Serie especial V2G (II): análise en profundidade da arquitectura "determinista" do sistema V2G

Na serie temática anterior sobre o V2G (1), “No ano da comercialización, China e Europa tomaron camiños tecnolóxicos diferentes”, exploramos as diferenzas entre o V2G na China e en Europa, así como os antecedentes macro e o potencial comercial da interacción da rede de vehículos. Cando a industria entra na “zona de augas profundas”, a consistencia da implementación tecnolóxica convértese no principal obstáculo para a comercialización a grande escala.

A esencia do V2G non é cargar e descargar, senón converter os coches en activos da rede eléctrica; neste número, afondaremos nos elementos tecnolóxicos básicos que debería posuír unha solución V2G madura en Europa.

Nas aplicacións V2G (Vehículo a Rede), os protocolos de comunicación son cruciais xa que permiten un intercambio de datos fiable, seguro e estandarizado entre vehículos eléctricos, estacións de carga, operadores da rede e partes interesadas dos vehículos eléctricos. Estes protocolos percorren toda a cadea de comunicación e utilízanse para lograr unha comunicación avanzada entre vehículos eléctricos e estacións de carga para a transmisión de enerxía bidireccional.

A norma ISO 15118-20 publicouse en 2022, sentando as bases para a carga bidireccional e será obrigatoria para todas as estacións de carga públicas e privadas (Modo 3) de nova construción a partir de xaneiro de 2027. A norma ISO 15118-20 engade un mecanismo detallado de negociación entre os vehículos eléctricos e as estacións de carga, incluíndo a fixación de prezos dinámica e os sinais relacionados coa conxestión da rede.

A ISO 15118-20 é a única vía de evolución legal para implementar a funcionalidade V2G. En comparación coa ISO 15118-2 tradicional, a nova norma obtivo unha posición central e os seus avances tecnolóxicos reflíctense principalmente en:

• ◉ Control do fluxo de potencia bidireccional (Control Dinámico):consegue unha regulación P (activa) e Q (reactiva) máis fina, o que permite a resposta de frecuencia da rede.
• ◉ Cifrado de seguridade multinivel:introduce un protocolo TLS 1.3 máis estrito e a autenticación mutua de certificados para garantir a seguridade da rede dos activos dos vehículos cando estean conectados á rede eléctrica pública.
• ◉ Conectar e cargar:Nos escenarios V2G, a autenticación da identidade non só se usa para a facturación, senón tamén para establecer a raíz de confianza do vehículo como unha "unidade móbil de almacenamento de enerxía".

Reestruturación de enxeñaría dunha arquitectura de tres niveis

A esencia do V2G non é unha pila de hardware de "vehículo+pilote", senón unha reconstrución de sistemas de xeración distribuída baixo o sistema de acceso á rede. Un sistema V2G cualificado conectado á rede debe ter tres capas de capacidades colaborativas: capa eléctrica (intercambio de enerxía): resolve a inxección de alta eficiencia e baixos harmónicos (THD <3 %) de convertidores bidireccionais de CA/CC. Capa de control (resposta do algoritmo): céntrase na implementación localizada do control de caída de frecuencia e o algoritmo de transición por fallos (FRT). Capa do sistema (certificación de cumprimento): aborda a certificación de consistencia xeral da combinación de "pilote de cables do vehículo", que é un "billete obrigatorio" para a globalización en Europa.

Construíndo un control "determinista": tres algoritmos básicos

3. Aplicación a nivel de solución: deseño de arquitectura da plataforma de agregación V2G

Unha solución V2G con profundidade na industria non é simplemente unha solución de "pilote + vehículo", senón a construción dun ecosistema de circuito pechado de EV-EVSE-CPO-EMS.

4. Arquitectura determinista do sistema V2G

A primeira decisión de enxeñaría é: onde se debe colocar o inversor? Isto determina o proceso de certificación e o límite da responsabilidade técnica.

5. Certificación e acceso

Para os responsables da toma de decisións, a superación da revisión dun produto depende da súa comprensión do sistema estándar, incluíndoRegulamento de Garantía de Referencia (UE 2016/631), EN 50549-1, eEN 50549-10.

6. Información sobre o sector: chegou o punto de inflexión de 2026

A competencia do V2G non é unha competencia de potencia, senón unha competencia de precisión de control e profundidade de cumprimento. Priorizar as plataformas de hardware compatibles coa ISO 15118-20 e adoptar unha abordaxe de enxeñaría de sistemas é o verdadeiro obxectivo tecnolóxico.