V2G Special Series (II): Dybdegående analyse af den "deterministiske" V2G-systemarkitektur

I den forrige V2G-emneserie (1), "I kommercialiseringsåret har Kina og Europa taget forskellige teknologiske veje", udforskede vi forskellene mellem V2G i Kina og Europa, samt den makroøkonomiske baggrund og det kommercielle potentiale for interaktion i køretøjsnetværk. Når industrien træder ind i "dybvandszonen", bliver konsistensen af ​​den teknologiske implementering den centrale flaskehals for storskala kommercialisering.

Essensen af ​​V2G er ikke opladning og afladning, men at forvandle biler til aktiver i elnettet – i dette nummer vil vi dykke ned i de centrale teknologiske elementer, som en moden V2G-løsning i Europa bør besidde.

I V2G-applikationer (Vehicle to Grid) er kommunikationsprotokoller afgørende, da de muliggør pålidelig, sikker og standardiseret dataudveksling mellem elbiler, ladestationer, netoperatører og interessenter inden for elbiler. Disse protokoller løber gennem hele kommunikationskæden og bruges til at opnå avanceret kommunikation mellem elbiler og ladestationer til tovejs strømtransmission.

ISO 15118-20 blev udgivet i 2022 og lagde grundlaget for tovejsopladning. Den vil være obligatorisk for alle nybyggede offentlige og private (Mode 3) ladestandere fra januar 2027. ISO 15118-20 tilføjer en detaljeret forhandlingsmekanisme mellem elbiler og ladestandere, herunder dynamisk prissætning og signaler relateret til overbelastning af elnettet.

ISO 15118-20 er den eneste juridiske udviklingsvej for implementering af V2G-funktionalitet. Sammenlignet med den traditionelle ISO 15118-2 har den nye standard fået en central plads, og dens teknologiske gennembrud afspejles primært i:

• ◉ Tovejs effektstyring (dynamisk styring):opnår finere P (aktiv) og Q (reaktiv) regulering, hvilket understøtter nettets frekvensrespons.
• ◉ Kryptering på flere niveauer:introducerer strengere TLS 1.3-protokol og gensidig certifikatgodkendelse for at sikre netværkssikkerheden for køretøjsaktiver, når de er tilsluttet det offentlige elnet.
• ◉ Tilslut og oplad:I V2G-scenarier er identitetsgodkendelse ikke kun til fakturering, men også til at etablere køretøjets tillidsrod som en "mobil energilagringsenhed".

Ingeniørmæssig omstrukturering af trelagsarkitektur

Essensen af ​​V2G er ikke en hardwarestak af "køretøj+pæl", men en rekonstruktion af distribuerede produktionssystemer under netadgangssystemet. Et kvalificeret nettilsluttet V2G-system skal have tre lag af samarbejdsmuligheder: det elektriske lag (energiudveksling): løsning af den højeffektive og lave harmoniske (THD < 3 %) injektion af AC/DC tovejskonvertere. Kontrollag (algoritmerespons): Fokus er på den lokaliserede implementering af frekvensdråbskontrol og fault ride through (FRT) algoritme. Systemlag (compliance certificering): Håndtering af den overordnede konsistenscertificering af kombinationen af ​​"køretøjskabelpæl", som er en "obligatorisk billet" for at blive global til Europa.

Opbygning af 'deterministisk' kontrol: tre kernealgoritmer

3. Løsningsniveauapplikation: Arkitekturdesign af V2G-aggregeringsplatform

En V2G-løsning med branchedybde er ikke blot en "pæl+køretøj"-løsning, men snarere konstruktionen af ​​et lukket kredsløb af EV-EVSE-CPO-EMS.

4. Deterministisk V2G-systemarkitektur

Den første tekniske beslutning er: Hvor skal inverteren placeres? Dette bestemmer certificeringsprocessen og den tekniske ansvarsgrænse.

5. Certificering og adgang

For beslutningstagere afhænger det af, om et produkt kan bestå gennemgangen, deres forståelse af standardsystemet, herunderRfG (EU 2016/631), EN 50549-1, ogEN 50549-10.

6. Brancheindsigt: Vendepunktet i 2026 er nået

Konkurrencen inden for V2G er ikke en konkurrence om magt, men en konkurrence om kontrolnøjagtighed og overholdelse af standarder. Prioritering af hardwareplatforme, der understøtter ISO 15118-20, og anvendelse af en systemteknisk tilgang er den sande teknologiske voldgrav.