Електромобілі з двонаправленою можливістю заряджання можуть використовуватися для живлення будинків, подачі енергії назад у мережу та навіть забезпечення резервного живлення під час відключень електроенергії або надзвичайних ситуацій. Електромобілі – це, по суті, великі акумулятори на колесах, тому двонаправлені зарядні пристрої дозволяють транспортним засобам зберігати недорогу електроенергію поза піковими періодами, зменшуючи витрати домогосподарств на електроенергію. Ця нова технологія, відома як «транспортне засіб до мережі» (V2G), має потенціал революціонізувати роботу нашої енергомережі, оскільки десятки тисяч електромобілів потенційно можуть одночасно забезпечувати електроенергію в періоди пікового навантаження.
Як це працює?
Двонаправлений зарядний пристрій – це вдосконалений зарядний пристрій для електромобілів (EV), здатний заряджатися в обох напрямках. Це може здатися відносно простим, але він передбачає складний процес перетворення енергії зі змінного струму (AC) на постійний струм (DC), на відміну від звичайного односпрямованого зарядного пристрою для електромобілів, який використовує змінний струм.
На відміну від стандартних зарядних пристроїв для електромобілів, двонаправлені зарядні пристрої працюють подібно до інверторів, перетворюючи змінний струм на постійний під час заряджання та навпаки під час розряджання. Однак двонаправлені зарядні пристрої можна використовувати лише з транспортними засобами, сумісними з двонаправленою зарядкою постійним струмом. На жаль, кількість електромобілів, які наразі здатні до двонаправленої зарядки, дуже мала. Оскільки двонаправлені зарядні пристрої набагато складніші, вони також значно дорожчі за звичайні зарядні пристрої для електромобілів, оскільки вони використовують передову електроніку перетворення енергії для керування потоком енергії автомобіля.
Для живлення будинків двонаправлені зарядні пристрої для електромобілів також інтегрують пристрої для керування навантаженнями та ізоляції будинку від мережі під час відключень електроенергії, явище, відоме як острівне живлення. Основний принцип роботи двонаправленого зарядного пристрою для електромобілів дуже схожий на принцип роботи двонаправленого інвертора, який служить резервним джерелом живлення в домашніх системах акумуляторного зберігання енергії.
Яке призначення двонаправленої зарядки?
Двосторонні зарядні пристрої можна використовувати для двох різних застосувань. Першим і найважливішим є зарядний пристрій Vehicle-to-grid, або V2G, призначений для доставки або видачі енергії в мережу, коли попит високий. Якщо тисячі транспортних засобів, оснащених V2G, будуть підключені та активовані, це може суттєво змінити спосіб зберігання та виробництва електроенергії. Електромобілі мають великі та потужні акумулятори, тому загальна потужність тисяч транспортних засобів, оснащених V2G, може бути величезною. Зауважте, що V2X – це термін, який використовується для опису трьох архітектур, розглянутих нижче:
I. Vehicle-to-grid або V2G – енергія електромобілів для підтримки мережі.
II. «Від транспортного засобу до дому» або V2H – енергія електромобілів, що використовується для живлення будинків або підприємств.
III. Заряджання транспортного засобу від автомобіля до завантаження або V2L – електромобілі можна використовувати для живлення приладів або заряджання інших електромобілів.
Друге використання двостороннього зарядного пристрою для електромобілів – це заряджання «від автомобіля до дому» або V2H. Як випливає з назви, V2H дозволяє використовувати електромобілі як домашню акумуляторну систему для накопичення надлишкової сонячної енергії та живлення вашого будинку. Наприклад, типова домашня акумуляторна система, така як Tesla Powerwall, має ємність 13,5 кВт⋅год. Для порівняння, типовий електромобіль має ємність 65 кВт⋅год, що майже еквівалентно п’яти зарядним пристроям Tesla Powerwall. Завдяки великій ємності акумулятора, у поєднанні із сонячною енергією на даху, повністю заряджений електромобіль може живити середнє домогосподарство протягом кількох днів або довше.
1. Транспортний засіб-мережа – V2G
Підключення транспортного засобу до мережі (V2G) стосується практики подачі невеликої частини накопиченої енергії з акумулятора електромобіля в мережу на вимогу. Участь у проекті V2G вимагає двонаправленого зарядного пристрою постійного струму та сумісного електромобіля. Існують такі стимули, як кредити або знижені тарифи на електроенергію для власників електромобілів. Електромобілі, оснащені V2G, також дозволяють власникам брати участь у програмах VPP (електропостачання транспортних засобів) для покращення стабільності мережі та забезпечення електроенергією в періоди пікового навантаження.
Незважаючи на ажіотаж, однією з проблем впровадження технології V2G є регуляторні перешкоди та відсутність стандартизованих протоколів двонаправленої зарядки та роз'ємів. Двонаправлені зарядні пристрої, такі як сонячні інвертори, вважаються альтернативним методом виробництва енергії та повинні відповідати всім нормативним стандартам безпеки та відключення у разі збоїв у мережі. Щоб подолати ці складнощі, деякі автовиробники, такі як Ford, розробили простіші системи двонаправленої зарядки змінного струму, які працюють виключно з електромобілями Ford для живлення будинків, а не постачають електроенергію до мережі.
2. Транспортний засіб додому – V2H
Система «Від автомобіля до дому» (V2H) схожа на V2G, але енергія використовується локально для живлення будинку, а не подається в мережу. Це дозволяє електромобілям працювати як звичайна система домашніх акумуляторів, що допомагає покращити самозабезпечення, особливо в поєднанні з сонячною енергією на даху. Однак найочевиднішою перевагою V2H є її здатність забезпечувати резервне живлення під час відключень електроенергії.
Для належного функціонування V2H потрібен сумісний двонаправлений інвертор та інше обладнання, включаючи лічильник енергії (з трансформатором струму), встановлений у точці підключення до мережі. Трансформатор струму контролює потік енергії в мережу та з неї. Коли система виявляє, що ваш будинок споживає енергію з мережі, вона сигналізує двонаправленому зарядному пристрою для електромобілів про необхідність вивільнення еквівалентної кількості електроенергії для компенсації будь-якої енергії, споживаної з мережі. Аналогічно, коли система виявляє енергію, що виходить від сонячної фотоелектричної панелі на даху, вона перенаправляє її для заряджання електромобіля, подібно до розумного зарядного пристрою для електромобілів.
Щоб забезпечити резервне живлення під час відключень електроенергії або надзвичайних ситуацій, система V2H повинна виявляти ізольоване живлення від мережі та ізолювати будинок від неї. Після ізольованого живлення двонаправлений інвертор по суті працює як автономний інвертор, живлячись від акумулятора електромобіля. Для забезпечення резервного живлення потрібне додаткове обладнання для ізоляції мережі, таке як автоматичні контактори (ATS), як і гібридні інвертори, що використовуються в системах сонячних батарей.
3. Від транспортного засобу до завантаження – V2L
Технологія «від автомобіля до навантаження» (V2L) набагато простіша, оскільки вона не потребує двонаправленого зарядного пристрою. Автомобілі, оснащені V2L, мають вбудований інвертор, який забезпечує живлення змінного струму від однієї або кількох стандартних розеток у транспортному засобі, які можна використовувати для підключення будь-якого звичайного побутового приладу. Однак деякі автомобілі використовують спеціальний адаптер V2L, який підключається до зарядного порту електромобіля для забезпечення живлення змінного струму. У надзвичайних ситуаціях подовжувач можна подовжити від транспортного засобу до будинку для живлення основних навантажень, таких як освітлення, комп’ютери, холодильники та кухонні прилади.
V2L використовується для автономного та резервного живлення
Транспортні засоби, оснащені системою V2L, можуть використовувати подовжувачі для забезпечення резервного живлення вибраних електроприладів. Крім того, для підключення живлення V2L безпосередньо до резервного розподільного щита або навіть до головного розподільного щита можна використовувати спеціальний вимикач змінного струму.
Транспортні засоби, оснащені V2L, також можна інтегрувати в автономні системи сонячної енергії, щоб зменшити або навіть усунути потребу в резервному генераторі. Більшість автономних систем сонячної енергії включають двонаправлений інвертор, який технічно може використовувати живлення від будь-якого джерела змінного струму, включаючи транспортні засоби, оснащені V2L. Однак для забезпечення безпечної роботи його встановлення та налаштування вимагає спеціаліста з сонячної енергетики або кваліфікованого електрика.
— КІНЕЦЬ—
Тут ви зрозумієте «сутність» та «душу» зарядних паль
Поглиблений аналіз: Як працюють зарядні батареї змінного/постійного струму?
Передові оновлення: повільна зарядка, наддув, V2G…
Аналітика галузі: технологічні тенденції та інтерпретація політики
Використовуйте досвід, щоб захистити свої екологічні подорожі
Слідкуйте за мною, і ви ніколи не заблукаєте під час заряджання!
Час публікації: 26 листопада 2025 р.
