目前國內(nèi)出臺的新規(guī)范提到了V2G的支持,歐盟新實施的法規(guī)也要求了V2G。那新能源汽車的V2G是什么意思?V2G(vehicle to grid)車給電網(wǎng)供電,也就是放電,從充電口取直流電轉(zhuǎn)換成交流電回饋到電網(wǎng)或者給其它家用設(shè)備供電。目前國內(nèi)新能源車有些車內(nèi)能提供220V交流電輸出口,可以接小型的電氣設(shè)備比如電腦或夜晚露營的投影儀等,這個交流電是從車內(nèi)電池取電逆變而來,功率偏小,雖然和V2G產(chǎn)生的結(jié)果相同但不屬于V2G范疇。V2G是通過充電口與車內(nèi)BMS之間,以充電協(xié)議相互協(xié)商后,電池連通到充電口,再到進入到外部設(shè)備逆變?yōu)榻涣麟娸敵?,全程有BMS監(jiān)控電池輸出,有安全保障,輸出功率可以和充電一樣大。充電標準ISO15118定義了V2G協(xié)議規(guī)范并且已經(jīng)發(fā)布,這個規(guī)范要求車和樁都支持V2G協(xié)議才能成功放電,在已有硬件基礎(chǔ)上升級軟件程序可以實現(xiàn)。目前的交流樁需要增加交流樁PLC模塊來支持V2G協(xié)議。交流樁要考慮增加交流樁PLC協(xié)議板的這一配置。歐洲新能源車交流樁PLC

交流充電樁的功率等級直接影響充電速度,常見類型包括:3.3kW單相樁:適用于老舊小區(qū)或低功率電網(wǎng),充滿40kWh電池需12小時,適合夜間充電。7kW單相樁:家庭主流選擇,兼容220V電網(wǎng),充電效率提升至5-6小時,滿足日常通勤需求。11kW三相樁:商業(yè)場所常用,支持380V電網(wǎng),3-4小時可充滿,適合商場、酒店等場景。22kW三相樁:目前交流樁最大功率,2小時左右充滿,但需電網(wǎng)支持三相接入。充電速度受電池容量、環(huán)境溫度及車載充電機限制。例如,低溫環(huán)境下,電池內(nèi)阻增大,充電效率可能下降20%。因此,樁體需配備溫度補償功能,動態(tài)調(diào)整輸出功率。接下來更新規(guī)范的樁將通過增加交流樁PLC使得可以與車深入通訊。美標交流充電樁樁協(xié)議控制板交流樁PLC通訊板美標交流樁增加ISO15118標準支持可以增加同樣的交流樁PLC協(xié)議板實現(xiàn)。

車網(wǎng)互動(V2G)的遠景與交流樁的潛力車網(wǎng)互動(Vehicle-to-Grid,V2G)是比智能充電更進一步的創(chuàng)新概念。它設(shè)想電動車不僅從電網(wǎng)取電,還能在必要時向電網(wǎng)送電,成為一個移動的分布式儲能單元。雖然目前V2G的實現(xiàn)主要依賴于雙向直流充電樁,但交流樁也具備實現(xiàn)雙向功能的潛力,即通過雙向車載充電機(Bi-directionalOBC)和支持雙向通信與控制的交流樁(通常稱為V2G樁)來實現(xiàn)。在這種模式下,白天當大量電動車停放在辦公區(qū)時,如果電網(wǎng)用電緊張,可以通過V2G技術(shù)將這些車輛的電池中儲存的電能反向輸送給電網(wǎng),提供短時的調(diào)峰服務(wù);待到夜間用電低谷時,再為車輛充滿電。車主可以通過向電網(wǎng)“售電”獲得收益。這雖然對電池的循環(huán)壽命有一定影響,但技術(shù)正在不斷進步以弱化其負面影響。V2G如果大規(guī)模應用,將極大地增強電網(wǎng)的靈活性和對可再生能源(如波動性的風電、光伏)的消納能力。ISO15118標準有專門的V2G協(xié)議,歐標新規(guī)要求增加交流樁PLC以支持該標準。
車載充電機(OBC)的角色與瓶頸在交流充電的鏈條中,車載充電機(OBC)扮演著不可替代的角色。它是一個高度集成的電力電子設(shè)備,主要功能是將來自交流充電樁的交流電,轉(zhuǎn)換成動力電池所需的直流電,并控制充電的電流和電壓,執(zhí)行恒流、恒壓等精確的充電策略,以保護電池健康、延長其壽命。OBC的功率等級直接決定了交流充電的速度。目前,主流家用電動車的OBC功率在6.6kW到11kW之間,部分車型支持22kW。這就是為什么即使安裝了更高功率的交流樁,充電速度也可能無法提升的根本原因。OBC的技術(shù)發(fā)展也面臨著挑戰(zhàn),如提升功率密度(在有限體積內(nèi)實現(xiàn)更高功率)、提升轉(zhuǎn)換效率(減少能量損耗)、集成車載DC-DC轉(zhuǎn)換器等功能,以及降低成本。未來,隨著電池容量的增大,用戶對充電速度期望的提高,支持更高功率的OBC可能會成為趨勢,但這需要平衡成本、重量和車輛空間布局。歐標要求交流樁支持ISO15118協(xié)議,這要求車內(nèi)除了OBC還得加一個對接交流樁PLC的協(xié)議板。交流樁PLC利用充電線內(nèi)的CP信號線和車通訊。

新能源汽車充電樁簡介。汽車充電樁分交流樁和直流樁。通常說的慢充是指交流樁。交流樁本質(zhì)是一個開關(guān),開關(guān)導通后把電網(wǎng)的交流電送到車內(nèi)。電池只能用直流電充電,車內(nèi)部有一個OBC模塊把交流電轉(zhuǎn)成直流電后才落到電池上充電。交流樁電路板簡單,結(jié)構(gòu)小巧,成本也低,通常幾百元人民幣。而直流樁輸出直流電,直接落在車內(nèi)電池上充電,車內(nèi)不需要電壓轉(zhuǎn)換模塊,車的成本可以降低,但樁的成本上去了,電網(wǎng)交流電轉(zhuǎn)成直流電的電源模塊集成在直流樁內(nèi)部,這是直流樁成本的大頭。直流樁的直流電直接落在車的電池上充電,相比起交流充電,直流充電就要涉及更多的安全問題。直流樁和交流樁還有一個明顯區(qū)別是交流樁不需要跑軟件協(xié)議就能充電,而直流樁有復雜充電協(xié)議需要軟件執(zhí)行。不過新規(guī)歐標交流樁要求增加交流樁PLC模塊執(zhí)行充電協(xié)議。AC iso15118運行在PLC鏈接層基礎(chǔ)上。美標營運車充電交流樁PLC協(xié)議板
歐標交流充電樁要求增加PLC通訊以支持ISO15118。歐洲新能源車交流樁PLC
交流充電樁的安裝需考慮電網(wǎng)條件與空間布局:電網(wǎng)容量:7kW單相樁需≥16A電流,11kW三相樁需≥16A/相,22kW樁需≥32A/相。老舊小區(qū)可能需電網(wǎng)擴容。安裝位置:建議靠近停車位,避免長距離電纜(≤8米),減少線損。戶外安裝需防雨防曬,室內(nèi)安裝需通風散熱。布線規(guī)范:電纜截面需匹配電流(如7kW用4mm2銅纜),接地電阻≤4Ω。三相樁需平衡負載,避免零線過載。電網(wǎng)接入需申請電表,執(zhí)行峰谷電價政策。例如,谷時段(23:00-7:00)電價較低,可降低充電成本。帶有交流樁PLC的樁不影響功率。歐洲新能源車交流樁PLC
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