Электромобили с двусторонней зарядкой или двунаправленной зарядкой могут использоваться для возврата энергии в электросеть, питания дома, а в случае чрезвычайной ситуации или отключения электроэнергии они даже могут обеспечить резервное питание. Двунаправленные зарядные устройства позволяют электромобилям хранить солнечную энергию или дешевое электричество вне пиковой нагрузки, чтобы сократить расходы домохозяйств на электроэнергию. Всякий раз, когда вы говорите о двунаправленной зарядке, концепция двунаправленной зарядки V2G vs V2H vs V2L никогда не упускается из виду. Давайте узнаем об этом и о таких вещах, как двунаправленное зарядное устройство V2G, что такое двунаправленное зарядное устройство V2H и т. д. в этом блоге.
Что такое двунаправленная зарядка и как она работает?
По сути, двунаправленная зарядка электромобиля — это зарядка, которая происходит в двух направлениях (вперед и назад) . При таком типе зарядки энергия поступает из сети в автомобиль, может использоваться для питания других устройств или возвращаться обратно в сеть.
Так же, как портативная мощность, которая используется для зарядки ваших персональных электронных устройств, ваш автомобиль также может быть использован таким же образом. В случае электромобилей, они могут заряжать гораздо более крупные устройства, такие как ваш дом, барбекю или даже электросеть.
Двунаправленная зарядка — это обобщающий термин, охватывающий несколько вариантов использования. Наиболее распространенные варианты использования — V2G, V2H и V2L. Теперь давайте рассмотрим двунаправленную зарядку V2G против V2H против V2L.
Что такое двунаправленная зарядка V2G, V2H и V2L?
Говоря о двунаправленной зарядке, много говорят о концепции V2G, V2H и V2L. Существует значительная разница между двунаправленной зарядкой V2G против V2H против V2L-
- V2G (транспортное средство-сеть)- В рамках этой программы электромобиль экспортирует энергию в электросеть для ее поддержки.
- V2L (транспортное средство-загрузка)- При таком типе подключения электромобиль можно использовать для зарядки других электромобилей или питания других приборов.
- V2H (Автомобиль-дом)- Здесь энергия электромобилей используется для питания предприятий или домов.
Что такое двунаправленное зарядное устройство V2G или двунаправленная зарядка V2G?
В системе V2G (Vehicle-to-grid) небольшая часть накопленной энергии аккумулятора электромобиля экспортируется обратно в электросеть по мере необходимости. Это зависит от условий предоставления услуг. Для участия в программе V2G требуется двунаправленное зарядное устройство с совместимым электромобилем.
Владельцы электромобилей, которые выбирают эту программу, также получают финансовые стимулы. Им либо предоставляются кредиты, либо их расходы на электроэнергию снижаются. Электромобили с поддержкой V2G также могут помочь своим владельцам участвовать в программе VPP (виртуальная электростанция). Она поставляет электроэнергию в часы пикового спроса, а также повышает стабильность сети.
В настоящее время только несколько электромобилей имеют возможность зарядки V2G и двунаправленного постоянного тока. Некоторые из электромобилей, которые поддерживают V2G, включают подключаемые гибриды Mitsubishi Outlander или Eclipse, а также более позднюю модель Nissan Leaf (ZE1). С этим вы должны были понять, что такое двунаправленное зарядное устройство V2G или двунаправленная зарядка V2G.
Читайте также: Что такое двунаправленный счетчик?
В чем проблема двунаправленной зарядки V2G?
Одна из главных проблем технологии V2G — отсутствие стандартных двунаправленных зарядных устройств и протоколов . Кроме того, существуют нормативные сложности.
Стандарты Vehicle-to-grid сложны и трудны, поскольку они включают регулирование требований безопасности, мощности и электричества при разрядке энергии в сеть. Для оборудования двунаправленной системы зарядки электромобилей UL9741 является предлагаемым стандартом безопасности, который все еще находится в стадии разработки. Он построен на основе UL1741 (стандарт безопасности) и стандарта IEEE1547 для соединения DER (распределенных энергетических ресурсов) с электроэнергетическими системами.
В настоящее время большинство электромобилей имеют стандартные порты зарядки постоянного тока CCS. В настоящее время Ford F-150 Lightning EV является единственным электромобилем, который использует порт CCS для двунаправленной зарядки. Однако в будущем будет доступно больше электромобилей с портами подключения CCS с возможностями V2G и V2H. Теперь давайте посмотрим, что такое двунаправленное зарядное устройство V2H.
См. также: 13 распространенных проблем с солнечными панелями на крышах
Что такое двунаправленное зарядное устройство V2H или двунаправленная зарядка V2H?
Система «автомобиль-дом» (V2H) очень похожа на систему «дом-воздух» (V2G). Однако в этой системе энергия не поступает в электросеть , а используется локально для питания дома. Это позволяет электромобилю функционировать как обычная бытовая аккумуляторная система и способствует повышению самодостаточности, особенно в сочетании с солнечными батареями на крыше. Но наиболее важным преимуществом V2H является возможность обеспечения резервного питания во время отключения электроэнергии.
Для корректной работы системы V2H требуется совместимое двунаправленное зарядное устройство и дополнительное оборудование, такое как счетчик электроэнергии (счетчик тока). Счетчик тока используется для мониторинга потока энергии в сеть и из сети. Именно поэтому счетчик следует устанавливать в точке подключения к основной сети. Когда система обнаруживает количество энергии, потребляемой вашим домом из сети, она подает сигнал двунаправленному зарядному устройству для электромобилей , чтобы оно разрядило такое же количество энергии. Это компенсирует любую энергию, потребляемую из сети. Аналогично, всякий раз, когда эта система обнаруживает экспорт энергии с солнечной батареи на крыше, она направляет эту энергию на зарядку электромобиля. Это очень похоже на работу интеллектуальных зарядных устройств для электромобилей.
Для санкционирования резервного питания в случае чрезвычайной ситуации или отключения электроэнергии система V2H должна иметь возможность обнаружить отключение сети, а также изолировать ее от сети с помощью автоматического контактора (переключателя). Это называется островным питанием.
В настоящее время только несколько электромобилей имеют технологию V2H. К таким электромобилям относятся Mitsubishi Outlander PHEV и более поздняя модель Nissan Leaf. Оба этих электромобиля используют разъем CHAdeMO старого образца. Новый электромобиль Ford F-150 Lightning EV довольно уникален, поскольку он может использовать разъем CCS через двунаправленное зарядное устройство в автомобиле для работы в режиме V2H. Однако есть одна загвоздка: эта модель электромобиля может работать только при использовании с Ford Charge Station Pro вместе с Ford Home Integration System. Это помогло вам понять, что такое двунаправленное зарядное устройство V2H. Теперь вам также должно быть любопытно узнать, что такое зарядка V2L и двунаправленный V2L.
Что такое зарядка V2L? Является ли V2L двунаправленным?
Технология V2L, или «транспортное средство-груз», не требует для работы двунаправленного зарядного устройства и, следовательно, намного проще, чем две другие технологии, описанные выше. Иногда её также называют VTOL (вертикальный взлет и посадка).
Автомобили с технологией V2L оснащены встроенным двунаправленным зарядным устройством и стандартными розетками переменного тока , которые позволяют подключать любые обычные бытовые электроприборы. Для подачи питания через кабель некоторые автомобили также используют специальный адаптер V2L и зарядный порт для электромобилей. В случае чрезвычайной ситуации можно подключить удлинители от автомобиля к дому для питания основных потребителей энергии, включая компьютеры, холодильники, освещение и даже кухонные приборы.
Благодаря четырем розеткам переменного тока мощностью 2.4 кВт, общей мощностью 9.6 кВт, новый Ford F-150 Lightning имеет возможность V2L. Другие автомобили, которые имеют технологию V2L, — это Kia EV6 и новый Hyundai IONIQ 5. Эти автомобили имеют как внешние, так и внутренние розетки переменного тока. Это должно было дать ответ на вопрос, что такое зарядка V2L и является ли V2L двунаправленным.
V2L для автономного и резервного питания
Хотя транспортные средства с технологией V2L могут быть весьма полезны для резервного питания с использованием удлинителей для подключения отдельных приборов, вы также можете подключить источник питания V2L напрямую к резервному распределительному щиту или даже к главному распределительному щиту с помощью специального переключателя переменного тока.
Чтобы уменьшить или даже устранить необходимость в резервном генераторе, автомобиль с V2L также может быть ассимилирован в автономную солнечную энергосистему. Большинство автономных солнечных энергосистем имеют двунаправленное инверторное зарядное устройство. Технически это зарядное устройство может использовать энергию от любого источника переменного тока, включая автомобиль с V2L. Однако для безопасного использования инвертор должен быть установлен и настроен специалистом по солнечным батареям или квалифицированным электриком. Это должно было помочь вам понять двунаправленную зарядку V2G против V2H против V2L.
См. также: Как работают автомобили на солнечной энергии?
Каковы 9 лучших двунаправленных зарядных устройств на рынке?
Продвинутое зарядное устройство для электромобилей, способное заряжать в двух направлениях, называется двунаправленным зарядным устройством. Звучит просто, но на самом деле это довольно сложный процесс преобразования энергии из переменного тока (AC) в постоянный ток (DC). Это противоположность вашим обычным однонаправленным зарядным устройствам для электромобилей, которые используют переменный ток для зарядки.
Двунаправленные зарядные устройства не похожи на обычные зарядные устройства для электромобилей и работают аналогично инверторам. Они преобразуют переменный ток в постоянный во время зарядки, а затем меняют полярность во время разрядки. Однако эти зарядные устройства предназначены только для транспортных средств, совместимых с двусторонней зарядкой постоянного тока. Лучшие двунаправленные зарядные устройства на рынке следующие:
1. Настенный блок Quasar
Wallbox Quasar — это двунаправленное зарядное устройство, самое маленькое в своем роде. Фактически, это первое зарядное устройство для электромобилей, разработанное для домашнего использования. Оно обеспечивает расширенные возможности двусторонней зарядки постоянным током.
Это зарядное устройство имеет максимальную мощность 32 А или 7.4 кВт. Однако следует отметить, что оно совместимо только с автомобилями, имеющими разъем постоянного тока CHAdeMO. В настоящее время его можно использовать только с подключаемым гибридом Mitsubishi Outlander и электромобилем Nissan Leaf последнего поколения. Стоимость Wallbox Quasar может составлять от 4500 до 8000 долларов США (в зависимости от местных налогов и страны).
Читайте также: 7 лучших гибридных солнечных систем
2. Выпрямительные технологии Хайбери
Компания Rectifier Technologies — австралийский производитель оборудования для преобразования энергии. Это вторая в мире компания , разработавшая компактное двухстороннее зарядное устройство для жилых помещений. Хотя двунаправленное зарядное устройство постоянного тока Highbury еще не поступило в продажу, компания заявляет о его КПД в 96%, а также о современном и тонком дизайне. Компания утверждает, что это зарядное устройство станет самым тонким в мире двунаправленным зарядным устройством постоянного тока. Оно будет выпускаться в стандартной мощности 7 кВт, а также в мощной версии 11 кВт (46 А) и в двух размерах.
Первоначально, через V2G, он позволит владельцам электромобилей продавать излишки электроэнергии в сеть. Однако на более позднем этапе будут доступны дополнительные функции, такие как V2H (Vehicle-to-Home). Он будет совместим как с электромобилями, совместимыми с CSS, так и с CHAdeMO. Его цены также пока не доступны.
3. Настенная коробка Quasar 2
Недавно компания Wallbox анонсировала второе поколение Quasar 2. Этот новый двунаправленный зарядный блок постоянного тока был разработан с нуля . Теперь он обеспечивает разрядную или зарядную мощность до 48 А или 11.5 кВт. Его дизайн также полностью отличается от предыдущей модели. Предыдущая модель имела необычный внешний вид без дисплея. Однако новый Quasar 2 оснащен режимом отключения электроэнергии, который позволяет совместимому автомобилю обеспечивать электропитание дома в случае отключения электричества.
Wallbox утверждает, что это зарядное устройство может плавно перевести ваш дом с сетевого питания на питание от транспортного средства. Это означает, что оно работает в порядке с внешним сетевым изолятором (подрядчиком), который необходим для безопасного отключения вашего дома от сети. Его полная спецификация пока не опубликована, поэтому его цена также пока неизвестна. Хотя на веб-сайте компании указано, что это зарядное устройство будет содержать широкий спектр опций связи, включая Bluetooth, WiFi, Ethernet и даже 3G/4G.
См. также: 6 лучших MPPT-контроллеров заряда для солнечных батарей
4. Emporia V2X двунаправленныйзарядное устройство onal
Компания Emporia, небольшая фирма из Колорадо, разработала двунаправленное зарядное устройство V2X для дома . Это зарядное устройство впечатляет тем, что оснащено встроенным инвертором переменного/постоянного тока на основе карбида кремния (разработанным компанией BREK Electronics). Его максимальная мощность составляет 11.52 кВт или 48 А. Оно может быть сопряжено с системой управления энергопотреблением дома Emporia Vue и совместимо с разъемом CSS Type 1 для автоматизации ваших потребностей в хранении энергии и её использовании. Его наиболее заметной особенностью является поддержка автономного режима работы. Оно будет функционировать в автономном режиме при подключении совместимого устройства изоляции от сети (контактора).
Его цена составляет около 1500 долларов США, и поэтому это одно из самых доступных универсальных двунаправленных зарядных устройств. Однако этот продукт все еще находится на стадии проектирования и будет выпущен где-то в 2023 году.
5. Двунаправленное зарядное устройство Delta V2H
Компания Delta Electronics специализируется на оборудовании для преобразования энергии и повышения энергоэффективности, включая системы хранения энергии и солнечные батареи. Компания выпустила ряд двунаправленных зарядных устройств для электромобилей, предназначенных для бытового и коммерческого применения.
Delta V2H — это 3-фазное двунаправленное зарядное устройство «автомобиль-дом» (V2H), которое доступно в двух моделях мощностью 22 кВт или 11 кВт. Зарядное устройство может работать в режиме «вне сети» (резервное) и «в сети». Однако в настоящее время это зарядное устройство совместимо только с автомобильными разъемами CHAdeMO. Оно также обеспечивает высокую рабочую эффективность в 95%. Однофазная версия этого зарядного устройства мощностью 6 кВт также находится в разработке, но до сих пор о ней известно меньше подробностей.
Читайте также: 13 лучших сетевых инверторов с резервным питанием от батареи
6. Фермата Энергия FE-15
Двунаправленное зарядное устройство FE-15 производится компанией Fermata Energy , американской компанией, основанной в 2010 году. Это одно из самых мощных двусторонних зарядных устройств постоянного тока, доступных в Северной Америке. Оно имеет мощность зарядки и разрядки 15 кВт. В настоящее время это зарядное устройство совместимо только с автомобилями, имеющими разъем CHAdeMO DC. Судя по техническим характеристикам и внешнему виду, это настенное зарядное устройство явно разработано с учетом долговечности, безопасности и производительности.
Это зарядное устройство также сертифицировано UL9741. В настоящее время в США это единственное зарядное устройство постоянного тока, сертифицированное для использования с Nissan LEAF. Его материнская компания также разработала более мощное 3-фазное двунаправленное зарядное устройство мощностью 20 кВт, которое можно использовать с небольшими коммерческими электромобилями.
7. Autel MaxiCharger V2X
Autel Energy — американская компания, основанная в 2004 году. Она специализируется на интеллектуальных автомобильных услугах и продуктах . За годы работы компания участвовала в разработке высококачественных бытовых зарядных устройств для электромобилей, коммерческих решений для зарядки электромобилей и целого ряда быстрых зарядных устройств постоянного тока.
Autel MaxiCharger V2X — это мощное двунаправленное зарядное устройство мощностью 12 кВт, которое предлагает функции V2H и V2G или «автомобиль-все», отсюда и термин V2X. Оно будет доступно либо с CHAdeMO, либо с CCS1 и предлагает широкий спектр вариантов связи, включая Ethernet, CAN, WiFi, Bluetooth, протокол связи OCPP 1.6J и RS485. Наиболее примечательно, что его версия CCS1 работает с переменным диапазоном постоянного напряжения от 150 до 950 В постоянного тока. Это означает, что оно будет совместимо с платформами транспортных средств, имеющими более новое высокое напряжение. Его официальная дата выпуска и цена пока неизвестны.
См. также: 5 лучших генераторов для автономной зарядки аккумуляторов
8. Двунаправленное зарядное устройство для электромобилей Enphase
Компания Enphase Energy, основанная в 2006 году, является ведущим мировым производителем солнечных микроинверторов. Двунаправленное зарядное устройство для электромобилей Enphase построено на основе технологии микроинверторов IQ8 , которая обеспечивает функциональность как V2H (вне сети), так и V2G (вне сети). Эта особенность делает его уникальным. Микроинверторы IQ8 — это фактически микро-двунаправленные инверторы, которые могут работать как в автономном, так и в сетевом режимах.
Это зарядное устройство идеально подходит для создания двунаправленного зарядного устройства. Кроме того, оно также обеспечивает плавную интеграцию в домашнюю энергетическую экосистему Enphase. Двунаправленное зарядное устройство очень похоже на систему аккумуляторов Enphase Encharge, однако в случае зарядного устройства для электромобиля аккумулятор находится внутри транспортного средства.
Enphase пока не опубликовала полные характеристики этого зарядного устройства. Судя по ограниченной информации, зарядное устройство кажется довольно похожим на аккумуляторную систему Encharge 10. Скорее всего, оно будет выпущено в 2024 году.
9. Зарядная станция Ford Pro
Зарядная станция Charge Station Pro — это эксклюзивное зарядное устройство для электромобилей от Ford. Ее максимальная мощность составляет 19.2 кВт (240 В) или 80 ампер. Она была выпущена вместе с новым электрическим пикапом Ford F-150 Lightning примерно в середине 2022 года. Ford сотрудничал с Siemens eMobility при разработке этого зарядного устройства . Оно позволит электромобилю F-150 обеспечивать электропитание дома, а при установке вместе с системой домашней интеграции (Home Integration System) обеспечит до 9.6 кВт мощности для интеллектуального резервного питания.
Пока не ясно, как это зарядное устройство будет функционировать в отношении преобразования мощности. Однако, похоже, что зарядное устройство может работать как двунаправленная система переменного тока, используя внутреннее зарядное устройство электромобиля для двунаправленного преобразования мощности, или как обычное зарядное устройство переменного тока, используя стандартный разъем США J1172 (вилка J). Поэтому это зарядное устройство не имеет встроенного инвертора, как другие зарядные устройства, упомянутые в этом списке.
Официальная цена Ford Charge Station Pro составляет около 1310 долларов США плюс установка. Однако цены на интеграционную систему Ford Home пока недоступны.
Читайте также: 3 лучшие системы крепления солнечных панелей на крыше
Какую выгоду можно получить от двунаправленной зарядки?
Двунаправленная зарядка имеет три основных преимущества:
1. Зарабатывайте деньги
Технология V2G позволяет зарабатывать деньги, предоставляя услуги электросети . Ваш поставщик энергии будет разряжать вашу батарею при высоком спросе и заряжать ее при низком спросе. В зависимости от продолжительности и типа предоставляемой услуги, вам будет выплачиваться согласованная ставка.
2. Экономьте деньги
Известно, что текущие расходы на владение электромобилем заметно ниже, чем на бензиновый автомобиль. Это связано с более низкими расходами на обслуживание, ремонт и топливо.
Благодаря двунаправленной зарядке у вас появится возможность снизить потребление электроэнергии, передавая энергию от автомобильного аккумулятора в ваш дом (V2H) . Для уменьшения счетов за электроэнергию вы можете использовать перераспределение нагрузки, как и в случае со стационарными батареями.
Переключение нагрузки сократит ваш счет за электроэнергию за счет зарядки-разрядки, когда энергия дорогая, и зарядки, когда она дешевая. Главным недостатком использования V2H является то, что вам всегда нужно будет подключаться к совместимой двунаправленной зарядной настенной коробке.
См. также: 10 причин, почему автомобили с бензиновым двигателем лучше электромобилей
3. Энергетическая независимость
Это одно из главных преимуществ двунаправленной зарядки. Двунаправленная зарядка устраняет или уменьшает вашу зависимость от электроэнергии из сети . Однако вряд ли двунаправленная зарядка позволит вам полностью отказаться от централизованного электроснабжения. Но она значительно сократит количество потребляемой вами электроэнергии из сети.
Приведет ли двунаправленная зарядка к еще большей деградации электромобиля?
Подобно батарее в вашем телефоне, каждый раз, когда электромобиль потребляет энергию, происходит едва заметное снижение её характеристик . Помимо повседневной езды, если вы также используете свой автомобиль в качестве накопителя энергии, количество циклов (полная зарядка и разрядка) увеличится. Теоретически это приведет к увеличению износа батареи.
Есть некоторые свидетельства того, что по сравнению с вождением двунаправленная разрядка менее требовательна к аккумулятору. Больше тепла вырабатывается из-за нестабильности мощности и интенсивности вождения по сравнению с более низкой постоянной нагрузкой при двунаправленном использовании.
Благодаря этому вы узнали все основные моменты о двунаправленной зарядке, ее преимуществах и, что наиболее важно, о сравнении двунаправленной зарядки V2G с V2H и V2L.
Рекомендуем: Ямайская солнечная энергетика против канадской солнечной энергетики — какая лучше?
