A kétirányú töltési képességgel rendelkező elektromos járművek felhasználhatók otthonok áramellátására, az energia hálózatba való visszatáplálására, sőt áramkimaradások vagy vészhelyzetek esetén akár tartalék áramellátást is biztosíthatnak. Az elektromos járművek lényegében kerekeken guruló nagyméretű akkumulátorok, így a kétirányú töltők lehetővé teszik a járművek számára, hogy olcsó, csúcsidőn kívüli áramot tároljanak, csökkentve a háztartások áramköltségeit. Ez a feltörekvő technológia, amelyet járműből hálózatba (V2G) néven ismernek, forradalmasíthatja az elektromos hálózatunk működését, mivel a csúcsidőszakokban akár több tízezer elektromos jármű is képes lehet egyszerre áramot szolgáltatni.
Hogyan működik?
A kétirányú töltő egy fejlett elektromos jármű (EV) töltő, amely képes mindkét irányban tölteni. Ez viszonylag egyszerűnek tűnhet, de egy összetett energiaátalakítási folyamatot foglal magában a váltakozó áramról (AC) egyenáramra (DC), ellentétben a hagyományos, egyirányú EV töltővel, amely AC-t használ.
A hagyományos elektromos járműtöltőkkel ellentétben a kétirányú töltők az inverterekhez hasonlóan működnek, töltés közben váltakozó áramot egyenárammá, kisütés közben pedig fordítva alakítják át. A kétirányú töltők azonban csak olyan járművekkel használhatók, amelyek kompatibilisek a kétirányú egyenáramú töltéssel. Sajnos a jelenleg kétirányú töltésre alkalmas elektromos járművek száma nagyon kevés. Mivel a kétirányú töltők sokkal összetettebbek, jelentősen drágábbak is, mint a hagyományos elektromos járműtöltők, mivel fejlett teljesítményátalakító elektronikát alkalmaznak a jármű energiaáramlásának kezelésére.
Az otthonok áramellátásához a kétirányú elektromosjármű-töltők olyan eszközöket is integrálnak, amelyek kezelik a terheléseket, és áramkimaradás esetén leválasztják a házat a hálózatról. Ezt a jelenséget szigetüzemnek nevezik. A kétirányú elektromosjármű-töltő alapvető működési elve nagyon hasonlít a kétirányú inverterek működéséhez, amelyek tartalék áramforrásként szolgálnak az otthoni akkumulátoros tárolórendszerekben.
Mi a kétirányú töltés célja?
A kétirányú töltők két különböző alkalmazásra használhatók. Az első és legfigyelemreméltóbb a Járműből a hálózatba (V2G) rendszer, amelynek célja, hogy nagy igény esetén energiát szállítson vagy adjon le a hálózatra. Ha több ezer V2G-vel felszerelt járművet csatlakoztatnak és aktiválnak, az jelentősen megváltoztathatja az áram tárolásának és előállításának módját. Az elektromos járművek nagy és nagy teljesítményű akkumulátorokkal rendelkeznek, így több ezer V2G-vel felszerelt jármű összteljesítménye hatalmas lehet. Megjegyzendő, hogy a V2X kifejezés az alábbiakban tárgyalt három architektúra leírására szolgál:
I. Járműből hálózatba vagy V2G – elektromos járművek energiaellátása a hálózat támogatására.
II. Járműtől otthonig vagy V2H – elektromos járművekből származó energia, amelyet otthonok vagy vállalkozások áramellátására használnak.
III. Járműtől a terhelésig vagy V2L – Az elektromos járművek készülékek áramellátására vagy más elektromos járművek töltésére használhatók.
Az elektromos jármű kétirányú töltőjének második felhasználási módja a Járműtől az otthonig, vagyis a V2H. Ahogy a neve is sugallja, a V2H lehetővé teszi az elektromos járművek otthoni akkumulátorrendszerként való használatát a felesleges napenergia tárolására és az otthon áramellátására. Például egy tipikus otthoni akkumulátorrendszer, mint például a Tesla Powerwall, 13,5 kWh kapacitással rendelkezik. Összehasonlításképpen, egy tipikus elektromos jármű kapacitása 65 kWh, ami majdnem öt Tesla Powerwall akkumulátornak felel meg. Nagy akkumulátor-kapacitásának köszönhetően a tetőre szerelt napelemes rendszerrel kombinálva egy teljesen feltöltött elektromos jármű egy átlagos háztartást több napig vagy tovább is képes árammal ellátni.
1. Járműből a hálózatba – V2G
A járműből a hálózatba (V2G) program azt a gyakorlatot jelenti, hogy az elektromos jármű akkumulátorából tárolt energia egy kis részét igény szerint betáplálják a hálózatba. A V2G projektben való részvételhez kétirányú egyenáramú töltő és kompatibilis elektromos jármű szükséges. Léteznek ösztönzők, például jóváírások vagy csökkentett áramdíjak az elektromos járművek tulajdonosai számára. A V2G-vel felszerelt elektromos járművek lehetővé teszik a tulajdonosok számára, hogy részt vegyenek VPP (járműáram-ellátó) programokban a hálózat stabilitásának javítása és az áramellátás biztosítása érdekében a csúcsidőszakokban.
A felhajtás ellenére a V2G technológia bevezetésének egyik kihívása a szabályozási akadályok, valamint a szabványosított kétirányú töltési protokollok és csatlakozók hiánya. A kétirányú töltők, mint például a napelemes inverterek, alternatív energiatermelési módszernek számítanak, és hálózati hibák esetén meg kell felelniük minden szabályozási biztonsági és kiesési szabványnak. Ezen bonyolultságok leküzdésére egyes autógyártók, mint például a Ford, egyszerűbb, kétirányú, váltakozó áramú töltőrendszereket fejlesztettek ki, amelyek kizárólag a Ford elektromos járműveivel működnek az otthonok áramellátása érdekében, ahelyett, hogy a hálózatra szállítanák az áramot.
2. Járműtől haza - V2H
A Járműtől az otthonig (V2H) hasonló a V2G-hez, de az energiát helyben, az otthon áramellátására használják fel, ahelyett, hogy a hálózatba táplálnák. Ez lehetővé teszi az elektromos járművek számára, hogy egy hagyományos otthoni akkumulátorrendszerhez hasonlóan működjenek, ami segít javítani az önellátást, különösen a tetőre szerelt napelemes rendszerrel kombinálva. A V2H legnyilvánvalóbb előnye azonban, hogy áramkimaradás esetén is képes tartalék áramot biztosítani.
A V2H megfelelő működéséhez kompatibilis kétirányú inverterre és egyéb berendezésekre van szükség, beleértve egy energiamérőt (áramváltóval), amelyet a hálózati csatlakozási ponton kell telepíteni. Az áramváltó figyeli a hálózatba be- és kiáramló energia áramlását. Amikor a rendszer azt érzékeli, hogy az otthon hálózati energiát fogyaszt, jelzést küld a kétirányú elektromosjármű-töltőnek, hogy azzal egyenértékű mennyiségű villamos energiát szabadítson fel a hálózatból felvett energia ellensúlyozására. Hasonlóképpen, amikor a rendszer egy tetőre szerelt napelemes fotovoltaikus rendszer energiáját érzékeli, azt az elektromos jármű töltésére irányítja, hasonlóan egy intelligens elektromosjármű-töltőhöz.
Ahhoz, hogy áramkimaradás vagy vészhelyzet esetén biztosítsa a tartalék áramellátást, a V2H rendszernek érzékelnie kell a hálózatból való szigetüzemet, és le kell választania az otthont a hálózatról. Szigetüzemben a kétirányú inverter lényegében hálózaton kívüli inverterként működik, amelyet az elektromos jármű akkumulátora táplál. A tartalék működés engedélyezéséhez további hálózatleválasztó berendezésekre, például automatikus kontaktorokra (ATS) van szükség, akárcsak a napelemes rendszerekben használt hibrid inverterek esetében.
3. Berakodásra váró jármű - V2L
A Vehicle-to-Load (V2L) technológia sokkal egyszerűbb, mivel nem igényel kétirányú töltőt. A V2L-lel felszerelt járművek beépített inverterrel rendelkeznek, amely a jármű egy vagy több szabványos aljzatából biztosít váltakozó áramot, így bármilyen hagyományos háztartási készülék csatlakoztatható hozzájuk. Egyes járművek azonban speciális V2L adaptert használnak, amely az elektromos jármű töltőportjába csatlakozik a váltakozó áram biztosításához. Vészhelyzet esetén egy hosszabbító kábel meghosszabbítható a járműből a házba, hogy olyan alapvető terheléseket lásson el árammal, mint a világítás, a számítógépek, a hűtőszekrények és a főzőkészülékek.
A V2L-t hálózaton kívüli és tartalék áramellátáshoz használják
A V2L-lel felszerelt járművek hosszabbító kábeleket használhatnak a kiválasztott elektromos készülékek működtetéséhez szükséges tartalék áramellátás biztosítására. Alternatív megoldásként egy külön AC átkapcsolóval a V2L áramellátás közvetlenül egy tartalék elosztópanelhez, vagy akár a fő elosztópanelhez csatlakoztatható.
A V2L-lel felszerelt járművek integrálhatók hálózaton kívüli napelemes rendszerekbe is, így csökkentve vagy akár kiküszöbölve a tartalék generátor szükségességét. A legtöbb hálózaton kívüli napelemes rendszer kétirányú invertert tartalmaz, amely technikailag bármilyen váltakozó áramú forrásból képes áramot használni, beleértve a V2L-lel felszerelt járműveket is. A biztonságos működés biztosítása érdekében azonban napelemes szakembernek vagy szakképzett villanyszerelőnek kell telepítenie és konfigurálnia.
— A VÉG—
Itt megértheted a töltéscölöpök „magját” és „lelkét”.
Részletes elemzés: Hogyan működnek az AC/DC töltőoszlopok?
Élvonalbeli frissítések: Lassú töltés, kompresszoros töltés, V2G…
Iparági betekintés: Technológiai trendek és a szabályozás értelmezése
Használja szakértelmét zöld utazásai védelmében
Kövess engem, és sosem fogsz eltévedni töltés közben!
Közzététel ideje: 2025. november 26.
