V2G Специјална серија (II): Детаљна анализа „детерминистичке“ V2G системске архитектуре

У претходној серији тема о V2G (1), „У години комерцијализације, Кина и Европа су кренуле различитим технолошким путевима“, истражили смо разлике између V2G у Кини и Европи, као и макро позадину и комерцијални потенцијал интеракције мреже возила. Када индустрија уђе у „зону дубоких вода“, доследност технолошке имплементације постаје главно уско грло за комерцијализацију великих размера.

Суштина V2G није пуњење и пражњење, већ претварање аутомобила у средства мреже – у овом броју ћемо се позабавити основним технолошким елементима које би зрело V2G решење у Европи требало да поседује.

У V2G (Vehicle to Grid) апликацијама, комуникациони протоколи су кључни јер омогућавају поуздану, безбедну и стандардизовану размену података између електричних возила, станица за пуњење, оператера мреже и заинтересованих страна у електричним возилима. Ови протоколи пролазе кроз цео комуникациони ланац и користе се за постизање напредне комуникације између електричних возила и станица за пуњење за двосмерни пренос енергије.

ISO 15118-20 је објављен 2022. године, постављајући темеље за двосмерно пуњење и биће обавезан за све новоизграђене јавне и приватне (Мод 3) станице за пуњење почев од јануара 2027. године. ISO 15118-20 додаје детаљан механизам преговарања између електричних возила и станица за пуњење, укључујући динамичко одређивање цена и сигнале везане за загушење мреже.

ISO 15118-20 је једини правни пут еволуције за имплементацију V2G функционалности. У поређењу са традиционалним ISO 15118-2, нови стандард је добио кључну позицију, а његови технолошки продори се углавном огледају у:

• ◉ Двосмерна контрола протока снаге (динамичка контрола):постиже финију P (активну) и Q (реактивну) регулацију, подржавајући фреквентни одзив мреже.
• ◉ Вишеслојно безбедносно шифровање:уводи строжији TLS 1.3 протокол и међусобну аутентификацију сертификатима како би се осигурала безбедност мреже возила када су повезана на јавну електроенергетску мрежу.
• ◉ Укључи и пуни:У V2G сценаријима, аутентификација идентитета није само за наплату, већ и за успостављање поверења возила као „мобилне јединице за складиштење енергије“.

Инжењерско реструктурирање трослојне архитектуре

Суштина V2G система није хардверски стек „возило+шип“, већ реконструкција дистрибуираних производних система у оквиру система за приступ мрежи. Квалификован V2G систем повезан на мрежу мора имати три слоја колаборативних могућности: електрични слој (размена енергије): решавање проблема убризгавања AC/DC двосмерних конвертора са високом ефикасношћу и ниским хармоницима (THD<3%), што доводи до неодређеног утицаја на енергију. Контролни слој (алгоритамски одговор): Фокус је на локализованој имплементацији контроле пада фреквенције и алгоритма за пролазак кроз квар (FRT). Системски слој (сертификација усклађености): Решавање проблема укупне сертификације конзистентности комбинације „шип каблова возила“, што је „обавезна карта“ за глобални излазак на европско тржиште.

Изградња „детерминистичке“ контроле: три основна алгоритма

3, Апликација на нивоу решења: Архитектурни дизајн V2G агрегационе платформе

V2G решење са дубином индустрије није једноставно решење „шип+возило“, већ изградња затвореног екосистема EV-EVSE-CPO-EMS.

4. Детерминистичка V2G системска архитектура

Прва инжењерска одлука је: Где треба поставити инвертор? Ово одређује процес сертификације и границе техничке одговорности.

5. Сертификација и приступ

За доносиоце одлука, да ли производ може проћи преглед зависи од њиховог разумевања стандардног система, укључујућиПравилник о употреби (ЕУ 2016/631), ЕН 50549-1иЕН 50549-10.

6. Увид у индустрију: Прекретница за 2026. годину је стигла

Такмичење V2G није такмичење моћи, већ такмичење тачности контроле и дубине усклађености. Давање приоритета хардверским платформама које подржавају ISO 15118-20 и усвајање приступа системског инжењерства је прави технолошки ров.