סדרת V2G מיוחדת (II): ניתוח מעמיק של ארכיטקטורת מערכת V2G "דטרמיניסטית"

בסדרת הנושאים הקודמת בנושא V2G (1), "בשנת המסחור, סין ואירופה נקטו בנתיבים טכנולוגיים שונים", חקרנו את ההבדלים בין V2G בסין ובאירופה, כמו גם את הרקע המקרו והפוטנציאל המסחרי של אינטראקציה בין רשתות כלי רכב. כאשר התעשייה נכנסת ל"אזור המים העמוקים", עקביות היישום הטכנולוגי הופכת לצוואר הבקבוק המרכזי במסחור בקנה מידה גדול.

המהות של V2G אינה טעינה ופריקה, אלא הפיכת מכוניות לנכסי רשת - בגיליון זה נעמיק באלמנטים הטכנולוגיים המרכזיים שצריכים להיות בפתרון V2G בוגר באירופה.

ביישומי V2G (רכב לרשת), פרוטוקולי תקשורת הם קריטיים מכיוון שהם מאפשרים חילופי נתונים אמינים, מאובטחים וסטנדרטיים בין כלי רכב חשמליים, תחנות טעינה, מפעילי רשת החשמל ובעלי עניין ברכבים חשמליים. פרוטוקולים אלה פועלים לאורך כל שרשרת התקשורת ומשמשים להשגת תקשורת מתקדמת בין כלי רכב חשמליים לתחנות טעינה לצורך העברת חשמל דו-כיוונית.

תקן ISO 15118-20 פורסם בשנת 2022, והניח את היסודות לטעינה דו-כיוונית, ויהיה חובה עבור כל עמדות הטעינה הציבוריות והפרטיות (מצב 3) החדשות שייבנו החל מינואר 2027. תקן ISO 15118-20 מוסיף מנגנון משא ומתן מפורט בין כלי רכב חשמליים לתחנות טעינה, כולל תמחור דינמי ואותות הקשורים לעומס ברשת החשמל.

ISO 15118-20 הוא נתיב האבולוציה החוקי היחיד ליישום פונקציונליות V2G. בהשוואה ל-ISO 15118-2 המסורתי, התקן החדש קיבל מעמד מרכזי, ופריצות הדרך הטכנולוגיות שלו באות לידי ביטוי בעיקר ב:

• ◉ בקרת זרימת חשמל דו-כיוונית (בקרה דינמית):משיג ויסות P (אקטיבי) ו-Q (ריאקטיבי) עדין יותר, ותומך בתגובת תדר הרשת.
• ◉ הצפנת אבטחה רב-מפלסתית:מציג פרוטוקול TLS 1.3 מחמיר יותר ואימות הדדי של אישורים כדי להבטיח את אבטחת הרשת של נכסי רכב כאשר הם מחוברים לרשת החשמל הציבורית.
• ◉ חבר וטען:בתרחישי V2G, אימות זהות אינו מיועד רק לחיוב, אלא גם ליצירת שורש האמון של הרכב כ"יחידת אחסון אנרגיה ניידת".

ארגון מחדש הנדסי של ארכיטקטורה תלת-שכבתית

המהות של V2G אינה ערימת חומרה של "רכב+ערימה", אלא שחזור של מערכות ייצור מבוזרות תחת מערכת גישה לרשת. מערכת V2G המחוברת לרשת חייבת להיות בעלת שלוש שכבות של יכולות שיתופיות: שכבה חשמלית (חילופי אנרגיה): פתרון בעיית הזרקת יעילות גבוהה והרמוניות נמוכות (THD <3%) של ממירים דו כיווניים AC/DC. שכבת בקרה (תגובת אלגוריתם): המיקוד הוא על יישום מקומי של בקרת ירידת תדר ואלגוריתם FRT (Fault Ride Through). שכבת מערכת (הסמכת תאימות): טיפול בהסמכת העקביות הכוללת של שילוב "ערימת כבלי רכב", המהווה "כרטיס חובה" למעבר גלובלי לאירופה.

בניית בקרה 'דטרמיניסטית': שלושה אלגוריתמים מרכזיים

3、 יישום ברמת הפתרון: תכנון ארכיטקטורה של פלטפורמת צבירה V2G

פתרון V2G עם עומק בתעשייה אינו רק פתרון של "עריסה + רכב", אלא בניית מערכת אקולוגית סגורה של EV-EVSE-CPO-EMS.

4、 ארכיטקטורת מערכת V2G דטרמיניסטית

ההחלטה ההנדסית הראשונה היא: היכן יש למקם את הממיר? זה קובע את תהליך ההסמכה ואת גבול האחריות הטכנית.

5、 הסמכה וגישה

עבור מקבלי החלטות, האם מוצר יכול לעבור את הבדיקה תלוי בהבנתם את מערכת הסטנדרטים, כוללחוק האיחוד האירופי 2016/631 (RfG), EN 50549-1, וEN 50549-10.

6、 תובנות תעשייה: נקודת המפנה של 2026 הגיעה

התחרות של V2G אינה תחרות של כוח, אלא תחרות של דיוק בקרה ועומק תאימות. מתן עדיפות לפלטפורמות חומרה התומכות בתקן ISO 15118-20 ואימוץ גישת הנדסת מערכות הן החפיר הטכנולוגי האמיתי.