V2H V2G V2L کاربردهای شارژ دو طرفه چیست؟

کاربردهای شارژ دو طرفه چیست؟
شارژرهای دوطرفه می‌توانند برای دو کاربرد مختلف استفاده شوند. اولین و پرکاربردترین آنها، اتصال خودرو به شبکه یا V2G است که برای ارسال یا صادرات انرژی به شبکه برق در مواقعی که تقاضا بالاست، طراحی شده است. اگر هزاران وسیله نقلیه با فناوری V2G به شبکه متصل و فعال شوند، این فناوری پتانسیل تغییر نحوه ذخیره و تولید برق در مقیاس وسیع را دارد. خودروهای برقی باتری‌های بزرگ و قدرتمندی دارند، بنابراین توان ترکیبی هزاران وسیله نقلیه با V2G می‌تواند بسیار زیاد باشد. توجه داشته باشید که V2X اصطلاحی است که گاهی اوقات برای توصیف هر سه نوع شرح داده شده در زیر استفاده می‌شود.

اتصال خودرو به شبکه یا V2G - خودروهای برقی انرژی را برای پشتیبانی از شبکه برق صادر می‌کنند.
وسیله نقلیه به خانه یا V2H - انرژی خودروهای برقی برای تأمین انرژی خانه یا محل کار استفاده می‌شود.
وسیله نقلیه برای بارگیری یا V2L * - از وسایل نقلیه برقی می‌توان برای تأمین برق لوازم خانگی یا شارژ سایر وسایل نقلیه برقی استفاده کرد
* V2L برای کار به شارژر دو طرفه نیاز ندارد

دومین کاربرد شارژرهای دوطرفه خودروهای برقی، برای شارژ خودرو به خانه یا V2H است. همانطور که از نامشان پیداست، V2H به خودروهای برقی این امکان را می‌دهد که مانند یک سیستم باتری خانگی، انرژی خورشیدی اضافی را ذخیره کرده و خانه شما را روشن کنند. به عنوان مثال، یک سیستم باتری خانگی معمولی، مانند تسلا پاوروال، ظرفیتی معادل ۱۳.۵ کیلووات ساعت دارد. در مقابل، یک خودروی برقی معمولی ظرفیتی معادل ۶۵ کیلووات ساعت دارد که معادل تقریباً پنج تسلا پاوروال است. به دلیل ظرفیت بالای باتری، یک خودروی برقی کاملاً شارژ شده می‌تواند انرژی یک خانه معمولی را برای چندین روز متوالی یا در صورت ترکیب با پنل خورشیدی پشت بام، بسیار بیشتر تأمین کند.

اتصال خودرو به شبکه – V2G
اتصال خودرو به شبکه (V2G) روشی است که در آن بخش کوچکی از انرژی ذخیره شده باتری خودروی برقی در صورت نیاز، بسته به نوع سرویس، به شبکه برق صادر می‌شود. برای شرکت در برنامه‌های V2G، به یک شارژر جریان مستقیم دو طرفه و یک خودروی برقی سازگار نیاز است. البته، برخی مشوق‌های مالی برای انجام این کار وجود دارد و به صاحبان خودروهای برقی اعتبار یا هزینه‌های برق کاهش یافته داده می‌شود. خودروهای برقی دارای V2G همچنین می‌توانند مالک را قادر سازند تا در یک برنامه نیروگاه مجازی (VPP) برای بهبود پایداری شبکه و تأمین برق در دوره‌های اوج تقاضا شرکت کند. در حال حاضر تنها تعداد انگشت‌شماری از خودروهای برقی دارای قابلیت V2G و شارژ جریان مستقیم دو طرفه هستند. این موارد شامل مدل جدیدتر نیسان لیف (ZE1) و میتسوبیشی اوتلندر یا اکلیپس پلاگین هیبریدی می‌شود.

علیرغم تبلیغات، یکی از مشکلات گسترش فناوری V2G چالش‌های نظارتی و فقدان پروتکل‌ها و کانکتورهای شارژ دوطرفه استاندارد است. شارژرهای دوطرفه، مانند اینورترهای خورشیدی، نوع دیگری از تولید برق محسوب می‌شوند و باید تمام استانداردهای ایمنی و خاموشی نظارتی را در صورت خرابی شبکه رعایت کنند. برای غلبه بر این پیچیدگی‌ها، برخی از تولیدکنندگان خودرو، مانند فورد، سیستم‌های شارژ دوطرفه AC ساده‌ای را توسعه داده‌اند که فقط با خودروهای برقی فورد برای تأمین برق خانه کار می‌کنند، نه اینکه آن را به شبکه صادر کنند. برخی دیگر، مانند نیسان، با استفاده از شارژرهای دوطرفه جهانی مانند Wallbox Quasar کار می‌کنند که در ادامه با جزئیات بیشتری توضیح داده شده است. درباره مزایای فناوری V2G بیشتر بدانید.
امروزه، اکثر خودروهای برقی به پورت شارژ استاندارد CCS DC مجهز شده‌اند. در حال حاضر، تنها خودروی برقی که از پورت CCS برای شارژ دو طرفه استفاده می‌کند، فورد F-150 لایتنینگ EV است که اخیراً عرضه شده است. با این حال، خودروهای برقی بیشتری با پورت‌های اتصال CCS با قابلیت V2H و V2G در آینده نزدیک در دسترس خواهند بود، و فولکس واگن اعلام کرده است که خودروهای برقی ID آن ممکن است در سال 2023 شارژ دو طرفه ارائه دهند.
۲. وسیله نقلیه به خانه – V2H
اتصال خودرو به خانه (V2H) مشابه V2G است، اما انرژی به جای اینکه به شبکه برق تزریق شود، به صورت محلی برای تأمین برق خانه استفاده می‌شود. این امر به خودروی برقی این امکان را می‌دهد که مانند یک سیستم باتری خانگی معمولی عمل کند و به افزایش خودکفایی کمک کند، به خصوص هنگامی که با پنل خورشیدی روی پشت بام ترکیب شود. با این حال، آشکارترین مزیت V2H توانایی تأمین برق پشتیبان در هنگام خاموشی است.

برای اینکه V2H کار کند، به یک شارژر دو طرفه سازگار برای خودروهای برقی و تجهیزات اضافی، از جمله یک کنتور انرژی (کنتور CT) که در نقطه اتصال اصلی شبکه نصب شده باشد، نیاز دارد. کنتور CT جریان انرژی ورودی و خروجی از شبکه را کنترل می‌کند. هنگامی که سیستم انرژی شبکه مصرف شده توسط خانه شما را تشخیص می‌دهد، به شارژر دو طرفه خودروهای برقی سیگنال می‌دهد تا به همان مقدار تخلیه کند و در نتیجه هر توانی که از شبکه گرفته می‌شود را جبران کند. به همین ترتیب، هنگامی که سیستم انرژی صادر شده از یک آرایه خورشیدی پشت بام را تشخیص می‌دهد، آن را برای شارژ خودروهای برقی منحرف می‌کند، که بسیار شبیه به نحوه کار شارژرهای هوشمند خودروهای برقی است. برای فعال کردن برق پشتیبان در صورت خاموشی یا شرایط اضطراری، سیستم V2H باید بتواند قطع شبکه را تشخیص داده و آن را با استفاده از یک کنتاکتور (سوئیچ) خودکار از شبکه جدا کند. این به عنوان جزیره‌ای شدن شناخته می‌شود و اینورتر دو طرفه اساساً به عنوان یک اینورتر خارج از شبکه با استفاده از باتری خودروهای برقی عمل می‌کند. برای فعال کردن عملیات پشتیبان، مانند اینورترهای هیبریدی مورد استفاده در سیستم‌های باتری پشتیبان، به تجهیزات جداسازی شبکه نیاز است.