Guide des fonctions de décharge des VE : du V2L au V2G

Avec l'avancement rapide de recharge de véhicules électriques technologie, les véhicules ne sont plus seulement des outils de transport ; ils ont évolué pour devenir des terminaux énergétiques mobiles. La fonction de décharge, en tant qu'innovation importante dans Chargement EV, transforme la façon dont les gens utilisent leurs véhicules et consomment de l'énergie. Cet article fournit une introduction détaillée aux principes de travail, aux types techniques et aux scénarios d'application pratiques des fonctions de décharge des VE, aidant les lecteurs à acquérir une compréhension approfondie de cette fonctionnalité très pratique.

La fonction de décharge fait référence à la capacité d'un véhicule à énergie nouvelle équipé de cette fonctionnalité à produire l'énergie électrique stockée dans sa batterie via une interface dédiée pour alimenter des appareils électriques externes. En termes simples, cela transforme le véhicule en une grande banque d'alimentation qui peut non seulement se recharger, mais également fournir de l'électricité à d'autres équipements.

Pour comprendre la fonction de décharge, il est d'abord nécessaire de comprendre les chemins de charge et de décharge des NEV. Le processus de charge comprend principalement deux méthodes :

• Chargement AC: Le véhicule se connecte à une station de charge CA via l'interface de charge lente. Le chargeur embarqué (OBC) convertit l'alimentation CA en CC, et le convertisseur CC / CC charge ensuite la batterie.
• Chargement CC: Le véhicule se connecte directement à un chargeur rapide CC, en contournant le chargeur embarqué pour charger la batterie.

Le processus de décharge est essentiellement l'inverse de la charge. En prenant la décharge CA comme exemple, l'alimentation CC stockée dans la batterie passe par le convertisseur CC / CC et est ensuite inversée en alimentation CA par un chargeur embarqué bidirectionnel (OBC). Enfin, l'électricité est fournie aux périphériques externes via le port de charge CA et un pistolet à décharge.

Pour la décharge CC, la batterie fournit une alimentation CC directement via l'interface de charge rapide CC via le convertisseur CC / CC, et un onduleur externe la convertit en CA pour l'utilisation de l'appareil.

Le chargeur embarqué (OBC) joue ici un rôle essentiel. Un OBC unidirectionnel permet uniquement au réseau de charger le véhicule, tandis qu'un OBC bidirectionnel prend en charge à la fois la charge et la sortie CA inversée. Cela explique pourquoi certains véhicules peuvent utiliser un simple pistolet à décharge, tandis que d'autres nécessitent un équipement onduleur coûteux.

Sur la base du type de puissance de sortie et des scénarios d'application, les fonctions de décharge EV sont généralement divisées en décharge CA et décharge CC. Dans les applications pratiques, elles sont généralement classées en quatre modes : V2L, V2V, V2H et V2G. Ici, "V" signifie Véhicule, "2" est l'équivalent phonétique de à, et la lettre finale représente le scénario d'utilisation spécifique.

V2L fait référence à un véhicule déchargeant de l'énergie vers des charges externes, souvent commercialisé comme "centrale électrique mobile" ou "mode d'alimentation de camping". C'est actuellement le type de décharge le plus utilisé et le plus couramment installé.

Du point de vue du marché, le V2L est devenu la norme dans de nombreux NEV. Par exemple, une large gamme de modèles BYD prend en charge cette fonctionnalité, y compris le Seagull compact. D'autres marques grand public telles que Li Auto, XPeng et GAC Aion l'ont également intégré dans leurs véhicules.

Mise en œuvre technique :

Les véhicules équipés d'un OBC bidirectionnel peuvent convertir directement l'alimentation CC de la batterie en courant alternatif dans la voiture. Les utilisateurs n'ont besoin que d'une barrette ou d'une prise d'alimentation pour pistolet à décharge V2L pour accéder à l'alimentation 220V CA. Puisque le véhicule gère le processus d'inversion, les accessoires de décharge servent uniquement de composants de transmission et sont relativement peu coûteux, coûtant généralement entre un et deux cents yuans.

Gamme de puissance :

La puissance V2L varie généralement de 2 kW à 6 kW, ce qui est suffisant pour la plupart des appareils ménagers :

2kW : bouilloires électriques, cuiseurs à riz, cuiseurs à induction

3-4kW : petits climatiseurs, radiateurs

6kW : plusieurs appareils simultanément, idéal pour le camping ou les pique-niques en plein air

Cependant, tous les NEV ne prennent pas en charge le V2L. Certains modèles, tels que les véhicules Tesla dotés d'OBC unidirectionnels, n'ont pas de capacité de sortie inversée via le port CA. D'autres, comme de nombreux modèles à échange de batterie de NIO, retirent entièrement le chargeur embarqué et n'incluent pas d'interface de charge CA. Ces véhicules nécessitent un onduleur de décharge DC V2L dédié.

DC V2L tire son énergie du port de charge DC et la convertit en courant alternatif via un onduleur externe, fournissant généralement 2 à 6 kW. En raison des modules requis, ces onduleurs sont moins courants et plus chers, généralement coûtés entre 12 000 et 30 000 yuans.

Le V2V permet à un NEV d'en charger un autre et est souvent présenté comme "assistance mutuelle du véhicule" ou "mode de charge de voiture à voiture". Contrairement au V2L, qui fournit principalement de l'alimentation CA, le V2V fournit principalement une sortie CC.

La plus grande valeur du V2V réside dans les situations de sauvetage d'urgence. Lorsqu'un autre véhicule électrique est bloqué en raison d'une batterie épuisée, un véhicule doté d'une capacité V2V peut rapidement fournir de l'énergie, éliminant ainsi le besoin d'attendre une dépanneuse. Ce "sauvetage de véhicule à véhicule" améliore considérablement la commodité et la fiabilité.

Seul un nombre limité de modèles prennent actuellement en charge le V2V car il nécessite un système électrique plus avancé. Il nécessite également un pistolet de charge V2V dédié, et la charge haute puissance peut nécessiter un chargeur V2V à peu près de la taille d'un boîtier d'ordinateur de bureau, coûtant généralement plus de 10 000 yuans.

Paramètres techniques :

V2V fournit de la puissance via le port de charge rapide CC, similaire à DC V2L mais avec une puissance beaucoup plus élevée, généralement de 5 kW à 50 kW ou plus.

Les exemples incluent :

Xiaomi SU7 Max : prend en charge 6kW V2V

Geely Radar Horizon : prend en charge 15kW V2V

NIO (avec chargeur intégré) : prend en charge 40kW V2V

Zeekr 001 et Zeekr 007 : prennent en charge jusqu'à 60 kW, permettant des vitesses de charge de secours comparables à celles des chargeurs rapides CC commerciaux, reconstituant une puissance significative en environ une demi-heure

V2H permet à un véhicule de fournir de l'électricité à une maison. Ce mode cible principalement les utilisateurs disposant de places de stationnement privées, tels que ceux vivant dans des maisons individuelles, et nécessite des onduleurs résidentiels externes haute puissance et des équipements de distribution.

L'application principale se trouve dans les zones où les alimentations électriques sont instables. Lorsque le réseau tombe en panne ou que la tension fluctue, le véhicule peut servir de source d'alimentation de secours pour maintenir l'électricité domestique essentielle.

En pratique, le V2H est souvent combiné avec des systèmes de stockage d'énergie solaire résidentiels. Pendant la journée, les panneaux solaires produisent de l'électricité ; une partie est utilisée directement, tandis que le surplus d'énergie charge le véhicule. La nuit ou pendant les pannes, le véhicule libère de l'énergie stockée aux côtés des batteries domestiques, augmentant la capacité totale et prolongeant la durée d'approvisionnement, obtenant un effet "1 + 1> 2".

V2H a été largement adopté à l'étranger, en particulier en Europe et aux États-Unis, où les maisons individuelles sont courantes et les infrastructures de réseau peuvent être plus anciennes. Alors que la demande d'énergie fiable augmente dans les communautés de villas domestiques et les logements ruraux, V2H gagne progressivement du terrain.

V2G est l'application de décharge la plus techniquement exigeante et la plus complexe. En plus de la compatibilité du véhicule, elle nécessite une station de charge bidirectionnelle capable de charger et de décharger.

Contrairement au V2H, qui n'alimente qu'un ménage, le V2G se connecte directement au réseau public, permettant aux véhicules de participer à la régulation de la charge de pointe.

Exigences matérielles :

Les bornes de recharge V2G prennent en charge le flux d'énergie bidirectionnel, fournissant de l'électricité du réseau au véhicule et renvoyant l'énergie stockée lorsque les ressources du réseau sont limitées, offrant efficacement un stockage distribué flexible.

Valeur économique :

L'avantage financier provient des différences de prix de l'électricité entre les pics et les vallées. Par exemple, NIO a lancé un chargeur V2G de 20 kW en 2023. Avec une batterie de 75 kWh, l'exportation d'électricité pendant les heures de pointe pourrait générer environ 22,5 yuans, en supposant une différence de prix de 0,3 yuan par kWh. Un autre exemple rapporté par l'agence de presse Xinhua a montré qu'un chargeur V2G de 15 kW atteignait un écart de prix de 0,9 yuan par kWh, exportant près de 30 kWh en 1,5 heure rapportait au propriétaire environ 30 yuans.

Du point de vue du réseau, chaque VE devient une unité de stockage d'énergie distribuée. Les propriétaires peuvent recharger pendant les heures creuses et revendre l'électricité pendant les pics de demande, générant des revenus tout en aidant à stabiliser le réseau et en réduisant le besoin d'infrastructures de production de pointe supplémentaires.

L'émergence des fonctions de décharge a considérablement élargi le rôle des NEV, les transformant en plates-formes énergétiques mobiles multifonctionnelles.

Loisirs de plein air : V2L agit comme une puissante source d'énergie portable pour les voyages en voiture, le camping et même la vente dans la rue. Les utilisateurs peuvent cuisiner, faire bouillir de l'eau, regarder des films via des projecteurs, faire fonctionner des ventilateurs ou recharger des caméras, des drones et des ordinateurs portables sans se soucier de l'accès électrique. Les fournisseurs peuvent faire fonctionner l'éclairage, les appareils de paiement et les petits réfrigérateurs, ce qui réduit les coûts d'exploitation.

Assistance d'urgence : V2V permet une recharge rapide des véhicules bloqués, permettant aux propriétaires de fournir une aide en temps opportun à leurs amis, à leur famille ou même à des inconnus, ce qui est particulièrement précieux dans les régions éloignées ou sur les autoroutes.

Sécurité domestique : V2H assure une électricité stable pendant les pannes causées par des tempêtes ou d'autres catastrophes, soutenant l'éclairage, la communication et la réfrigération. Lorsqu'il est combiné avec le stockage domestique, il forme un microréseau résidentiel complet.

Participation à Internet énergétique : V2G intègre les véhicules électriques dans les réseaux intelligents, permettant aux propriétaires de gagner un revenu grâce à des programmes de réponse à la demande sans affecter les besoins de conduite quotidiens.

Bien que très pratique, une utilisation sûre nécessite une attention à plusieurs facteurs :

Correspondance de puissance : comprenez la capacité de décharge maximale de votre véhicule et évitez de faire fonctionner simultanément plusieurs appareils haute puissance.

Gestion de la batterie : la décharge consomme de l'énergie de la batterie, planifiez soigneusement l'utilisation pour assurer une autonomie suffisante et définissez des seuils de protection raisonnables pour préserver la durée de vie de la batterie.

Qualité de l'équipement : Achetez des pistolets à décharge et des onduleurs certifiés auprès de fabricants réputés pour assurer une isolation et une protection contre les surcharges appropriées.

Conditions environnementales : Protégez les interfaces de l'eau par temps pluvieux ou neigeux et empêchez les câbles d'être écrasés ou de créer des risques de trébuchement à l'extérieur.

Conformité réglementaire : les fonctions connectées au réseau telles que V2G doivent être conformes aux réglementations locales des services publics, consultez la compagnie d'électricité avant l'installation.

La fonction de décharge EV représente une innovation majeure à l'ère de l'électrification, transformant le stockage d'énergie stationnaire en énergie mobile flexible et créant une valeur tangible pour les utilisateurs. De la commodité extérieure du V2L à l'assistance d'urgence du V2V, de la sécurité domestique du V2H à la connectivité énergétique du V2G, la technologie de décharge redéfinit la relation entre les véhicules et l'énergie.

Pour les consommateurs, il vaut la peine de prendre en compte les capacités de décharge lors de l'achat d'un VE. Les amateurs de plein air devraient donner la priorité au V2L ; les propriétaires ayant des besoins de stockage d'énergie peuvent se concentrer sur la compatibilité V2H ; et ceux qui souhaitent participer à l'internet de l'énergie peuvent choisir des modèles prêts pour le V2G. À mesure que la technologie se généralise et que les coûts diminuent, les fonctions de décharge sont sur le point de devenir des fonctionnalités standard, offrant plus de commodité et de valeur à un nombre croissant d'utilisateurs.