierunkowegoDodatkowo występują wyzwania regulacyjne.
Normy Vehicle-to-grid są złożone i trudne, ponieważ obejmują regulację wymagań bezpieczeństwa, mocy i elektryczności podczas rozładowywania energii do sieci. W przypadku dwukierunkowego sprzętu do ładowania pojazdów elektrycznych UL9741 jest proponowanym standardem bezpieczeństwa, który jest nadal w fazie rozwoju. Został zbudowany wokół normy UL1741 (normy bezpieczeństwa) i normy IEEE1547 dotyczącej łączenia DER (rozproszonych zasobów energii) z systemami zasilania elektrycznego.
Obecnie większość pojazdów elektrycznych ma standardowe porty ładowania CCS DC. Obecnie Ford F-150 Lightning EV jest jedynym pojazdem elektrycznym, który wykorzystuje port CCS do ładowania dwukierunkowego. W przyszłości jednak więcej pojazdów elektrycznych z portami połączenia CCS będzie dostępnych z funkcjami V2G i V2H. Teraz zobaczmy, czym jest ładowarka dwukierunkowa V2H.
Zobacz także: 13 typowych problemów z panelami słonecznymi na dachach
Czym jest ładowarka dwukierunkowa V2H lub dwukierunkowe ładowanie V2H?
Vehicle-to-home lub V2H jest dość podobny do V2G. Jednak w tym systemie, prąd nie jest przesyłany do sieci elektroenergetycznej ale jest używany lokalnie do zasilania domu. Dzięki temu EV może działać jak zwykły domowy system akumulatorów, a także pomaga zwiększyć samowystarczalność, zwłaszcza gdy jest połączony z dachową instalacją słoneczną. Ale najbardziej widoczną zaletą V2H jest jego zdolność do dostarczania zasilania awaryjnego podczas awarii zasilania.
Aby działać prawidłowo, V2H potrzebuje kompatybilnej ładowarki dwukierunkowej i dodatkowego sprzętu, takiego jak licznik energii (licznik CT). Licznik CT służy do monitorowania przepływu energii do i z sieci. Dlatego licznik powinien być zainstalowany w głównym punkcie podłączenia do sieci. Gdy system wykryje ilość energii sieciowej zużywanej przez Twój dom, wysyła sygnał do dwukierunkowego Ładowarka EV rozładować równą ilość. Kompensuje on wszelką moc pobieraną z sieci. Podobnie, kiedykolwiek ten system wykryje energię eksportowaną z dachowego układu słonecznego, przekierowuje tę energię, aby naładować pojazd elektryczny. Jest to bardzo podobne do działania inteligentnych ładowarek pojazdów elektrycznych.
Aby zezwolić na zasilanie awaryjne w przypadku awarii lub zaniku zasilania, system V2H musi być w stanie wykryć przerwę w dostawie prądu do sieci, a także odizolować ją od sieci za pomocą automatycznego stycznika (przełącznika). Nazywa się to pracą wyspową.
Obecnie tylko kilka pojazdów elektrycznych ma technologię V2H. Te pojazdy elektryczne obejmują Mitsubishi Outlander PHEV i późniejszy model Nissan Leaf. Oba te pojazdy elektryczne wykorzystują starsze złącze CHAdeMO. Nowy Ford F-150 Lightning EV jest dość wyjątkowy, ponieważ może używać złącza CCS za pośrednictwem dwukierunkowej ładowarki samochodowej, aby działać w trybie V2H. Jest jednak pewien haczyk, ten model pojazdu elektrycznego może działać tylko wtedy, gdy jest używany z Ford Charge Station Pro wraz z Ford Home Integration System. Dzięki temu zrozumiałeś, czym jest dwukierunkowa ładowarka V2H. Teraz musisz być również ciekawy, czym jest ładowanie V2L i czy V2L jest dwukierunkowe.
Czym jest ładowanie V2L? Czy V2L jest dwukierunkowe?
Technologia V2L lub Vehicle-to-Load nie wymaga ładowarki dwukierunkowej do obsługi i dlatego jest o wiele prostszy niż dwie pozostałe technologie omówione powyżej. Czasami jest również nazywany VTOL.
Pojazdy z technologią V2L są wyposażone we wbudowaną ładowarkę dwukierunkową i standardowy Zasilacz gniazdka, które mogą być narzędziami do podłączania wszelkich typowych domowych urządzeń AC. Aby zapewnić zasilanie za pomocą przewodu, istnieją również pewne pojazdy, które wykorzystują specjalny adapter V2L i port ładowania EV. W przypadku awarii przedłużacze można podłączyć z pojazdu do domu, aby zasilić niezbędne obciążenia, w tym komputery, lodówki, oświetlenie, a nawet urządzenia do gotowania.
Dzięki czterem 2.4 kW gniazdkom zasilania prądem zmiennym o łącznej mocy 9.6 kW nowy Ford F-150 Lightning ma możliwość ładowania V2L. Inne pojazdy z technologią V2L to Kia EV6 i nowy Hyundai IONIQ 5. Te samochody mają zarówno zewnętrzne, jak i wewnętrzne gniazdka zasilania prądem zmiennym. Powinno to dać odpowiedź na pytanie, czym jest ładowanie V2L i czy V2L jest dwukierunkowe.
V2L dla zasilania poza siecią i zasilania zapasowego
Chociaż pojazdy z V2L mogą być bardzo przydatne do zasilania awaryjnego przy użyciu przedłużaczy do zasilania wybranych urządzeń. Możesz również podłączyć zasilanie V2L bezpośrednio do zapasowej tablicy rozdzielczej lub nawet do głównej tablicy rozdzielczej, używając konkretnego przełącznika AC lub przełącznika przełączającego.
Aby zmniejszyć lub nawet wyeliminować potrzebę generatora zapasowego, pojazd z V2L można również włączyć do systemu zasilania energią słoneczną poza siecią. Większość systemów zasilania energią słoneczną poza siecią ma dwukierunkową ładowarkę inwerterową. Technicznie rzecz biorąc, ta ładowarka może korzystać z zasilania z dowolnego źródła prądu przemiennego, w tym pojazdu z V2L. Jednak aby zrobić to bezpiecznie, inwerter musiałby zostać zainstalowany i skonfigurowany przez specjalistę ds. energii słonecznej lub wykwalifikowanego elektryka. Powinno to pomóc w zrozumieniu różnicy między ładowaniem dwukierunkowym V2G a V2H a V2L.
Zobacz także: Jak działają samochody zasilane energią słoneczną?
Jakie są 9 najlepszych ładowarek dwukierunkowych na rynku?
Zaawansowana ładowarka EV zdolna do ładowania dwukierunkowego jest określana jako ładowarka dwukierunkowa. Brzmi prosto, ale jest to dość złożony proces konwersji mocy z prądu przemiennego (AC) na prąd stały (DC). Jest to przeciwieństwo zwykłych jednokierunkowych ładowarek EV, które wykorzystują prąd przemienny do ładowania.
Ładowarki dwukierunkowe nie są takie jak zwykłe ładowarki EV i działają podobnie do inwerterów. Podczas ładowania zamieniają prąd zmienny na prąd stały, a następnie odwracają go podczas rozładowywania. Jednak te ładowarki są przeznaczone wyłącznie do pojazdów zgodnych z dwukierunkowym ładowaniem prądem stałym. Najlepsze ładowarki dwukierunkowe na rynku to:
1. Skrzynka ścienna Quasar
Skrzynka ścienna Quasar jest dwukierunkową ładowarką, która jest najmniejszy w swoim rodzaju. Jest to w rzeczywistości pierwsza ładowarka EV zaprojektowana do domu. Zapewnia zaawansowane możliwości dwukierunkowego ładowania DC.
Ta ładowarka ma maksymalną moc znamionową 32 A lub 7.4 kW. Należy jednak pamiętać, że jest ona kompatybilna tylko z pojazdami wyposażonymi w złącze CHAdeMO DC. Obecnie można jej używać tylko z hybrydą plug-in Mitsubishi Outlander i nowszą generacją Nissan Leaf EV. Wallbox Quasar może kosztować od 4500 do 8000 USD (w zależności od lokalnych podatków i kraju).
Przeczytaj także: 7 najlepszych hybrydowych systemów solarnych
2. Rectifier Technologies Highbury
Rectifier Technologies to australijski producent urządzeń do konwersji energii. Jest to druga firma na świecie, aby opracować dwukierunkową kompaktową ładowarkę domową. Chociaż Dwukierunkowa ładowarka DC Highbury nie jest jeszcze na rynku, nadal twierdzi, że jest wydajna w 96% i ma całkiem nowoczesną, a także smukłą konstrukcję. Firma twierdzi, że ta ładowarka będzie najcieńszą na świecie dwukierunkową ładowarką DC. Będzie miała standardowe 7 kW, dużą moc 11 kW (46 A) i będzie dostępna w dwóch rozmiarach.
Początkowo, za pośrednictwem V2G, umożliwi właścicielom pojazdów elektrycznych sprzedaż nadwyżki energii do sieci. Jednak dodatkowe funkcje, takie jak V2H (Vehicle-to-Home), będą dostępne na późniejszym etapie. Będzie kompatybilny zarówno z pojazdami elektrycznymi zgodnymi z CSS, jak i CHAdeMO. Jego cena również nie jest jeszcze znana.
3. Skrzynka ścienna Quasar 2
Niedawno Wallbox ogłosił drugą generację Kwazar 2. Ta nowa dwukierunkowa karta DC został zaprojektowany od podstaw. Teraz oferuje do 48A lub 11.5 kW mocy rozładowania lub ładowania. Jego styl jest również zupełnie inny od poprzedniego modelu. Wcześniejszy model miał niekonwencjonalny wygląd i nie miał wyświetlacza. Jednak nowy Quasar 2 jest wyposażony w tryb blackout, który pozwala kompatybilnemu pojazdowi zasilać domy w przypadku przerw w dostawie prądu.
Wallbox twierdzi, że ta ładowarka może płynnie przełączać Twój dom z zasilania sieciowego na zasilanie pojazdu. Oznacza to, że działa ona w połączeniu z zewnętrznym izolatorem sieciowym (kontraktorem), który jest potrzebny do bezpiecznego odłączenia domu od sieci. Pełna specyfikacja nie została jeszcze opublikowana, a zatem jej cena również nie jest jeszcze dostępna. Chociaż strona internetowa firmy wskazuje, że ta ładowarka będzie zawierać szeroką gamę opcji komunikacyjnych, w tym Bluetooth, WiFi, Ethernet, a nawet 3G/4G.
Zobacz także: 6 najlepszych regulatorów ładowania słonecznego MPPT
4. Emporia V2X dwukierunkowyładowarka onal
Emporia to mała firma z siedzibą w Kolorado, która opracowała Ładowarka domowa dwukierunkowa V2XTa ładowarka jest naprawdę imponująca, ponieważ posiada zintegrowany falownik AC/DC na bazie węglika krzemu (zaprojektowane przez BREK Electronics). Maksymalna moc znamionowa wynosi 11.52 kW lub 48 A. Można je połączyć z systemem zarządzania energią domową Emporia Vue i jest kompatybilne ze złączem CSS typu 1, aby zautomatyzować potrzeby magazynowania i zużycia energii. Najbardziej zauważalną cechą jest obsługa wysp poza siecią. Będzie działać w trybie poza siecią po dodaniu kompatybilnego urządzenia izolującego sieć (kontrahenta).
Jego cena wynosi około 1500 USD, a zatem jest to jedna z najtańszych uniwersalnych ładowarek dwukierunkowych. Produkt ten jest jednak nadal w fazie projektowania i zostanie wydany w 2023 roku.
5. Ładowarka dwukierunkowa Delta V2H
Delta Electronics jest firmą, która specjalizuje się w konwersji energii i sprzęt energooszczędny, w tym magazynowanie energii i energia słoneczna. Ta firma wyprodukowała szereg dwukierunkowych ładowarek EV do zastosowań mieszkaniowych i komercyjnych.
Delta V2H to 3-fazowa ładowarka dwukierunkowa typu pojazd-dom (V2H), dostępna w dwóch modelach o mocy znamionowej 22 kW lub 11 kW. Ładowarka może pracować w trybie off-grid (backup) i on-grid. Jednak ta ładowarka jest obecnie kompatybilna tylko ze złączami samochodowymi CHAdeMO. Oferuje również wysoką wydajność roboczą na poziomie 95%. W fazie rozwoju znajduje się również 6-kilowatowa jednofazowa wersja tej ładowarki, ale na razie wiadomo o niej mniej szczegółów.
Przeczytaj także: 13 najlepszych inwerterów sieciowych z baterią zapasową
6. Fermata Energia FE-15
Ładowarka dwukierunkowa FE-15 jest produkowana przez Energia Fermata która jest amerykańską firmą założoną w 2010 roku. Jest to jedna z najmocniejszych dwukierunkowych ładowarek DC dostępny w Ameryce Północnej. Posiada 15 kW ładowania, a także moc rozładowania. Obecnie ta ładowarka jest kompatybilna tylko z pojazdami ze złączem CHAdeMO DC. Na podstawie specyfikacji i estetyki ta montowana na ścianie ładowarka jest wyraźnie zaprojektowana pod kątem trwałości, bezpieczeństwa i wydajności.
Ta ładowarka ma również certyfikat UL9741. Obecnie w USA jest to jedyna ładowarka DC certyfikowana do użytku z Nissanem LEAF. Jej spółka macierzysta opracowała również mocniejszą 3-fazową dwukierunkową ładowarkę o mocy 20 kW, która może być używana z małymi komercyjnymi pojazdami elektrycznymi.
7. Ładowarka Autel MaxiCharger V2X
AutelEnergy jest amerykańską firmą założoną w 2004 roku. Specjalizuje się w inteligentne usługi i produkty motoryzacyjnePrzez lata firma zajmowała się rozwojem wysokiej jakości domowych ładowarek EV, komercyjnych rozwiązań do ładowania EV i szeregu szybkich ładowarek DC.
Autel MaxiCharger V2X to dwukierunkowa ładowarka o dużej mocy 12 kW, która oferuje funkcje V2H i V2G lub pojazd-wszystko, stąd nazwa V2X. Będzie dostępna z CHAdeMO lub CCS1 i oferuje szeroki zakres opcji komunikacyjnych, w tym Ethernet, CAN, WiFi, Bluetooth, protokół komunikacyjny OCPP 1.6J i RS485. Najbardziej zauważalne jest to, że wersja CCS1 działa w zakresie napięcia stałego od 150 do 950 V DC. Oznacza to, że będzie zgodna z platformami pojazdów o nowszym wysokim napięciu. Oficjalna data premiery i cena są nadal nieznane.
Zobacz także: 5 najlepszych generatorów do ładowania akumulatorów poza siecią
8. Dwukierunkowa ładowarka EV Enphase
Enfaza energii jest wiodącym producentem mikroinwerterów solarnych na świecie, założonym w 2006 roku. Dwukierunkowa ładowarka EV Enphase jest zbudowany w oparciu o technologię mikroinwertera IQ8, który umożliwia zarówno funkcjonalność V2H, jak i V2G. Ta cecha czyni go wyjątkowym. Mikroinwertery IQ8 są w rzeczywistości mikroinwerterami dwukierunkowymi, które mogą pracować w trybie off-grid i on-grid.
Ta ładowarka jest idealna do budowy ładowarki dwukierunkowej. Ponadto umożliwia również płynną integrację z ekosystemem energetycznym Enphase w domu. Ładowarka dwukierunkowa jest dość podobna do systemu akumulatorów Enphase Encharge, jednak w przypadku ładowarki EV akumulator znajduje się wewnątrz pojazdu.
Enphase nie opublikował jeszcze pełnej specyfikacji tej ładowarki. Na podstawie ograniczonych dostępnych informacji, ładowarka wydaje się być dość podobna do systemu akumulatorów Encharge 10. Prawdopodobnie zostanie wydana w 2024 roku.
9. Stacja ładowania Forda Pro
Stacja ładująca Pro jest ekskluzywną ładowarką EV firmy Ford. Maksymalna moc znamionowa wynosi 19.2 kW (240 V) lub 80 A. Została wydana wraz z nowym Fordem F-150 Lightning Electric Pickup około połowy 2022 roku. Ford współpracował z Siemens eMobility przy opracowaniu tej ładowarki. Umożliwi to zasilanie domu za pomocą pojazdu F-150 EV, a po zainstalowaniu go razem z systemem Home Integration System będzie dostarczał do 9.6 kW energii, umożliwiając inteligentne zasilanie awaryjne.
Nadal nie jest jasne, jak ta ładowarka będzie działać w odniesieniu do konwersji mocy. Wydaje się jednak, że ładowarka może działać jako dwukierunkowy system AC, wykorzystując wewnętrzną ładowarkę EV do dwukierunkowej konwersji mocy lub jako zwykła ładowarka AC wykorzystująca standardowe złącze J1172 w USA (wtyczka J). Dlatego ta ładowarka nie ma wbudowanego inwertera, jak inne ładowarki wymienione na tej liście.
Oficjalna cena Ford Charge Station Pro wynosi około 1310 USD plus instalacja. Jednak cena Ford Home integration System nie jest jeszcze dostępna.
Przeczytaj także: 3 najlepsze systemy montażu paneli słonecznych na dachu
Jakie korzyści daje ładowanie dwukierunkowe?
Istnieją trzy główne korzyści wynikające z ładowania dwukierunkowego:
1. Zarabiaj pieniądze
V2G pozwala zarabiać pieniądze poprzez świadczenie usług dla sieci elektroenergetycznej. Twój dostawca energii rozładuje baterię, gdy zapotrzebowanie będzie wysokie i naładuje ją, gdy zapotrzebowanie będzie niskie. W zależności od czasu trwania i rodzaju świadczonej usługi, otrzymasz ustaloną stawkę.
2. Oszczędzaj pieniądze
Jest oczywiste, że bieżące koszty posiadania samochodu elektrycznego są zauważalnie niższe niż samochodu benzynowego. Wynika to z niższych kosztów serwisowania, konserwacji i paliwa.
Dzięki ładowaniu dwukierunkowemu będziesz mieć możliwość obniżenia zużycia energii elektrycznej o przesyłanie energii z akumulatora samochodowego do domu (V2H)Aby obniżyć rachunek za prąd, możesz zastosować przesunięcie obciążenia, tak jak w przypadku akumulatorów stacjonarnych.
Przenoszenie obciążenia obniży rachunki za prąd, ponieważ ładowanie i rozładowywanie, gdy energia jest droga, i ładowanie, gdy jest tania. Główną wadą korzystania z V2H jest to, że zawsze będziesz musiał być podłączony do kompatybilnej dwukierunkowej ładowarki ściennej.
Zobacz także: 10 powodów, dla których samochody gazowe są lepsze od elektrycznych
3. Niezależność energetyczna
Jest to jedna z głównych zalet ładowania dwukierunkowego. Ładowanie dwukierunkowe eliminuje lub zmniejsza zależność od energii elektrycznej z sieci. Jednakże jest mało prawdopodobne, że dwukierunkowe ładowanie pozwoli Ci na całkowite odłączenie się od sieci. Ale znacznie zmniejszy ilość energii sieciowej, którą zużywasz.
Czy ładowanie dwukierunkowe spowoduje większą degradację pojazdów elektrycznych?
Podobnie jak w przypadku baterii w telefonie, za każdym razem, gdy pojazd elektryczny zużywa energię, następuje ledwo wykrywalna ilość degradacji. Oprócz codziennej jazdy, jeśli używasz samochodu również jako magazynu energii, liczba cykli (pełne ładowanie i rozładowanie) wzrośnie. Teoretycznie zwiększy to degradację akumulatora.
Istnieją pewne dowody sugerujące, że w porównaniu z jazdą, rozładowywanie dwukierunkowe jest mniej wymagające dla akumulatora. Więcej ciepła jest wytwarzane przez zmienność mocy i intensywność podczas jazdy w porównaniu do niższego stałego obciążenia z dwukierunkowego użytkowania.
Dzięki temu poznałeś wszystkie najważniejsze informacje na temat ładowania dwukierunkowego, jego zalet i, co najważniejsze, porównanie ładowania dwukierunkowego V2G, V2H i V2L.
Polecamy: JA Solar kontra Canadian Solar – która jest lepsza?
