V2G eriseeria (II): „Deterministliku” V2G süsteemi arhitektuuri põhjalik analüüs

Eelmises V2G teemasarjas (1) „Kommertsialiseerimise aastal on Hiina ja Euroopa valinud erinevad tehnoloogilised teed“ uurisime V2G erinevusi Hiinas ja Euroopas, samuti sõidukite võrgustiku interaktsiooni makromajanduslikku tausta ja ärilist potentsiaali. Kui tööstusharu siseneb „süvavee tsooni“, saab tehnoloogilise rakendamise järjepidevus suuremahulise kommertsialiseerimise peamiseks kitsaskohaks.

V2G olemus ei ole laadimine ja tühjendamine, vaid autode muutmine võrguvaradeks – selles numbris süveneme põhilistesse tehnoloogilistesse elementidesse, mis peaksid Euroopas küpsel V2G-lahendusel olema.

V2G (Vehicle to Grid) rakendustes on sideprotokollid üliolulised, kuna need võimaldavad usaldusväärset, turvalist ja standardiseeritud andmevahetust elektriautode, laadimisjaamade, võrguoperaatorite ja elektriautode sidusrühmade vahel. Need protokollid läbivad kogu sideahelat ja neid kasutatakse täiustatud side saavutamiseks elektriautode ja laadimisjaamade vahel kahesuunaliseks energiaülekandeks.

ISO 15118-20 avaldati 2022. aastal, pannes aluse kahesuunalisele laadimisele ja see muutub alates 2027. aasta jaanuarist kohustuslikuks kõigile äsja ehitatud avalikele ja erasektori (3. režiim) laadimisjaamadele. ISO 15118-20 lisab üksikasjaliku läbirääkimismehhanismi elektriautode ja laadimisjaamade vahel, sealhulgas dünaamilise hinnakujunduse ja võrgu ülekoormusega seotud signaalid.

ISO 15118-20 on ainus seaduslik arengutee V2G funktsionaalsuse rakendamiseks. Võrreldes traditsioonilise ISO 15118-2 standardiga on uuel standardil keskne koht ning selle tehnoloogilised läbimurded kajastuvad peamiselt järgmises:

• ◉ Kahesuunaline võimsusvoo juhtimine (dünaamiline juhtimine):saavutab peenema P (aktiiv) ja Q (reaktiiv) reguleerimise, toetades võrgu sageduskarakteristikut.
• ◉ Mitmetasandiline turvakrüptimine:tutvustab rangemat TLS 1.3 protokolli ja vastastikust sertifikaatide autentimist, et tagada sõidukite varade võrguturve avaliku elektrivõrguga ühendamisel.
• ◉ Ühenda ja laadi:V2G stsenaariumides ei ole identiteedi autentimine ainult arvelduse jaoks, vaid ka sõiduki usaldusjuure loomiseks „mobiilse energiasalvestusüksusena“.

Kolmetasandilise arhitektuuri insener-restruktureerimine

V2G olemus ei ole riistvarapakk „sõiduk+kaabelvõrk“, vaid hajutatud tootmissüsteemide rekonstrueerimine võrguühenduse süsteemi all. Kvalifitseeritud võrku ühendatud V2G-süsteemil peavad olema kolm koostöövõime kihti: elektriline kiht (energiavahetus): lahendab AC/DC kahesuunaliste muundurite suure efektiivsusega ja madala harmoonilise (THD<3%) sisestamise probleemi. Juhtimiskiht (algoritmi reageerimine): keskendutakse sageduse languse juhtimise ja rikke läbimise (FRT) algoritmi lokaliseeritud rakendamisele. Süsteemikiht (vastavussertifitseerimine): tegeleb „sõiduki kaablikaablivõrgu“ kombinatsiooni üldise järjepidevuse sertifitseerimisega, mis on „kohustuslik pilet“ Euroopasse minekuks.

„Deterministliku” juhtimise loomine: kolm põhialgoritmi

3. Lahenduse tasemel rakendus: V2G agregatsiooniplatvormi arhitektuuriline disain

Tööstusharu sügavust omav V2G-lahendus ei ole lihtsalt „vaia + sõiduki“ lahendus, vaid pigem EV-EVSE-CPO-EMS suletud ahelaga ökosüsteemi loomine.

4. Deterministlik V2G süsteemi arhitektuur

Esimene inseneriotsus on: kuhu inverter paigutada? See määrab sertifitseerimisprotsessi ja tehnilise vastutuse piiri.

5. Sertifitseerimine ja juurdepääs

Otsustajate jaoks sõltub toote läbivaatamise läbimine sellest, kuidas nad mõistavad standardsüsteemi, sealhulgasReferentseerimissuunis (EL 2016/631), EN 50549-1jaEN 50549-10.

6. Tööstusharu ülevaade: 2026. aasta pöördepunkt on saabunud

V2G konkurents ei ole võimuvõitlus, vaid juhtimistäpsuse ja vastavuse sügavuse võistlus. Tõeline tehnoloogiline vallikraav on eelistada riistvaraplatvorme, mis toetavad standardit ISO 15118-20, ja võtta kasutusele süsteemitehniline lähenemisviis.