V2G Специална серия (II): Задълбочен анализ на „детерминистичната“ V2G системна архитектура

В предишната поредица от теми за V2G (1), „В годината на комерсиализацията Китай и Европа поеха по различни технологични пътища“, изследвахме разликите между V2G в Китай и Европа, както и макроикономическия контекст и търговския потенциал на взаимодействието между превозните средства. Когато индустрията навлезе в „зоната на дълбоките води“, последователността на технологичното внедряване се превръща в основното препятствие за мащабната комерсиализация.

Същността на V2G не е зареждането и разреждането, а превръщането на автомобилите в мрежови активи – в този брой ще се задълбочим в основните технологични елементи, които едно зряло V2G решение в Европа трябва да притежава.

В приложенията V2G (Vehicle to Grid), комуникационните протоколи са от решаващо значение, тъй като те позволяват надежден, сигурен и стандартизиран обмен на данни между електрически превозни средства, зарядни станции, оператори на мрежата и заинтересовани страни в областта на електрическите превозни средства. Тези протоколи преминават през цялата комуникационна верига и се използват за постигане на усъвършенствана комуникация между електрическите превозни средства и зарядните станции за двупосочно предаване на енергия.

Стандартът ISO 15118-20 беше публикуван през 2022 г., полагайки основите за двупосочно зареждане и ще бъде задължителен за всички новопостроени обществени и частни (режим 3) зарядни станции, считано от януари 2027 г. ISO 15118-20 добавя подробен механизъм за договаряне между електрическите превозни средства и зарядните станции, включително динамично ценообразуване и сигнали, свързани с претоварването на мрежата.

ISO 15118-20 е единственият правен път на еволюция за внедряване на V2G функционалност. В сравнение с традиционния ISO 15118-2, на новия стандарт е отредено основно място, а технологичните му постижения се отразяват главно в:

• ◉ Двупосочен контрол на потока на мощност (динамичен контрол):постига по-фино P (активно) и Q (реактивно) регулиране, поддържайки честотната характеристика на мрежата.
• ◉ Многостепенно криптиране на сигурността:въвежда по-строг TLS 1.3 протокол и взаимно удостоверяване със сертификати, за да гарантира мрежовата сигурност на превозните средства, когато са свързани към обществената електропреносна мрежа.
• ◉ Включване и зареждане:В V2G сценарии, удостоверяването на самоличността е не само за фактуриране, но и за установяване на доверителния корен на превозното средство като „мобилно устройство за съхранение на енергия“.

Инженерно преструктуриране на трислойна архитектура

Същността на V2G не е хардуерен стек от „превозно средство+пилот“, а реконструкция на разпределени системи за производство в рамките на системата за достъп до мрежата. Квалифицирана V2G система, свързана към мрежата, трябва да има три слоя за съвместна работа: електрически слой (обмен на енергия): решаване на високоефективното и нискохармонично (THD<3%) инжектиране на двупосочни AC/DC преобразуватели. Контролен слой (алгоритъм за реакция): Фокусът е върху локализираното внедряване на алгоритъма за контрол на спада на честотата и преминаване през късо съединение (FRT). Системен слой (сертифициране за съответствие): Справяне с цялостното сертифициране за съгласуваност на комбинацията „пилот от кабели за превозни средства“, което е „задължителен билет“ за глобализиране в Европа.

Изграждане на „детерминистичен“ контрол: три основни алгоритъма

3. Приложение на ниво решение: Архитектурен дизайн на V2G агрегационна платформа

V2G решение с дълбочина в индустрията не е просто решение от типа „пилота+превозно средство“, а по-скоро изграждане на затворена екосистема от EV-EVSE-CPO-EMS.

4. Детерминистична V2G системна архитектура

Първото инженерно решение е: Къде трябва да се постави инверторът? Това определя процеса на сертифициране и границите на техническа отговорност.

5. Сертифициране и достъп

За вземащите решения, дали даден продукт може да премине прегледа зависи от тяхното разбиране на стандартната система, включителноПравила за употреба (ЕС 2016/631), EN 50549-1иEN 50549-10.

6. Прозрения за индустрията: Повратната точка за 2026 г. настъпи

Конкуренцията на V2G не е състезание за сила, а състезание за точност на контрола и дълбочина на съответствие. Приоритизирането на хардуерни платформи, които поддържат ISO 15118-20, и възприемането на системно-инженерен подход е истинският технологичен ров.