در شارژ معمولی، برق از شبکه یا شارژر وارد باتری خودرو می‌شود. فناوری شارژ دوطرفه امکان حرکت انرژی در جهت معکوس را نیز فراهم می‌کند؛ یعنی باتری خودرو می‌تواند برق ذخیره‌شده را به وسیله‌ای دیگر، ساختمان یا شبکه برق تحویل دهد.
با گسترش این فناوری، خودروی برقی فقط وسیله حمل‌ونقل نخواهد بود و می‌تواند هنگام توقف به یک منبع ذخیره انرژی تبدیل شود.
انواع شارژ دوطرفه
| فناوری | نام کامل | کاربرد |
| V2L | Vehicle to Load | تأمین برق وسایل |
| V2H | Vehicle to Home | تأمین برق خانه |
| V2B | Vehicle to Building | پشتیبانی ساختمان تجاری |
| V2G | Vehicle to Grid | انتقال انرژی به شبکه برق |
| V2X | Vehicle to Everything | عنوان کلی ارتباط انرژی خودرو با محیط |
V2L؛ ساده‌ترین شکل خروجی برق
در فناوری V2L، خودرو از طریق پریز داخلی یا مبدل مخصوص، برق موردنیاز وسایلی مانند لپ‌تاپ، روشنایی، ابزار برقی یا تجهیزات سفر را تأمین می‌کند.
این قابلیت به اتصال مستقیم خانه یا شبکه برق نیاز ندارد و در برخی خودروهای برقی جدید عرضه شده است. توان خروجی محدود است، اما برای کمپینگ، محل کار یا شرایط اضطراری کاربرد دارد.
V2H؛ استفاده از خودرو به‌عنوان برق پشتیبان خانه
در سیستم V2H، انرژی باتری خودرو هنگام قطعی برق یا ساعات اوج مصرف وارد مدار خانه می‌شود. اجرای این قابلیت به خودروی سازگار، شارژر دوطرفه، اینورتر، تابلو برق مناسب و سامانه قطع ایمن ارتباط با شبکه نیاز دارد.
اگر یک خودروی برقی باتری ۷۰ کیلووات‌ساعتی داشته باشد و فقط ۴۰ کیلووات‌ساعت آن برای خانه قابل‌استفاده باشد، می‌تواند بخشی از مصرف ضروری یک خانه را برای مدت قابل‌توجهی تأمین کند. مدت دقیق به میزان مصرف تجهیزات، توان خروجی و محدودیت تعیین‌شده توسط خودرو بستگی دارد.
تجربه استفاده از خودروهای برقی به‌عنوان منبع اضطراری خانه در زمان خاموشی‌ها، توجه بیشتری به V2H و V2X جلب کرده است. گزارش رویترز درباره کاربرد خودرو به‌عنوان باتری خانه
V2G؛ فروش یا بازگرداندن برق به شبکه
در فناوری V2G، هزاران خودرو می‌توانند در زمان کاهش مصرف شارژ شوند و هنگام افزایش تقاضا، بخشی از انرژی خود را به شبکه برگردانند.
این فرایند می‌تواند به متعادل‌کردن شبکه، استفاده بهتر از انرژی خورشیدی و بادی و کاهش نیاز به نیروگاه‌های پشتیبان کمک کند. مدیریت خودروها باید به‌صورت هوشمند انجام شود تا شارژ لازم برای سفر بعدی مالک حفظ شود.
کمیسیون انرژی کالیفرنیا نیز یکپارچه‌سازی خودرو و شبکه را بخشی از برنامه توسعه زیرساخت شارژ و مدیریت آینده انرژی می‌داند. برنامه زیرساخت شارژ کمیسیون انرژی کالیفرنیا
چه تجهیزاتی لازم است؟
برای استفاده از شارژ دوطرفه، وجود پورت شارژ روی خودرو کافی نیست. مجموعه کامل معمولاً شامل موارد زیر است:
- خودروی دارای پشتیبانی نرم‌افزاری و سخت‌افزاری
- شارژر دوطرفه سازگار
- اینورتر یا سامانه تبدیل جریان
- تابلو برق و کلید انتقال ایمن
- سیستم مدیریت انرژی خانه یا ساختمان
- ارتباط نرم‌افزاری میان خودرو و شارژر
- تأیید شرکت برق برای اتصال V2G
- نصب توسط متخصص دارای صلاحیت
همه خودروهای برقی از تمام انواع V2X پشتیبانی نمی‌کنند. ممکن است یک مدل فقط V2L داشته باشد و امکان تأمین برق خانه یا شبکه را ارائه نکند.
تفاوت جریان AC و DC
باتری خودرو برق را به‌صورت جریان مستقیم یا DC ذخیره می‌کند، درحالی‌که بیشتر تجهیزات خانه از جریان متناوب یا AC استفاده می‌کنند. بنابراین انرژی خروجی باید توسط اینورتر تبدیل شود.
اینورتر ممکن است داخل خودرو یا شارژر دوطرفه قرار داشته باشد. محل این قطعه، نوع پورت و استاندارد ارتباطی تعیین می‌کند خودرو با چه سامانه‌ای سازگار خواهد بود.
آیا شارژ دوطرفه عمر باتری را کاهش می‌دهد؟
هر بار شارژ و تخلیه بخشی از عمر چرخه‌ای باتری را مصرف می‌کند، اما میزان اثر به عوامل مختلف بستگی دارد:
- عمق تخلیه باتری
- تعداد چرخه‌ها
- دمای باتری
- سرعت شارژ و تخلیه
- محدوده شارژ انتخاب‌شده
- سیستم مدیریت حرارتی
- ترکیب شیمیایی سلول‌ها
اگر سیستم فقط در محدوده کنترل‌شده، مثلاً میان ۳۰ تا ۸۰ درصد شارژ، فعالیت کند، فشار کمتری به باتری وارد می‌شود. بااین‌حال، شرایط ضمانت سازنده باید پیش از استفاده منظم از V2H یا V2G بررسی شود.
آیا این فناوری در ایران قابل استفاده است؟
V2L می‌تواند مستقل از شبکه و با رعایت توان مجاز خودرو مورد استفاده قرار گیرد؛ اما V2H به تجهیزات استاندارد و تغییر ایمن مدار برق ساختمان نیاز دارد.
استفاده از V2G در مقیاس عمومی به زیرساخت شارژ هوشمند، کنتور دوطرفه، مقررات خریدوفروش برق و همکاری شرکت‌های توزیع نیاز دارد. بنابراین کاربرد شبکه‌ای آن در ایران به سیاست‌گذاری و ایجاد زیرساخت وابسته است.
اتصال مستقیم و غیراصولی خروجی خودرو به سیم‌کشی خانه خطر برق‌گرفتگی، آتش‌سوزی و انتقال برق به شبکه در زمان خاموشی دارد و نباید انجام شود.
آینده‌ای با میلیون‌ها باتری متحرک
خودروها بیشتر ساعات روز را متوقف هستند. اگر بخشی از این زمان به ذخیره و مدیریت هوشمند انرژی اختصاص یابد، ناوگان خودروهای برقی می‌تواند به یک شبکه بزرگ از باتری‌های توزیع‌شده تبدیل شود.
بااین‌حال، تحقق این چشم‌انداز به استاندارد مشترک، قیمت مناسب تجهیزات، قوانین شبکه، امنیت سایبری و حفظ اختیار مالک خودرو نیاز دارد. شارژ دوطرفه فناوری امیدوارکننده‌ای است، اما خرید یک خودروی برقی به‌تنهایی برای استفاده از آن کافی نیست.
نظرات
نوشتن نظر
هنوز نظری ثبت نشده است. اولین نفر باشید!