Електрическите превозни средства с двупосочни възможности за зареждане биха могли да се използват за захранване на домове, връщане на енергия в мрежата и дори за осигуряване на резервно захранване по време на прекъсвания на електрозахранването или аварийни ситуации. Електрическите превозни средства са по същество големи батерии на колела, така че двупосочните зарядни устройства позволяват на превозните средства да съхраняват евтина електроенергия извън пиковите часове, намалявайки разходите за електроенергия на домакинствата. Тази нова технология, известна като „превозно средство към мрежата“ (V2G), има потенциала да революционизира начина, по който функционира нашата енергийна мрежа, като десетки хиляди електрически превозни средства потенциално могат да осигуряват енергия едновременно по време на пикови периоди на търсене.
Как работи?
Двупосочното зарядно устройство е усъвършенствано зарядно устройство за електрически превозни средства (EV), способно да зарежда в двете посоки. Това може да звучи сравнително просто, но включва сложен процес на преобразуване на енергията от променлив ток (AC) в постоянен ток (DC), за разлика от конвенционалното еднопосочно зарядно устройство за електрически превозни средства, което използва променлив ток.
За разлика от стандартните зарядни устройства за електрически превозни средства, двупосочните зарядни устройства работят подобно на инверторите, преобразувайки променливия ток в постоянен ток по време на зареждане и обратно по време на разреждане. Двупосочните зарядни устройства обаче могат да се използват само с превозни средства, съвместими с двупосочно зареждане с постоянен ток. За съжаление, броят на електрическите превозни средства, които в момента могат да зареждат двупосочно, е много малък. Тъй като двупосочните зарядни устройства са много по-сложни, те са и значително по-скъпи от обикновените зарядни устройства за електрически превозни средства, тъй като използват усъвършенствана електроника за преобразуване на мощността, за да управляват енергийния поток на превозното средство.
За захранване на домове, двупосочните зарядни устройства за електрически превозни средства също така интегрират устройства за управление на натоварванията и изолиране на къщата от мрежата по време на прекъсвания на електрозахранването, явление, известно като „островно“ захранване. Основният принцип на работа на двупосочно зарядно устройство за електрически превозни средства е много подобен на този на двупосочен инвертор, който служи като резервен източник на захранване в домашни системи за съхранение на батерии.
Каква е целта на двупосочното зареждане?
Двупосочните зарядни устройства могат да се използват за две различни приложения. Първото и най-забележително е „Vehicle-to-grid“ или V2G, предназначено да доставя или извежда енергия към мрежата, когато търсенето е високо. Ако хиляди превозни средства, оборудвани с V2G, бъдат включени и активирани, това има потенциал да промени драстично начина, по който се съхранява и произвежда електроенергия. Електрическите превозни средства имат големи и мощни батерии, така че общата мощност на хиляди превозни средства, оборудвани с V2G, може да бъде огромна. Обърнете внимание, че V2X е термин, използван за описание на трите архитектури, обсъдени по-долу:
I. Vehicle-to-grid или V2G – електрическа енергия за поддръжка на мрежата.
II. От превозно средство до дома или V2H – енергия от електрически превозни средства, използвана за захранване на домове или бизнеси.
III. Зареждане от превозно средство до зареждане или V2L – електрическите превозни средства могат да се използват за захранване на уреди или за зареждане на други електрически превозни средства.
Второто приложение на двупосочно зарядно за електрически превозни средства е за „от превозно средство до дома“ или V2H. Както подсказва името, V2H позволява електрическите превозни средства да се използват като домашна батерийна система за съхранение на излишната слънчева енергия и захранване на дома ви. Например, типична домашна батерийна система, като например Tesla Powerwall, има капацитет от 13,5 kWh. За сравнение, типично електрическо превозно средство има капацитет от 65 kWh, почти еквивалентно на пет Tesla Powerwall. Поради големия си капацитет на батерията, в комбинация със слънчева енергия на покрива, напълно заредено електрическо превозно средство може да захранва средностатистическо домакинство в продължение на няколко дни или повече.
1. Превозно средство към мрежата - V2G
„Велосипед-към-електрическата мрежа“ (V2G) се отнася до практиката за подаване на малка част от съхранената енергия от батерията на електрическо превозно средство към мрежата при поискване. Участието в проект V2G изисква двупосочно DC зарядно устройство и съвместимо електрическо превозно средство. Съществуват стимули, като например кредити или намалени цени на електроенергията за собствениците на електрически превозни средства. Електромобилите, оборудвани с V2G, също така позволяват на собствениците да участват в програми VPP (Vehicle Power Supply), за да подобрят стабилността на мрежата и да осигурят захранване по време на пикови периоди на търсене.
Въпреки шума, едно от предизвикателствата пред внедряването на V2G технологията са регулаторните пречки и липсата на стандартизирани протоколи и конектори за двупосочно зареждане. Двупосочните зарядни устройства, като например слънчевите инвертори, се считат за алтернативен метод за производство на енергия и трябва да отговарят на всички регулаторни стандарти за безопасност и прекъсване в случай на повреди в мрежата. За да преодолеят тези сложности, някои автомобилни производители, като например Ford, са разработили по-прости двупосочни системи за зареждане с променлив ток, които работят единствено с електрически автомобили на Ford за захранване на домовете, вместо да доставят енергия към мрежата.
2. Превозно средство до дома - V2H
„От превозно средство до дома“ (V2H) е подобно на V2G, но енергията се използва локално за захранване на дома, вместо да се подава в мрежата. Това позволява на електрическите превозни средства да работят като обикновена домашна батерийна система, което спомага за подобряване на самодостатъчността, особено когато се комбинира със слънчева енергия на покрива. Най-очевидното предимство на V2H обаче е способността му да осигурява резервно захранване по време на прекъсвания на електрозахранването.
За да функционира правилно V2H, е необходим съвместим двупосочен инвертор и друго оборудване, включително електромер (с токов трансформатор), инсталиран в точката на свързване към електрическата мрежа. Токовият трансформатор следи енергийния поток към и от мрежата. Когато системата открие, че домът ви консумира енергия от мрежата, тя сигнализира на двупосочното зарядно устройство за електрически превозни средства да освободи еквивалентно количество електроенергия, за да компенсира всякаква мощност, изтеглена от мрежата. По подобен начин, когато системата открие енергия, генерирана от слънчев фотоволтаичен панел на покрива, тя я пренасочва, за да зареди електрическия автомобил, подобно на интелигентно зарядно устройство за електрически превозни средства.
За да се осигури резервно захранване по време на прекъсвания на електрозахранването или аварийни ситуации, системата V2H трябва да открие изолиране от мрежата и да изолира дома от нея. След като бъде изолиран, двупосочният инвертор по същество работи като инвертор извън мрежата, захранван от батерията на електромобила. Необходимо е допълнително оборудване за изолиране на мрежата, като например автоматични контактори (ATS), за да се осигури резервна работа, точно както при хибридните инвертори, използвани в слънчеви клетъчни системи.
3. От превозно средство до товар - V2L
Технологията „Vehicle-to-Load“ (V2L) е много по-проста, защото не изисква двупосочно зарядно устройство. Превозните средства, оборудвани с V2L, имат вграден инвертор, който осигурява променливотоково захранване от един или повече стандартни контакти в превозното средство, което може да се използва за включване на всеки обикновен домакински уред. Някои превозни средства обаче използват специален V2L адаптер, който се включва в порта за зареждане на електрическото превозно средство, за да осигури променливотоково захранване. В случай на спешност, удължителен кабел може да се удължи от превозното средство в дома, за да захранва основни товари като осветление, компютри, хладилници и готварски уреди.
V2L се използва за автономно и резервно захранване.
Превозните средства, оборудвани с V2L, могат да използват удължителни кабели, за да осигурят резервно захранване за работа на избрани електрически уреди. Като алтернатива, може да се използва специален превключвател за променлив ток, за да се свърже захранването на V2L директно към резервен разпределителен панел или дори към главния разпределителен панел.
Превозните средства, оборудвани с V2L, могат да бъдат интегрирани и в автономни слънчеви енергийни системи, за да се намали или дори елиминира нуждата от резервен генератор. Повечето автономни слънчеви енергийни системи включват двупосочен инвертор, който технически може да използва захранване от всеки променливотоков източник, включително превозни средства, оборудвани с V2L. Изисква обаче инсталиране и конфигуриране от специалист по слънчева енергия или квалифициран електротехник, за да се осигури безопасна работа.
— КРАЙЪТ—
Тук разберете „ядрото“ и „душата“ на зарядните пилоти
Задълбочен анализ: Как работят AC/DC зарядните станции?
Най-съвременни актуализации: Бавно зареждане, презареждане с компресор, V2G…
Прозрения в индустрията: Технологични тенденции и тълкуване на политиките
Използвайте експертиза, за да защитите зеленото си пътуване
Следвайте ме и никога няма да се изгубите, когато става въпрос за зареждане!
Време на публикуване: 26 ноември 2025 г.
