Una guía para las funciones de descarga de vehículos eléctricos: de V2L a V2G

Con el rápido avance de Carga de vehículos eléctricos Tecnología, los vehículos ya no son solo herramientas de transporte; se han convertido en terminales de energía móviles. La función de descarga, como una importante innovación en Carga de vehículos eléctricos, está transformando la forma en que las personas usan sus vehículos y consumen energía. Este artículo proporciona una introducción detallada a los principios de funcionamiento, tipos técnicos y escenarios de aplicación práctica de las funciones de descarga de vehículos eléctricos, lo que ayuda a los lectores a comprender a fondo esta característica altamente práctica.

La función de descarga se refiere a la capacidad de un vehículo de nueva energía equipado con con esta función para generar la energía eléctrica almacenada en su batería a través de una interfaz dedicada para alimentar dispositivos eléctricos externos. En pocas palabras, convierte el vehículo en un gran banco de energía que no solo puede cargarse a sí mismo sino también suministrar electricidad a otros equipos.

Para comprender la función de descarga, primero es necesario comprender las rutas de carga y descarga de los NEV. El proceso de carga incluye principalmente dos métodos:

• Carga de CA: El vehículo se conecta a una estación de carga de CA a través de la interfaz de carga lenta. El cargador a bordo (OBC) convierte la alimentación de CA en CC, y el convertidor de CC / CC carga la batería.
• Carga de CC: El vehículo se conecta directamente a un cargador rápido de CC, pasando por alto el cargador incorporado para cargar la batería.

El proceso de descarga es esencialmente el reverso de la carga. Tomando la descarga de CA como ejemplo, la energía de CC almacenada en la batería pasa a través del convertidor de CC / CC y luego se invierte en energía de CA por un cargador bidireccional a bordo (OBC). Finalmente, la electricidad se entrega a los dispositivos externos a través del puerto de carga de CA y una pistola de descarga.

Para la descarga de CC, la batería emite alimentación de CC directamente a través de la interfaz de carga rápida de CC a través del convertidor de CC / CC, y un inversor externo lo convierte en CA para uso del dispositivo.

El cargador a bordo (OBC) juega un papel crítico aquí. Un OBC unidireccional solo permite que la red cargue el vehículo, mientras que un OBC bidireccional admite carga y salida de CA inversa. Esto explica por qué algunos vehículos pueden usar una pistola de descarga simple, mientras que otros requieren un equipo inversor costoso.

Según el tipo de potencia de salida y los escenarios de aplicación, las funciones de descarga de vehículos eléctricos generalmente se dividen en descarga de CA y descarga de CC. En aplicaciones prácticas, comúnmente se clasifican en cuatro modos: V2L, V2V, V2H y V2G. Aquí, "V" significa Vehículo, "2" es el equivalente fonético de a, y la letra final representa el escenario de uso específico.

V2L se refiere a un vehículo que descarga energía a cargas externas, a menudo comercializado como una "estación de energía móvil" o "modo de energía para acampar". Actualmente es el tipo de descarga más utilizado e instalado comúnmente.

Desde una perspectiva de mercado, V2L se ha convertido en estándar en muchos NEVs. Por ejemplo, una amplia gama de modelos BYD soportan esta característica, incluida la gaviota compacta. Otras marcas principales como Li Auto, XPeng y GAC Aion también lo han integrado en sus vehículos.

Aplicación técnica:

Los vehículos equipados con con un OBC bidireccional pueden convertir directamente la alimentación de CC de la batería en CA dentro del automóvil. Los usuarios solo necesitan una regleta o toma de corriente de pistola de descarga V2L para acceder a la alimentación de CA de 220V. Dado que el vehículo se encarga del proceso de inversión, los accesorios de descarga sirven puramente como componentes de transmisión y son relativamente económicos, por lo general cuestan entre uno y doscientos yuanes.

Rango de potencia:

La salida de V2L normalmente oscila entre 2kW y 6kW, suficiente para la mayoría de los electrodomésticos:

2kW: hervidores eléctricos, ollas arroceras, cocinas de inducción

3 - 4kW: pequeños acondicionadores de aire, calentadores de espacio

6kW: varios electrodomésticos simultáneamente, ideal para acampar o hacer picnics al aire libre

Sin embargo, no todos los NEVs son compatibles con V2L. Algunos modelos, como los vehículos Tesla con OBC unidireccionales, carecen de capacidad de salida inversa a través del puerto de CA. Otros, como muchos modelos de intercambio de baterías de NIO, quitan el cargador integrado por completo y no incluyen una interfaz de carga de CA. Estos vehículos requieren un inversor de descarga DC V2L dedicado.

DC V2L extrae energía del puerto de carga de CC y la convierte en CA a través de un inversor externo, que suele entregar de 2 a 6 kW. Debido a los módulos necesarios, estos inversores son menos comunes y más caros, por lo general con un precio de entre 12.000 y 30.000 yuanes.

El V2V permite que un NEV cargue otro y a menudo se promociona como "asistencia mutua del vehículo" o "modo de carga de coche a coche". A diferencia del V2L, que emite principalmente alimentación de CA, el V2V proporciona principalmente salida de CC.

El mayor valor del V2V radica en situaciones de rescate de emergencia. Cuando otro vehículo eléctrico queda varado debido a una batería agotada, la capacidad de un vehículo con V2V puede suministrar energía rápidamente, eliminando la necesidad de esperar a una grúa. Este "rescate de vehículo a vehículo" mejora significativamente la comodidad y la confiabilidad.

Solo un número limitado de modelos admite actualmente V2V porque requiere un sistema eléctrico más avanzado. También requiere una pistola de carga V2V dedicada, y la carga de alta potencia puede necesitar un cargador V2V aproximadamente del tamaño de una carcasa de computadora de escritorio, que generalmente cuesta más de 10.000 yuanes.

Parámetros técnicos:

V2V emite energía a través del puerto de carga rápida de CC, similar a DC V2L pero con salida mucho mayor, generalmente de 5kW a 50kW o más.

Xiaomi SU7 Max: admite 6kW V2V

Geely Radar Horizon: admite 15kW V2V

NIO (con cargador integrado): admite 40kW V2V

Zeekr 001 y Zeekr 007: soportan hasta 60kW, lo que permite velocidades de carga de rescate comparables a los cargadores rápidos de CC comerciales, reponiendo una potencia significativa en aproximadamente media hora

V2H permite a un vehículo proporcionar electricidad a un hogar. Este modo se dirige principalmente a los usuarios con espacios de estacionamiento privados, como los que viven en casas unifamiliares, y requiere inversores residenciales externos de alta potencia y equipos de distribución.

La aplicación principal es en áreas con fuentes de alimentación inestables. Cuando la red falla o el voltaje fluctúa, el vehículo puede servir como fuente de energía de respaldo para mantener la electricidad doméstica esencial.

En la práctica, el V2H a menudo se combina con con sistemas de almacenamiento de energía solar residencial. Durante el día, los paneles solares generan electricidad; algunos se usan directamente, mientras que la energía sobrante carga el vehículo. Por la noche o durante cortes, el vehículo libera energía almacenada junto con las baterías domésticas, ampliando la capacidad total y extendiendo la duración del suministro, logrando un efecto "1 + 1> 2".

V2H ha visto una adopción extensa en el extranjero, particularmente en Europa y los Estados Unidos, donde las casas unifamiliares son comunes y la infraestructura de red puede ser más antigua. A medida que crece la demanda de energía confiable en las comunidades de chalets domésticos y viviendas rurales, V2H está ganando tracción gradualmente.

V2G es la aplicación de descarga técnicamente más exigente y compleja. Además de la compatibilidad del vehículo, requiere una estación de carga bidireccional capaz de cargar y descargar.

A diferencia de V2H, que alimenta solo un hogar, V2G se conecta directamente a la red pública, lo que permite a los vehículos participar en la regulación de carga máxima.

Requisitos de hardware:

Las estaciones de carga V2G soportan el flujo de energía bidireccional, entregando electricidad de la red al vehículo y devolviendo la energía almacenada cuando los recursos de la red son limitados, proporcionando de manera efectiva un almacenamiento distribuido flexible.

Valor económico:

El beneficio financiero proviene de las diferencias de precio de la electricidad pico-valle. Por ejemplo, NIO lanzó un cargador V2G de 20kW en 2023. Con una batería de 75kWh, exportando electricidad durante las horas pico podría generar alrededor de 22,5 yuanes, suponiendo una diferencia de precio de 0,3 yuanes por kWh. Otro ejemplo informado por la Agencia de Noticias Xinhua mostró que un cargador V2G de 15kW logró un diferencial de precio de 0,9 yuanes por kWh, exportando casi 30kWh en 1,5 horas ganó al propietario aproximadamente 30 yuanes.

Desde una perspectiva de red, cada EV se convierte en una unidad de almacenamiento de energía distribuida. Los propietarios pueden cargar durante las horas pico y vender electricidad durante la demanda máxima, generando ingresos mientras ayudan a estabilizar la red y reducen la necesidad de infraestructura adicional de generación máxima.

La aparición de funciones de descarga ha ampliado significativamente el papel de los NEVs, transformándolos en plataformas de energía móvil multifuncional.

Recreación al aire libre: V2L actúa como una poderosa fuente de energía portátil para viajes por carretera, campamentos e incluso venta ambulante. Los usuarios pueden cocinar, hervir agua, ver películas a través de proyectores, hacer funcionar ventiladores o cargar cámaras, drones y computadoras portátiles sin preocuparse por el acceso a la energía. Los vendedores pueden operar iluminación, dispositivos de pago y refrigeradores pequeños, reduciendo los costos operativos.

Asistencia de emergencia: V2V permite una carga rápida para vehículos varados, lo que permite a los propietarios proporcionar ayuda oportuna a amigos, familiares o incluso extraños, especialmente valiosa en áreas remotas o en carreteras.

Seguridad del hogar: V2H asegura electricidad estable durante cortes causados por tormentas u otros desastres, apoyando la iluminación, la comunicación y la refrigeración. Cuando se combina con el almacenamiento en el hogar, forma una microrred residencial completa.

V2G integra vehículos eléctricos en redes inteligentes, lo que permite a los propietarios obtener ingresos a través de programas de respuesta a la demanda sin afectar las necesidades diarias de conducción.

Aunque muy práctico, el uso seguro requiere atención a varios factores:

Coincidencia de energía: comprenda la capacidad máxima de descarga de su vehículo y evite ejecutar varios dispositivos de alta potencia simultáneamente.

Gestión de la batería: la descarga consume energía de la batería, planifica el uso cuidadosamente para garantizar un alcance suficiente y establece umbrales de protección razonables para preservar la vida útil de la batería.

Calidad del equipo: compre pistolas de descarga e inversores certificados de fabricantes acreditados para garantizar el aislamiento adecuado y la protección contra sobrecargas.

Condiciones ambientales: Proteja las interfaces del agua en climas lluviosos o nevados y evite que los cables se aplasten o creen peligros de tropiezo al aire libre.

Cumplimiento reglamentario: las funciones conectadas a la red, como V2G, deben cumplir con con las regulaciones locales de servicios públicos, consulte a la compañía eléctrica antes de la instalación.

La función de descarga de vehículos eléctricos representa una gran innovación en la era de la electrificación, transformando el almacenamiento de energía estacionario en energía móvil flexible y creando valor tangible para los usuarios. Desde la comodidad al aire libre de V2L hasta el soporte de emergencia de V2V, desde la seguridad doméstica de V2H hasta la conectividad energética de V2G, la tecnología de descarga está redefiniendo la relación entre los vehículos y la energía.

Para los consumidores, vale la pena considerar las capacidades de descarga al comprar un VE. Los entusiastas de las actividades al aire libre deberían priorizar V2L; las necesidades de almacenamiento de energía de los propietarios con pueden centrarse en la compatibilidad V2H; y los interesados en participar en el internet de la energía pueden elegir modelos listos para V2G. A medida que la tecnología se generaliza y los costos disminuyen, las funciones de descarga están preparadas para convertirse en características estándar, brindando mayor comodidad y valor a un número creciente de usuarios.