Električna vozila s dvosmjernim mogućnostima punjenja mogla bi se koristiti za napajanje domova, vraćanje energije u mrežu, pa čak i za osiguravanje rezervnog napajanja tijekom nestanka struje ili u hitnim slučajevima. Električna vozila su u biti velike baterije na kotačima, pa dvosmjerni punjači omogućuju vozilima pohranjivanje jeftine električne energije izvan vršnih opterećenja, smanjujući troškove električne energije za kućanstva. Ova nova tehnologija, poznata kao vozilo-mreža (V2G), ima potencijal revolucionirati način rada naše električne mreže, s desecima tisuća električnih vozila koja potencijalno istovremeno osiguravaju energiju tijekom razdoblja vršne potražnje.
Kako to funkcionira?
Dvosmjerni punjač je napredni punjač za električna vozila (EV) koji može puniti u oba smjera. To možda zvuči relativno jednostavno, ali uključuje složen proces pretvorbe energije iz izmjenične struje (AC) u istosmjernu struju (DC), za razliku od konvencionalnog jednosmjernog punjača za električna vozila koji koristi AC.
Za razliku od standardnih punjača za električna vozila, dvosmjerni punjači rade slično kao inverteri, pretvarajući izmjeničnu struju u istosmjernu tijekom punjenja i obrnuto tijekom pražnjenja. Međutim, dvosmjerni punjači mogu se koristiti samo s vozilima kompatibilnim s dvosmjernim istosmjernim punjenjem. Nažalost, broj električnih vozila koja su trenutno sposobna za dvosmjerno punjenje vrlo je malen. Budući da su dvosmjerni punjači daleko složeniji, oni su također znatno skuplji od običnih punjača za električna vozila, jer koriste naprednu elektroniku za pretvorbu energije za upravljanje protokom energije vozila.
Za napajanje domova, dvosmjerni punjači za električna vozila također integriraju uređaje za upravljanje opterećenjima i izoliranje kuće od mreže tijekom nestanka struje, fenomen poznat kao otočno napajanje. Osnovni princip rada dvosmjernog punjača za električna vozila vrlo je sličan principu dvosmjernog pretvarača, koji služi kao rezervni izvor napajanja u kućnim sustavima za pohranu baterija.
Koja je svrha dvosmjernog punjenja?
Dvosmjerni punjači mogu se koristiti za dvije različite primjene. Prva i najznačajnija je Vehicle-to-grid ili V2G, dizajniran za isporuku ili odašiljanje energije u mrežu kada je potražnja velika. Ako se tisuće vozila opremljenih V2G-om uključe i aktiviraju, to ima potencijal uvelike promijeniti način pohrane i proizvodnje električne energije. Električna vozila imaju velike i snažne baterije, tako da bi ukupna snaga tisuća vozila opremljenih V2G-om mogla biti ogromna. Imajte na umu da je V2X izraz koji se koristi za opis tri arhitekture o kojima se raspravlja u nastavku:
I. Vozilo-mreža ili V2G – energija električnih vozila za podršku mreži.
II. Vozilo-dom ili V2H – energija električnih vozila koja se koristi za napajanje domova ili poduzeća.
III. Vozilo-do-opterećenja ili V2L – Električna vozila mogu se koristiti za napajanje uređaja ili punjenje drugih električnih vozila.
Druga upotreba dvosmjernog punjača za električna vozila je za punjenje od vozila do doma ili V2H. Kao što ime sugerira, V2H omogućuje korištenje električnih vozila kao kućnog baterijskog sustava za pohranu viška solarne energije i napajanje vašeg doma. Na primjer, tipičan kućni baterijski sustav, kao što je Tesla Powerwall, ima kapacitet od 13,5 kWh. Za usporedbu, tipično električno vozilo ima kapacitet od 65 kWh, što je gotovo ekvivalentno pet Tesla Powerwall punjača. Zbog velikog kapaciteta baterije, u kombinaciji s krovnom solarnom energijom, potpuno napunjeno električno vozilo može napajati prosječno kućanstvo nekoliko dana ili dulje.
1. Vozilo-mreža - V2G
Vozilo-mreža (V2G) odnosi se na praksu punjenja malog dijela pohranjene energije iz baterije električnog vozila u mrežu na zahtjev. Sudjelovanje u V2G projektu zahtijeva dvosmjerni istosmjerni punjač i kompatibilno električno vozilo. Postoje poticaji, poput kredita ili sniženih cijena električne energije za vlasnike električnih vozila. Električna vozila opremljena V2G-om također omogućuju vlasnicima sudjelovanje u VPP (Vehicle Power Supply) programima za poboljšanje stabilnosti mreže i osiguravanje energije tijekom razdoblja vršne potražnje.
Unatoč velikoj pompi, jedan od izazova uvođenja V2G tehnologije su regulatorne prepreke i nedostatak standardiziranih protokola i konektora za dvosmjerno punjenje. Dvosmjerni punjači, poput solarnih invertera, smatraju se alternativnom metodom proizvodnje energije i moraju biti u skladu sa svim regulatornim sigurnosnim standardima i standardima prekida u slučaju kvarova u mreži. Kako bi prevladali te složenosti, neki proizvođači automobila, poput Forda, razvili su jednostavnije AC dvosmjerne sustave punjenja koji rade isključivo s Fordovim električnim vozilima za napajanje domova, umjesto da opskrbljuju električnom energijom mrežu.
2. Vozilo do kuće - V2H
Vehicle-to-Home (V2H) je sličan V2G-u, ali se energija koristi lokalno za napajanje doma umjesto da se dovodi u mrežu. To omogućuje električnim vozilima da rade kao običan kućni sustav baterija, što pomaže u poboljšanju samodostatnosti, posebno u kombinaciji s krovnom solarnom energijom. Međutim, najočitija prednost V2H-a je njegova sposobnost pružanja rezervnog napajanja tijekom nestanka struje.
Za ispravno funkcioniranje V2H sustava potreban je kompatibilan dvosmjerni pretvarač i druga oprema, uključujući mjerač energije (s transformatorom struje) instaliran na mjestu priključka na mrežu. Transformator struje prati protok energije u i iz mreže. Kada sustav otkrije da vaš dom troši energiju iz mreže, signalizira dvosmjernom punjaču za električna vozila da oslobodi ekvivalentnu količinu električne energije kako bi nadoknadio bilo kakvu energiju povučenu iz mreže. Slično tome, kada sustav otkrije izlaz energije iz solarnog fotonaponskog niza na krovu, preusmjerava je na punjenje električnog vozila, slično kao pametni punjač za električna vozila.
Kako bi se omogućilo rezervno napajanje tijekom nestanka struje ili u hitnim slučajevima, V2H sustav mora detektirati izoliranje od mreže i izolirati dom od mreže. Nakon što se spoji na mrežu, dvosmjerni pretvarač u biti radi kao neovisni pretvarač, napajan baterijom električnog vozila. Za omogućavanje rezervnog rada potrebna je dodatna oprema za izolaciju mreže, poput automatskih kontaktora (ATS), baš kao i hibridni pretvarači koji se koriste u sustavima solarnih ćelija.
3. Vozilo za utovar - V2L
Tehnologija "vozilo-do-opterećenja" (V2L) mnogo je jednostavnija jer ne zahtijeva dvosmjerni punjač. Vozila opremljena V2L-om imaju integrirani pretvarač koji osigurava izmjeničnu struju iz jedne ili više standardnih utičnica u vozilu, a koja se može koristiti za spajanje bilo kojeg uobičajenog kućanskog aparata. Međutim, neka vozila koriste poseban V2L adapter koji se priključuje na priključak za punjenje električnog vozila kako bi osigurao izmjeničnu struju. U hitnim slučajevima, produžni kabel može se produžiti iz vozila u kuću kako bi se napajala osnovna opterećenja poput rasvjete, računala, hladnjaka i kuhinjskih aparata.
V2L se koristi za napajanje izvan mreže i za rezervno napajanje
Vozila opremljena V2L sustavom mogu koristiti produžne kabele za osiguravanje rezervnog napajanja za rad odabranih električnih uređaja. Alternativno, namjenska AC sklopka može se koristiti za izravno spajanje V2L napajanja na rezervnu razvodnu ploču ili čak na glavnu razvodnu ploču.
Vozila opremljena V2L sustavom mogu se integrirati i u sustave solarne energije izvan mreže kako bi se smanjila ili čak eliminirala potreba za rezervnim generatorom. Većina sustava solarne energije izvan mreže uključuje dvosmjerni pretvarač, koji tehnički može koristiti energiju iz bilo kojeg izvora izmjenične struje, uključujući vozila opremljena V2L sustavom. Međutim, potrebna je instalacija i konfiguracija od strane stručnjaka za solarnu energiju ili kvalificiranog električara kako bi se osigurao siguran rad.
— KRAJ—
Ovdje shvatite „jezgru“ i „dušu“ pilota za punjenje
Dubinska analiza: Kako funkcioniraju AC/DC punjači?
Najsuvremenija ažuriranja: Sporo punjenje, superpunjenje, V2G…
Uvidi u industriju: Tehnološki trendovi i tumačenje politika
Koristite stručnost kako biste zaštitili svoje zeleno putovanje
Pratite me i nikada se nećete izgubiti kada je u pitanju punjenje!
Vrijeme objave: 26. studenog 2025.
