V2H V2G V2L Wat zijn de toepassingen van bidirectioneel opladen?

Waarvoor wordt bidirectioneel opladen gebruikt?
Bidirectionele laders kunnen voor twee verschillende toepassingen worden gebruikt. De eerste en meest besproken is Vehicle-to-Grid (V2G), ontworpen om energie terug te leveren aan het elektriciteitsnet wanneer de vraag hoog is. Als duizenden voertuigen met V2G-technologie worden aangesloten en geactiveerd, kan dit de manier waarop elektriciteit wordt opgeslagen en opgewekt op grote schaal veranderen. Elektrische voertuigen hebben grote, krachtige accu's, dus het gecombineerde vermogen van duizenden voertuigen met V2G zou enorm kunnen zijn. Merk op dat V2X een term is die soms wordt gebruikt om alle drie de hieronder beschreven varianten aan te duiden.

Vehicle-to-grid of V2G – een elektrische auto exporteert energie om het elektriciteitsnet te ondersteunen.
Vehicle-to-home of V2H – EV-energie wordt gebruikt om een ​​woning of bedrijf van stroom te voorzien.
Vehicle-to-load of V2L* – Een elektrische auto kan worden gebruikt om apparaten van stroom te voorzien of andere elektrische auto's op te laden.
* V2L heeft geen bidirectionele lader nodig om te functioneren

Het tweede gebruik van bidirectionele EV-laders is voor Vehicle-to-Home, oftewel V2H. Zoals de naam al suggereert, maakt V2H het mogelijk om een ​​elektrische auto te gebruiken als een thuisbatterijsysteem om overtollige zonne-energie op te slaan en uw huis van stroom te voorzien. Een typisch thuisbatterijsysteem, zoals de Tesla Powerwall, heeft bijvoorbeeld een capaciteit van 13,5 kWh. Een gemiddelde elektrische auto heeft daarentegen een capaciteit van 65 kWh, wat overeenkomt met bijna vijf Tesla Powerwalls. Dankzij de grote batterijcapaciteit kan een volledig opgeladen elektrische auto een gemiddeld huishouden meerdere dagen van stroom voorzien, of zelfs veel langer in combinatie met zonnepanelen op het dak.

voertuig-naar-net – V2G
Vehicle-to-grid (V2G) is een systeem waarbij een klein deel van de opgeslagen energie in de accu van een elektrische auto, afhankelijk van de afspraken, naar het elektriciteitsnet wordt teruggeleverd wanneer dat nodig is. Om deel te nemen aan V2G-programma's zijn een bidirectionele DC-lader en een compatibele elektrische auto vereist. Uiteraard zijn er financiële stimulansen om hieraan deel te nemen; eigenaren van elektrische auto's ontvangen bijvoorbeeld kortingen of lagere elektriciteitskosten. Elektrische auto's met V2G kunnen eigenaren ook in staat stellen deel te nemen aan een virtueel energiecentraleprogramma (VPP) om de stabiliteit van het net te verbeteren en stroom te leveren tijdens piekuren. Slechts een handvol elektrische auto's beschikt momenteel over V2G en bidirectionele DC-laadmogelijkheden; dit zijn onder andere de nieuwere modellen van de Nissan Leaf (ZE1) en de plug-in hybrides Mitsubishi Outlander en Eclipse.

Ondanks alle publiciteit is een van de problemen bij de uitrol van V2G-technologie de regelgeving en het gebrek aan standaard bidirectionele laadprotocollen en -connectoren. Bidirectionele laders worden, net als zonne-omvormers, beschouwd als een vorm van energieopwekking en moeten voldoen aan alle wettelijke veiligheids- en uitschakelnormen in geval van een stroomstoring. Om deze complexiteit te ondervangen, hebben sommige autofabrikanten, zoals Ford, eenvoudige bidirectionele AC-laadsystemen ontwikkeld die alleen werken met Ford EV's om stroom aan huis te leveren in plaats van aan het net te leveren. Andere fabrikanten, zoals Nissan, gebruiken universele bidirectionele laders zoals de Wallbox Quasar, die hieronder uitgebreider wordt beschreven. Lees meer over de voordelen van V2G-technologie.
Tegenwoordig zijn de meeste elektrische auto's uitgerust met de standaard CCS DC-laadpoort. Momenteel is de onlangs gelanceerde Ford F-150 Lightning EV de enige elektrische auto die een CCS-poort gebruikt voor bidirectioneel laden. Er zullen echter in de nabije toekomst meer elektrische auto's met CCS-aansluitingen beschikbaar komen die zowel V2H- als V2G-functionaliteit bieden. Volkswagen heeft bijvoorbeeld aangekondigd dat zijn ID-modellen mogelijk in 2023 bidirectioneel laden zullen ondersteunen.
2. Van voertuig naar huis – V2H
Vehicle-to-home (V2H) is vergelijkbaar met V2G, maar de energie wordt lokaal gebruikt om een ​​huis van stroom te voorzien in plaats van aan het elektriciteitsnet te worden geleverd. Hierdoor kan de elektrische auto functioneren als een gewoon huishoudelijk batterijsysteem, wat bijdraagt ​​aan een grotere zelfvoorziening, vooral in combinatie met zonnepanelen op het dak. Het meest voor de hand liggende voordeel van V2H is echter de mogelijkheid om noodstroom te leveren tijdens een stroomstoring.

Om V2H te laten werken, is een compatibele bidirectionele EV-lader en extra apparatuur nodig, waaronder een energiemeter (CT-meter) die is geïnstalleerd op het hoofdaansluitpunt van het elektriciteitsnet. De CT-meter meet de energiestroom van en naar het net. Wanneer het systeem detecteert dat uw huis energie van het net verbruikt, geeft het de bidirectionele EV-lader een signaal om een ​​gelijke hoeveelheid energie te ontladen, waardoor het stroomverbruik van het net wordt gecompenseerd. Op dezelfde manier, wanneer het systeem detecteert dat er energie wordt teruggeleverd door een zonnepanelensysteem op het dak, wordt deze energie gebruikt om de EV op te laden, wat vergelijkbaar is met de werking van slimme EV-laders. Om noodstroom te kunnen leveren in geval van een stroomstoring of noodsituatie, moet het V2H-systeem de netuitval kunnen detecteren en het systeem van het netwerk kunnen isoleren met behulp van een automatische contactor (schakelaar). Dit wordt eilandbedrijf genoemd en de bidirectionele omvormer werkt in feite als een off-grid omvormer die de EV-accu gebruikt. Netisolatieapparatuur is nodig om de noodstroomvoorziening mogelijk te maken, net als hybride omvormers die worden gebruikt in back-upbatterijsystemen.