Ładowanie hybryd typu plug-in w sieci Smart Grid

Członek personelu Toyoty trzyma wtyczkę ładowania obok hybrydy Toyota Prius Plug-in podczas EV JAPAN w Tokio. Zobacz więcej zdjęć samochodów hybrydowych typu plug-in. Kiyoshi Ota / Getty Images

Ładowanie hybryd typu plug-in za pomocą inteligentnej sieci to coś więcej niż proste przesyłanie energii do akumulatora samochodu w razie potrzeby. Jeśli plany się powiodą, a hybrydy typu plug-in się przylgną, sieć i samochody mogą pracować w tandemie, łagodząc przypływy i odpływy mocy w sieci, naprzemiennie gromadząc i dostarczając energię w razie potrzeby.

Samochody PHEV oferują to, co najlepsze z dwóch światów - ekonomiczność pojazdu elektrycznego i moc silnika gazowego. Co ważniejsze, samochód może przełączać się między dwoma źródłami paliwa - gazem i elektrycznością - w razie potrzeby lub w razie potrzeby. To ostatnia umiejętność, część „według potrzeb”, w której pojazdy PHEV naprawdę świecą. Właściciel może wybierać między najtańszym paliwem lub kombinacją tych dwóch i oszczędzać na dłuższą metę. Ten sam silnik gazowy może nawet ładować akumulatory lub działać jako generator w inteligentnej sieci, jeśli otrzyma polecenie włączenia.

Jednak chociaż technologia jest w dużej mierze obecna, aby partnerstwo stało się rzeczywistością, nie zostało jeszcze ustandaryzowane ani dopracowane. Do tego dochodzi nacisk na pojazdy w pełni elektryczne, a nie hybrydy.

Jednak połączenie PHEV i inteligentnej sieci daje wgląd w intrygującą przyszłość, która może stać się realna.

Podłączmy się i zobaczmy, co się stanie.

Zasadniczo akumulator w samochodzie byłby ładowany przez noc, prawdopodobnie w systemie poziomu 2, gdy zapotrzebowanie na energię elektryczną jest najniższe, a także koszt. Większość szacunków podaje, że średni koszt energii elektrycznej w tym okresie jest mniej więcej równowartością 1 dolara za galon.

Jedziesz do pracy, podłączasz się do stacji ładującej i doładowujesz na drogę do domu. Po powrocie do domu podłącz ponownie i przygotuj się na poranek.

Zaleta inteligentnej sieci pojawia się, gdy normalny dzień z elektrycznego punktu widzenia nie jest już normalny.

Wyobraź sobie, że temperatury sięgają lat 90-tych. Operatorzy sieci wiedzą, że zapotrzebowanie na energię elektryczną będzie ogromne, a ceny gwałtownie wzrosną. Sieć wysyła wiadomość do Twojego samochodu, korzystając z technologii bezprzewodowej lub „rozmawiając” przez linie energetyczne, nakazując mu używanie gazu zamiast elektryczności podczas dojazdów do pracy, ponieważ energia elektryczna będzie droższa. Samochód otrzyma wiadomość, a następnie poinformuje Cię, kiedy wsiadasz i uruchamiasz.

Przyjeżdżasz do pracy, a popyt jest nadal wysoki. Podłączasz, a sieć wysysa baterię, aby zaspokoić popyt. Nie martw się; robi to samo ze wszystkimi innymi akumulatorami, do których ma również dostęp. Ilość zużywanej energii elektrycznej jest zapisywana na Twoim koncie.

Do południa szczyt się skończył, a sieć zaczyna ładować baterie. Do czasu wyjazdu do domu dojazd do pracy może odbyć się bez benzyny.

Jednak zanim cokolwiek z tego stanie się rzeczywistością, więcej pojazdów typu PHEV i całkowicie elektrycznych pojazdów musi zapełniać drogi. Jednym z pomysłów stojących za pojazdami PHEV w inteligentnej sieci jest wykorzystanie samochodów jako mobilnych źródeł baterii. Im więcej źródeł, tym większą różnorodność oferują i tym więcej użytkowników korzysta z systemu.

Marc Geller, współzałożyciel Plug In America, grupy popierającej pojazdy elektryczne, powiedział, że wiele technologii istnieje do skutecznego i ostrożnego ładowania pojazdów elektrycznych z istniejącej sieci. Zamiast tego hybrydy typu plug-in i pojazdy elektryczne są postrzegane jako najlepsze miejsce do stworzenia inteligentnej sieci, niezależnie od tego, czy nadszedł czas na nią, czy nie.

Ale impuls jest tam, a zakłady energetyczne i producenci samochodów eksperymentują z technologią inteligentnych sieci, a także z jedyną technologią, która może to wszystko urzeczywistnić - stacją ładującą..

PHEV potrzebują jednak soku i większość ładuje się przez gniazdko elektryczne lub dedykowany domowy system ładowania. Akumulator i układy elektromotoryczne służą do oszczędzania gazu, poruszając się samochodem, gdy zużywa on najwięcej gazu, na przykład podczas startu z miejsca lub podczas manewrów przy niskiej prędkości. Silnik gazowy przejmuje kontrolę przy wyższych prędkościach, gdy samochód jest najbardziej oszczędny.

Niektóre pojazdy PHEV wykorzystują silnik gazowy do napędzania generatora do ładowania akumulatora. Inni używają tych dwóch systemów w niezależnej współpracy. Kilka dużych firm samochodowych, w tym Ford i Toyota, eksperymentuje z różnymi technologiami PHEV, a także z pojazdami w pełni elektrycznymi.

Inteligentne stacje ładowania sieci, choć obecnie nie są rzeczywistością, prawdopodobnie przyjmą dwa smaki - stację domową oraz te używane przez firmy i firmy..

W kilku miejscach w Stanach Zjednoczonych zainstalowano stacje ładowania zdolne do niemal pełnego naładowania pojazdu elektrycznego w ciągu zaledwie kilku godzin. Są to generalnie stacje ładowania poziomu 2.

Obecnie kilka firm współpracuje z producentami samochodów, aby wprowadzić w sieci coś podobnego do stacji poziomu 3.

W 2010 roku GE wypuścił WattStation dla użytkowników komercyjnych. Stacja, w cenie ponad 5000 USD, umożliwiła firmom zainstalowanie punktu ładowania dla swoich klientów, który wyglądał dobrze i działał dobrze na poziomie 2. Niedawno firma GE wprowadziła naścienną stację ładowania pojazdów elektrycznych o możliwościach poziomu 2. Jednostki kosztują nieco ponad 1000 USD, powinny być instalowane przez profesjonalistów i oferować ładowanie na poziomie 2.

GE powiedział, że WattStation ma zmieniać się wraz z nadchodzącą inteligentną siecią i może być zaprogramowana do obsługi potencjalnej rozszerzonej komunikacji między samochodem a siecią.

Chociaż komunikacja jest kluczem do efektywnej inteligentnej sieci, większość konsumentów potrzebuje stacji ładującej, która jak najszybciej zasila samochód.

Technologia horyzontu dla prędkości w 2011 roku to CHAdeMO. Chociaż CHAdeMO jest bardziej protokołem niż charakterystyczną technologią, wykorzystuje napięcie DC, specjalną wtyczkę i specjalny program ładowania do ładowania typowego akumulatora w mniej niż pół godziny. To nieuchwytne ładowanie poziomu 3. AAA ogłosiło niedawno, że w bliżej nieokreślonym czasie rozpocznie oferowanie usługi ładowania pojazdów elektrycznych z możliwą funkcją poziomu 3 za pomocą CHAdeMO.

Większość ekspertów zgadza się, że ta prędkość określi, czy pojazdy elektryczne staną się powszechne, a inteligentna sieć będzie polegać na pojazdach elektrycznych, jeśli ma się to urzeczywistnić..

Mapa Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych pokazująca stacje ładowania daje wgląd w zmieniający się krajobraz pojazdów elektrycznych, a także ilustruje niektóre niespodzianki w świecie pojazdów elektrycznych..

Na przykład stan Waszyngton oferuje stosunkowo dużą liczbę publicznych stacji ładowania, od 100 do 200, co nie jest zaskoczeniem dla bardzo zorientowanej na ekologię części kraju. Jednak tuż obok zielonego Waszyngtonu znajduje się bogaty w ropę Teksas. Kalifornia szczyci się 500, Kentucky nie ma żadnego.

Dla Gellera z Plug In America najlepszym sposobem na zobaczenie większej liczby stacji jest produkcja większej liczby pojazdów elektrycznych i więcej na drogach. „W tej chwili producenci nie są w stanie zaspokoić popytu” - powiedział.

Im więcej pojazdów elektrycznych będzie dostępnych, tym więcej ludzi zaakceptuje ten pomysł. Im bardziej zaakceptują ten pomysł, tym bardziej producenci samochodów będą chcieli stacji ładowania w miejscach publicznych, firmach i domach.

Wtedy CHAdeMO, WattStation i inni projektanci i inżynierowie stacji, którymi się tylko bawią, staną się rzeczywistością.

Sok

Hybrydowe pojazdy elektryczne typu plug-in są czymś w rodzaju motoryzacyjnego brakującego ogniwa. Technologia ta łączy tradycyjny, choć zwykle znacznie mniejszy silnik gazowy, z akumulatorem zdolnym do poruszania samochodem jako pojazdem elektrycznym lub jako uzupełnienie silnika..

Powiązane artykuły

• 5 hybryd typu plug-in - wkrótce
• Jak będzie działać inteligentna sieć
• Jak działają samochody hybrydowe typu plug-in
• Jak naładować pojazd hybrydowy typu plug-in
• Czy hybrydy plug-in są lepsze niż zwykłe hybrydy?
• Czy hybrydy wtykowe wymagają specjalnego okablowania domowego??
• Czy mogę używać energii słonecznej do ładowania hybrydy plug-in?
• Jak porównać przebieg hybryd plug-in w porównaniu z innymi samochodami?

Źródła

• Cars.com. „AAA zaoferuje mobilne ładowanie pojazdów elektrycznych”. (2 lipca 2011) http://blogs.cars.com/kickingtires/2011/06/aaa-to-offer-mobile-ev-charging.html
• GE Electric Vehicles http://www.ge.com/innovation/electric_vehicles/index.html
• Geller, Marc. Współzałożyciel Plug In America. Rozmowa osobista przeprowadzona 6 lipca 2011 roku.
• Lazar, Jim, John Joyce, Xavier Baldwin. „Pojazdy hybrydowe typu plug-in, energia wiatrowa i inteligentna sieć”. Biała księga przedstawiona w styczniu 2008 r. (5 lipca 2011 r.) http://www.raponline.org/docs/RAP_Lazar_PHEV-WindAndSmartGrid_2007_12_31.pdf
• MatterNetwork.com. „Podłącz hybrydy zwiększające zapotrzebowanie na inteligentną sieć”. (3 lipca 2011 r.) Http://www.matternetwork.com/plug-in-hybrids-rev-up-power-grid.cfm
• Energia mikrosieci. „Mikrosieci instalują pierwszą sieciową stację ładowania pojazdów elektrycznych w St. Louis”. (4 lipca 2011) http://microgridenergy.com/microgrid-installs-st-louis%e2%80%99s-first-networked-ev-charging-station/
• Podłącz Amerykę. (6 lipca 2011) http://www.pluginamerica.org
• Smart Grid. (6 lipca 2011) http://www.smartgrid.gov
• Departament Energii Stanów Zjednoczonych. „Stacje ładowania pojazdów elektrycznych”. http://www.afdc.energy.gov/afdc/fuels/electricity_locations.html
• Departament Energii Stanów Zjednoczonych. „Milion pojazdów elektrycznych do 2015 r.” (1 lipca 2011) http://www.energy.gov/media/1_Million_Electric_Vehicle_Report_Final.pdf