Руководство по функциям разряда электромобилей: от V2L до V2G

С быстрым продвижением зарядка электромобиля технологии, транспортные средства больше не просто транспортные средства; они превратились в мобильные энергетические терминалы. Функция разряда, как важное нововведение в Зарядка EV, меняет то, как люди используют свои транспортные средства и потребляют энергию. Эта статья представляет собой подробное введение в принципы работы, технические типы и практические сценарии применения функций разряда EV, помогая читателям получить полное представление об этой очень практичной функции.

Функция разряда относится к способности нового энергетического транспортного средства, оснащенного этой функцией, выводить электрическую энергию, хранящуюся в его батарее, через специальный интерфейс для питания внешних электрических устройств. Проще говоря, это превращает транспортное средство в большой банк мощности, который может не только заряжать себя, но и подавать электроэнергию на другое оборудование.

Чтобы понять функцию разряда, сначала необходимо понять пути зарядки и разрядки NEV. Процесс зарядки в основном включает в себя два метода:

• Зарядка переменного тока: Автомобиль подключается к зарядной станции переменного тока через интерфейс медленной зарядки. Встроенное зарядное устройство (OBC) преобразует мощность переменного тока в постоянный, а преобразователь постоянного тока заряжает аккумуляторную батарею.
• DC зарядкаАвтомобиль подключается непосредственно к быстрому зарядному устройству постоянного тока, минуя встроенное зарядное устройство для зарядки аккумуляторной батареи.

Процесс разряда по существу является обратным зарядке. Взяв в качестве примера разряд переменного тока, мощность постоянного тока, хранящаяся в аккумуляторной батарее, проходит через преобразователь постоянного тока и затем инвертируется в мощность переменного тока двунаправленным бортовым зарядным устройством (OBC). Наконец, электричество подается на внешние устройства через зарядный порт переменного тока и разрядный пистолет.

Для разряда постоянного тока аккумуляторная батарея выдает мощность постоянного тока непосредственно через интерфейс быстрой зарядки постоянного тока через преобразователь постоянного тока, а внешний преобразователь преобразует ее в переменный ток для использования устройством.

Бортовое зарядное устройство (OBC) играет здесь решающую роль. Однонаправленный OBC позволяет только сети заряжать автомобиль, тогда как двунаправленный OBC поддерживает как зарядку, так и обратный выход переменного тока. Это объясняет, почему некоторые автомобили могут использовать простой разрядный пистолет, в то время как другие требуют дорогостоящего инверторного оборудования.

В зависимости от типа выходной мощности и сценариев применения функции разряда EV обычно делятся на разряд переменного тока и разряд постоянного тока. В практических приложениях их обычно классифицируют на четыре режима: V2L, V2V, V2H и V2G. Здесь "V" означает "транспортное средство", "2" - фонетический эквивалент to, а последняя буква представляет собой конкретный сценарий использования.

V2L относится к автомобилю, разряжающему энергию на внешние нагрузки, часто позиционируемому как "мобильная электростанция" или "режим питания в кемпинге". В настоящее время это наиболее широко используемый и часто устанавливаемый тип разряда.

С точки зрения рынка, V2L стал стандартом во многих NEV. Например, широкий спектр моделей BYD поддерживает эту функцию, включая компактную Seagull. Другие основные бренды, такие как Li Auto, XPeng и GAC Aion, также интегрировали его в свои автомобили.

Техническая реализация:

Транспортные средства, оснащенные двунаправленным OBC, могут напрямую преобразовывать мощность постоянного тока батареи в переменный ток внутри автомобиля. Пользователям нужна только разрядная полоса или розетка V2L для доступа к мощности переменного тока 220 В. Поскольку транспортное средство обрабатывает процесс инверсии, разрядные аксессуары служат исключительно компонентами передачи и относительно недороги, как правило, стоят от одного до двухсот юаней.

Диапазон мощности:

Мощность V2L обычно колеблется от 2 кВт до 6 кВт, что достаточно для большинства бытовых приборов:

2кВт: электрические чайники, рисоварки, индукционные плиты

3-4kW: небольшие кондиционеры, обогреватели

6кВт: несколько приборов одновременно, идеально подходит для кемпинга или наружных пикников

Однако не все NEV поддерживают V2L. Некоторые модели, такие как автомобили Tesla с однонаправленными OBC, не имеют возможности обратного выхода через порт переменного тока. Другие, как и многие модели с заменой аккумулятора от NIO, полностью снимают бортовое зарядное устройство и не имеют интерфейса зарядки переменного тока. Для этих автомобилей требуется специальный разрядный инвертор постоянного тока V2L.

DC V2L потребляет энергию от зарядного порта постоянного тока и преобразует ее в переменный ток через внешний инвертор, обычно выдающий 2-6 кВт. Из-за необходимых модулей эти инверторы менее распространены и дороже, как правило, стоят от 12 000 до 30 000 юаней.

V2V позволяет одному NEV заряжать другой и часто рекламируется как "взаимопомощь транспортного средства" или "режим зарядки от автомобиля к автомобилю". В отличие от V2L, который в основном выдает мощность переменного тока, V2V в основном обеспечивает выход постоянного тока.

Наибольшая ценность V2V заключается в аварийно-спасательных ситуациях. Когда другой электромобиль застрял из-за разряженной батареи, автомобиль с возможностью V2V может быстро подавать электроэнергию, избавляя от необходимости ждать эвакуатора. Это "спасение от автомобиля к транспортному средству" значительно повышает удобство и надежность.

Только ограниченное количество моделей в настоящее время поддерживают V2V, потому что для этого требуется более продвинутая электрическая система. Для этого также требуется специальный зарядный пистолет V2V, а для зарядки высокой мощности может потребоваться зарядное устройство V2V размером примерно с корпус настольного компьютера, обычно стоимостью более 10 000 юаней.

Технические параметры:

V2V выдает мощность через порт быстрой зарядки постоянного тока, аналогичный DC V2L, но с гораздо большей мощностью, обычно от 5 кВт до 50 кВт и более.

Xiaomi SU7 Max: поддерживает 6 кВт V2V

Geely Radar Horizon: поддерживает 15 кВт V2V

NIO (со встроенным зарядным устройством): поддерживает 40 кВт V2V

Zeekr 001 и Zeekr 007: поддерживают мощность до 60 кВт, обеспечивая скорость аварийной зарядки, сравнимую с коммерческими быстрыми зарядными устройствами постоянного тока, обеспечивая значительную мощность примерно за полчаса

V2H позволяет транспортному средству снабжать дом электричеством. Этот режим в первую очередь ориентирован на пользователей с частными парковочными местами, например, проживающих в отдельно стоящих домах, и требует внешних мощных жилых инверторов и распределительного оборудования.

Основное применение - в районах с нестабильными источниками питания. Когда сеть выходит из строя или напряжение колеблется, автомобиль может служить резервным источником питания для поддержания необходимого бытового электричества.

На практике V2H часто сочетается с бытовыми системами накопления солнечной энергии. Днем солнечные батареи вырабатывают электроэнергию; некоторые из них используются напрямую, в то время как избыточная мощность заряжает автомобиль. Ночью или во время отключений автомобиль высвобождает накопленную энергию вместе с домашними батареями, увеличивая общую емкость и увеличивая продолжительность питания, достигая эффекта "1 + 1 > 2".

V2H получил широкое распространение за рубежом, особенно в Европе и Соединенных Штатах, где отдельные дома являются обычным явлением, а сетевая инфраструктура может быть старше. По мере роста спроса на надежную электроэнергию в домашних виллах и сельском жилье V2H постепенно набирает обороты.

V2G - это наиболее технически сложное и сложное приложение для разрядки. В дополнение к совместимости с транспортными средствами для этого требуется двунаправленная зарядная станция, способная как заряжать, так и разряжать.

В отличие от V2H, который питает только домохозяйство, V2G подключается непосредственно к общедоступной сети, что позволяет транспортным средствам участвовать в регулировании пиковой нагрузки.

Требования к оборудованию:

Зарядные станции V2G поддерживают двусторонний поток электроэнергии, доставляя электроэнергию из сети в автомобиль и возвращая накопленную энергию, когда ресурсы сети ограничены, эффективно обеспечивая гибкое распределенное хранение.

Экономическая ценность:

Финансовая выгода исходит из разницы в ценах на электроэнергию в долине пиков. Например, в 2023 году NIO запустила зарядное устройство V2G мощностью 20 кВт. С батареей мощностью 75 кВт-ч экспорт электроэнергии в часы пик может генерировать около 22,5 юаней, предполагая разницу в цене 0,3 юаня за кВт-ч. Другой пример, о котором сообщило информационное агентство Синьхуа, показал, что зарядное устройство V2G мощностью 15 кВт-ч достигло ценового спреда 0,9 юаня за кВт-ч, экспортируя почти 30 кВт-ч за 1,5 часа, принесло владельцу примерно 30 юаней.

С точки зрения сети каждый электромобиль становится распределенным накопителем энергии. Владельцы могут заряжать в непиковые часы и продавать электроэнергию обратно во время пикового спроса, принося доход, помогая стабилизировать сеть и снижая потребность в дополнительной инфраструктуре пиковой генерации.

Появление функций разряда значительно расширило роль NEV, превратив их в многофункциональные мобильные энергетические платформы.

Отдых на открытом воздухе: V2L действует как мощный портативный источник энергии для дорожных поездок, кемпингов и даже уличной торговли. Пользователи могут готовить, кипятить воду, смотреть фильмы через проекторы, запускать вентиляторы или заряжать камеры, дроны и ноутбуки, не беспокоясь о доступе к электроэнергии. Продавцы могут управлять освещением, платежными устройствами и небольшими холодильниками, снижая эксплуатационные расходы.

Аварийная помощь: V2V позволяет быстро заряжать застрявшие транспортные средства, позволяя владельцам оказывать своевременную помощь друзьям, семье или даже незнакомцам, особенно ценным в отдаленных районах или на автомагистралях.

Бытовая безопасность: V2H обеспечивает стабильное электричество во время отключений, вызванных штормами или другими бедствиями, поддерживая освещение, связь и охлаждение. В сочетании с домашним хранением он образует полную жилую микросеть.

Участие в энергетическом Интернете: V2G интегрирует электромобили в интеллектуальные сети, позволяя владельцам получать доход с помощью программ реагирования на спрос, не влияя на ежедневные потребности в вождении.

Несмотря на высокую практичность, безопасное использование требует внимания к нескольким факторам:

Согласование мощности: узнайте о максимальной емкости разряда вашего автомобиля и избегайте одновременной работы нескольких мощных устройств.

Управление батареей: разрядка потребляет энергию батареи, тщательно планируйте использование, чтобы обеспечить достаточный запас хода, и устанавливайте разумные пороги защиты для сохранения срока службы батареи.

Качество оборудования: Приобретайте сертифицированные разрядные пистолеты и инверторы у известных производителей, чтобы обеспечить надлежащую изоляцию и защиту от перегрузок.

Условия окружающей среды: Защитите интерфейсы от воды в дождливую или снежную погоду и предотвратите дробление кабелей или создание опасностей отключения на открытом воздухе.

Соответствие нормативным требованиям: сетевые функции, такие как V2G, должны соответствовать местным правилам коммунальных служб, перед установкой проконсультируйтесь с энергетической компанией.

Функция разряда электромобилей представляет собой крупную инновацию в эпоху электрификации, преобразующую стационарные хранилища энергии в гибкую мобильную энергию и создающую ощутимую ценность для пользователей. От удобства V2L на открытом воздухе до аварийной поддержки V2V, от бытовой безопасности V2H до энергоподключения V2G, технология разряда переопределяет взаимосвязь между транспортными средствами и энергией.

Потребителям стоит учитывать возможности разряда при покупке электромобиля. Любители активного отдыха должны отдавать предпочтение V2L; домовладельцы с потребностями в хранении энергии могут сосредоточиться на совместимости с V2H; и те, кто заинтересован в участии в энергетическом Интернете, могут выбрать модели, готовые к V2G. По мере того, как технологии становятся все более распространенными, а затраты снижаются, функции разряда готовы стать стандартными функциями, обеспечивая большее удобство и ценность для растущего числа пользователей.