V2G különkiadás (II): A „determinisztikus” V2G rendszerarchitektúra mélyreható elemzése

Az előző V2G témakör-sorozatban (1), „A Kereskedelmi forgalomba hozatal évében Kína és Európa eltérő technológiai utakat járt be”, feltártuk a V2G közötti különbségeket Kínában és Európában, valamint a járműhálózati interakció makro hátterét és kereskedelmi potenciálját. Amikor az iparág belép a „mélyvízi zónába”, a technológiai megvalósítás következetessége válik a nagymértékű kereskedelmi forgalomba hozatal fő szűk keresztmetszetévé.

A V2G lényege nem a töltés és a kisütés, hanem az autók hálózati eszközökké alakítása – ebben a számban részletesebben megvizsgáljuk azokat az alapvető technológiai elemeket, amelyekkel egy érett európai V2G megoldásnak rendelkeznie kell.

A V2G (járműből hálózatba) alkalmazásokban a kommunikációs protokollok kulcsfontosságúak, mivel lehetővé teszik a megbízható, biztonságos és szabványosított adatcserét az elektromos járművek, a töltőállomások, a hálózat üzemeltetői és az elektromos járművek érdekelt felei között. Ezek a protokollok a teljes kommunikációs láncon végigfutnak, és fejlett kommunikációt biztosítanak az elektromos járművek és a töltőállomások között a kétirányú energiaátvitel érdekében.

Az ISO 15118-20 szabványt 2022-ben adták ki, lerakva a kétirányú töltés alapjait, és 2027 januárjától kötelező lesz minden újonnan épített nyilvános és magán (3. módú) töltőállomás számára. Az ISO 15118-20 részletes tárgyalási mechanizmust vezet be az elektromos járművek és a töltőállomások között, beleértve a dinamikus árképzést és a hálózati torlódásokkal kapcsolatos jelzéseket.

Az ISO 15118-20 az egyetlen jogi fejlődési út a V2G funkcionalitás megvalósításához. A hagyományos ISO 15118-2 szabvánnyal összehasonlítva az új szabvány központi helyet kapott, és technológiai áttörései főként a következőkben tükröződnek:

• ◉ Kétirányú teljesítményáramlás-szabályozás (dinamikus vezérlés):finomabb P (aktív) és Q (meddő) szabályozást ér el, támogatva a hálózati frekvenciaátvitelt.
• ◉ Többszintű biztonsági titkosítás:szigorúbb TLS 1.3 protokollt és kölcsönös tanúsítványalapú hitelesítést vezet be a járművek hálózati biztonságának garantálása érdekében, amikor azok a nyilvános elektromos hálózathoz csatlakoznak.
• ◉ Csatlakoztasd és töltsd:V2G forgatókönyvekben az identitás-hitelesítés nemcsak a számlázáshoz szükséges, hanem a jármű megbízható gyökerének „mobil energiatároló egységként” történő létrehozásához is.

A háromszintű architektúra mérnöki átszervezése

A V2G lényege nem egy „jármű+kábeloszlop” hardververem, hanem az elosztott energiatermelő rendszerek rekonstrukciója a hálózati hozzáférési rendszer alatt. Egy minősített, hálózatra csatlakoztatott V2G rendszernek három együttműködési képességgel kell rendelkeznie: elektromos réteg (energiacsere): az AC/DC kétirányú átalakítók nagy hatásfokú és alacsony harmonikusú (THD<3%) betáplálásának megoldása. Szabályozási réteg (algoritmusválasz): A hangsúly a frekvenciaesés-szabályozás és a hibaáthidaló (FRT) algoritmus lokalizált megvalósításán van. Rendszerréteg (megfelelőségi tanúsítás): A „járműkábeloszlop” kombináció általános konzisztencia-tanúsítványának kezelése, amely „kötelező feltétel” az európai globális megjelenéshez.

„Determinisztikus” szabályozás felépítése: három alapvető algoritmus

3. Megoldás szintű alkalmazás: V2G aggregációs platform architektúrájának tervezése

Az iparági mélységű V2G megoldás nem egyszerűen egy „cölöp + jármű” megoldás, hanem egy EV-EVSE-CPO-EMS zártláncú ökoszisztéma kiépítése.

4. Determinisztikus V2G rendszerarchitektúra

Az első mérnöki döntés a következő: Hová helyezzük el az invertert? Ez határozza meg a tanúsítási folyamatot és a műszaki felelősség határait.

5. Tanúsítvány és hozzáférés

A döntéshozók számára az, hogy egy termék átmegy-e a felülvizsgálaton, attól függ, hogy mennyire értik a szabványrendszert, beleértve a következőket:Szabályzat (EU 2016/631), EN 50549-1, ésEN 50549-10.

6. Iparági áttekintés: Elérkezett a 2026-os fordulópont

A V2G versenye nem a hatalmi verseny, hanem a vezérlés pontosságának és a megfelelés mélységének versenye. Az ISO 15118-20 szabványt támogató hardverplatformok előnyben részesítése és a rendszermérnöki megközelítés alkalmazása jelenti az igazi technológiai akadályt.