双向充电有哪些用途?
双向充电器可用于两种不同的应用。第一种也是最受关注的应用是车网互动(V2G),旨在高峰时段将能量输送至电网。如果数千辆配备V2G技术的车辆接入电网并启用该功能,则有可能大规模地改变电力存储和发电方式。电动汽车拥有容量大、性能强的电池,因此数千辆配备V2G技术的车辆的总功率可能非常巨大。需要注意的是,V2X有时用于描述下文所述的所有三种变体。
车辆到电网(V2G)——电动汽车向电网输出能量。
车辆到家庭 (V2H) – 电动汽车的能源被用于为家庭或企业供电。
车辆到负载(V2L)* – 电动汽车可用于为电器供电或为其他电动汽车充电
V2L 运行不需要双向充电器
双向电动汽车充电器的第二个用途是车辆到家庭(V2H)供电。顾名思义,V2H 可以让电动汽车像家用电池系统一样,储存多余的太阳能,为家庭供电。例如,典型的家用电池系统,如特斯拉 Powerwall,容量为 13.5kWh。相比之下,普通电动汽车的容量为 65kWh,几乎相当于五个特斯拉 Powerwall 的容量。由于电池容量大,充满电的电动汽车可以为普通家庭连续供电数天,如果与屋顶太阳能系统配合使用,供电时间还会更长。
车辆到电网(V2G)
车辆到电网(V2G)是指电动汽车(EV)在需要时,根据服务协议,将储存在电池中的一小部分能量输送到电网。要参与V2G项目,需要双向直流充电器和兼容的电动汽车。当然,参与V2G项目可以获得一些经济激励,例如获得积分或电费减免。具备V2G功能的电动汽车还可以让车主参与虚拟电厂(VPP)项目,以提高电网稳定性并在用电高峰期供电。目前只有少数电动汽车具备V2G和双向直流充电功能,其中包括较新型号的日产聆风(ZE1)以及三菱欧蓝德或日蚀插电式混合动力车型。
尽管宣传力度很大,但V2G技术推广面临的一大难题是监管方面的挑战以及缺乏标准的双向充电协议和连接器。双向充电器与太阳能逆变器一样,被视为另一种形式的发电方式,必须符合所有监管安全和电网故障断电标准。为了克服这些复杂性,一些汽车制造商,例如福特,开发了仅供福特电动汽车使用的简易交流双向充电系统,用于向家庭供电,而不是向电网输出电力。而另一些制造商,例如日产,则使用通用双向充电器,例如下文将详细介绍的Wallbox Quasar。了解更多关于V2G技术优势的信息。
如今,大多数电动汽车都配备了标准的CCS直流充电接口。目前,唯一一款支持双向充电的电动汽车是近期发布的福特F-150 Lightning EV。不过,未来将有更多配备CCS接口的电动汽车具备V2H和V2G功能,大众汽车也宣布其ID系列电动汽车有望在2023年提供双向充电功能。
2. 车辆到家庭 (V2H)
车家互联(V2H)与车网互联(V2G)类似,但不同之处在于,V2H 将能量用于本地家庭供电,而不是输送到电网。这使得电动汽车能够像普通家用电池系统一样工作,从而提高能源自给率,尤其是在与屋顶太阳能发电系统结合使用时。然而,V2H 最显著的优势在于能够在停电时提供备用电源。
V2H系统运行需要兼容的双向电动汽车充电器以及其他设备,包括在主电网连接点安装的电能表(电流互感器)。电流互感器用于监测电网的输电情况。当系统检测到家庭消耗电网电量时,它会向双向电动汽车充电器发出信号,使其释放等量的电量,从而抵消从电网汲取的电量。同样,当系统检测到屋顶太阳能电池板输出电量时,它会将这些电量用于给电动汽车充电,这与智能电动汽车充电器的工作原理非常相似。为了在停电或紧急情况下提供备用电源,V2H系统必须能够检测到电网故障,并使用自动接触器(开关)将其与电网隔离。这被称为孤岛运行,此时双向逆变器实际上就像一个离网逆变器,使用电动汽车电池供电。与备用电池系统中使用的混合逆变器类似,需要电网隔离设备才能实现备用运行。
发布时间:2024年8月1日
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