什么是V2G?為什么要發(fā)展V2G?相信很多小伙伴會有這樣的疑問。今天我們就給大家系統(tǒng)性地介紹V2G應(yīng)用背景以及V2G模塊的最新測試解決方案。
什么是V2G技術(shù)?
電動汽車V2G技術(shù)是指電動汽車給電網(wǎng)送電的技術(shù),其核心思想就是利用大量電動汽車的儲能源作為電網(wǎng)和可再生能源的緩沖。
首先,電網(wǎng)并不像一個超級大容量的UPS,提前發(fā)電并存儲后等待用電負(fù)荷的使用。相反,電網(wǎng)的發(fā)電是根據(jù)負(fù)荷的用電需求實(shí)時調(diào)整的。當(dāng)用電高峰來了,電網(wǎng)就開啟更多的發(fā)電機(jī)組,加大發(fā)電功率,跟上用電需求。當(dāng)用電低谷時,就關(guān)閉一部分發(fā)電集組,降低功率,緊跟用電需求的變化。倘若電網(wǎng)的負(fù)荷調(diào)節(jié)跟隨不上,就會導(dǎo)致頻率波動,甚至?xí)?dǎo)致停電故障。因此電網(wǎng)希望全社會的用電量是穩(wěn)定的。
然而,隨著電動汽車銷量的增長,當(dāng)達(dá)到一定規(guī)模的時候,必然會對現(xiàn)有電網(wǎng)帶來重大的影響。目前,電動汽車的充電功率多為60kW~120kW,隨著電池技術(shù)的成熟以及ChaoJi標(biāo)準(zhǔn)的推廣,電動車的充電功率會增長到200kW以上。如果一個城市10%的汽車換成電動汽車,并且均是下班后充電,則將會使電網(wǎng)的峰值負(fù)荷增加20%,這意味著需要投入建設(shè)更多的發(fā)電機(jī)組,才能滿足電動車全面替代燃油車之后的龐大用電需求,否則會導(dǎo)致電網(wǎng)波動甚至癱瘓。但一味擴(kuò)大發(fā)電機(jī)組容量顯然是不現(xiàn)實(shí)的。因此,全球都在開發(fā)太陽能和風(fēng)能,利用綠色能源發(fā)電并進(jìn)行電量存儲,同時解決電動汽車對電網(wǎng)大容量的用電需求。
V2G的技術(shù)就是在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生的。當(dāng)電動車更大規(guī)?;?,電動汽車內(nèi)部的電池將可視為一個龐大的分布式儲能裝置。V2G(Vehicle to Grid)即電能在電網(wǎng)和車輛動力電池間的雙向流動。通過電網(wǎng)系統(tǒng)的統(tǒng)一控制,在用電低谷期有序協(xié)調(diào)車輛充電,在用電高峰期利用電動車存儲的能量像電網(wǎng)釋放能量,將龐大基數(shù)的動力電池虛擬成一個調(diào)峰電廠,實(shí)現(xiàn)削峰填谷,改善電能質(zhì)量,消納可再生能源等功能。
如何測試V2G模塊?
BOBC和V2G EV charger是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與車輛能量雙向流動的關(guān)鍵功率轉(zhuǎn)換模塊。為了確保BOBC以及V2G EV charger可靠并網(wǎng),工程師需要對AC-DC以及DC-AC的雙向電氣性能進(jìn)行各種并網(wǎng)擾動,相位角跳變,頻率擾動以及諧波注入等測試。
V2G模塊測試挑戰(zhàn)
V2G EV charger模塊對現(xiàn)有的測試設(shè)備技術(shù)提出了巨大的挑戰(zhàn),特別是DC-AC逆變功率轉(zhuǎn)換性能的測試。由于V2G模塊工作中,需要實(shí)時跟隨電網(wǎng)電壓,頻率以及相位角等信號,因此傳統(tǒng)方案中,工程師通常采用一臺交流源,交流負(fù)載以及直流電源來完成測試。其中交流電源用于模擬電網(wǎng)電壓和頻率,為V2G模塊并網(wǎng)提供參照信號,交流電子負(fù)載則模擬用電負(fù)荷吸收動力電池釋放的能量。
然而這種方案,隨著測試項(xiàng)目的日益復(fù)雜,其弊端逐漸顯現(xiàn)。首先,交流源和交流負(fù)載是兩套獨(dú)立的設(shè)備,因此操作中工程師需要特別考慮兩套設(shè)備之間開啟和關(guān)斷的順序,特別是關(guān)斷的時候,若誤將交流負(fù)載先關(guān)閉,后關(guān)閉交流電源,則逆變的能量將全部灌入交流電源,導(dǎo)致電源設(shè)備損壞,因?yàn)榻涣髟床痪邆湮展β实哪芰Α?
ITECH V2G功率模塊測試
真實(shí)的電網(wǎng)同時具備吸收和輸出電能的能力,一套真正的電網(wǎng)模擬器也應(yīng)如此。ITECH的IT7900系列產(chǎn)品是一款可以工作在全四象限區(qū)域的電網(wǎng)模擬器,提供100%電流source和sink能力,滿足V2G EV charger和BOBC(V2G)雙向電氣性能以及V2G技術(shù)的驗(yàn)證。用戶只需設(shè)定電網(wǎng)電壓和頻率參數(shù),IT7900將根據(jù)DUT的電流流向,自動吸收或者輸出電能,同時將吸收的能量回饋給電網(wǎng),回饋效率高達(dá)88%。而無需像傳統(tǒng)方案一樣,需要協(xié)調(diào)和控制兩套獨(dú)立的設(shè)備。