V2L, V2V, V2H, V2G? Um guia para quatro funções de fonte de alimentação externa em veículos de nova energia

A função de fonte de alimentação externa permite que veículos de energia nova equipados com esta capacidade produzam energia elétrica armazenada através de uma interface dedicada, alimentando assim dispositivos elétricos externos. Abaixo, simplificamos o processo de cobrança de veículos de novas energias para delinear os seguintes caminhos.

Carregando:

Rede CA – Estação de carregamento CA – Interface de carregamento lento NEV CA – OBC unidirecional ou bidirecional – Conversor CC/CC – Bateria.

Rede CA – Estação de carregamento CC – Porta de carregamento rápido NEV DC – Bateria.

Descarregando:

Bateria – Conversor DC/DC – OBC bidirecional – Porta de carregamento lento AC – Pistola de descarga AC – Aparelho elétrico.

Bateria – Conversor CC/CC – Interface de carregamento rápido CC – Pistola de descarga CC ou inversor CC – Equipamento elétrico.
O acima exposto representa um modelo simplificado de vias de carregamento para veículos de novas energias atualmente disponíveis no mercado. Tomando como exemplo a função de descarga CA externa, isso envolve o carregador integrado (OBC). Os OBCs unidirecionais permitem apenas o carregamento da rede CA para o veículo, enquanto os OBCs bidirecionais suportam tanto o carregamento da rede quanto a conversão reversa de energia do veículo para fornecer eletricidade CA externamente.

A saída de energia externa de veículos de energia nova é categorizada como descarga externa CA (corrente alternada) ou CC (corrente contínua). Os tipos de aplicação prática incluem principalmente V2L (Veículo para Carga), V2V (Veículo para Veículo), V2H (Veículo para Casa) e V2G (Veículo para Rede). Aqui, “V” denota “Veículo”, “2” é uma adaptação fonética do inglês “to” e a letra final representa o cenário de uso de energia. As seções a seguir detalham cada uma dessas funções de fornecimento de energia.

Os tipos de saída de energia para funções de fornecimento de energia externa de veículos de energia nova são categorizados como fornecimento de energia externa de corrente alternada (CA) e fornecimento de energia externa de corrente contínua (CC). Classificados por tipo de aplicação prática, incluem principalmente V2L, V2V, V2H e V2G. Aqui, ‘V’ denota Veículo, o meio de transporte; “2” é uma adaptação fonética do inglês ‘to’; e a letra final representa o cenário de uso de energia elétrica. A seguir, apresentaremos cada uma dessas funções de descarga separadamente.

V2L (Veículo para Carregar)

V2L refere-se à descarga de eletricidade de veículos de novas energias para cargas externas, também conhecida como transferência de energia do veículo para o aparelho. Muitos fabricantes comercializam esse recurso como uma função de estação de energia móvel ou modo de fonte de alimentação para acampamento. O V2L permanece incontestado como o tipo de fonte de alimentação externa mais frequentemente utilizado e amplamente adotado atualmente disponível. A tabela lista modelos selecionados equipados com capacidade de descarga CA V2L, abrangendo as principais marcas de veículos de nova energia. A gama de modelos da BYD demonstra suporte V2L particularmente extenso, até mesmo com seu microcarro, o Seagull, apresentando V2L como padrão em toda a série.

Para veículos de novas energias equipados com um carregador de bordo (OBC) bidirecional, a corrente contínua (CC) da bateria pode ser convertida diretamente em corrente alternada (CA) dentro do veículo. Os usuários precisam apenas adquirir um filtro de linha de pistola de descarga V2L ou uma tomada de descarga V2L para acessar a alimentação de 220 Vca a qualquer momento. Normalmente, a potência de descarga V2L varia entre 2 kW e 6 kW, suficiente para eletrodomésticos comuns. Como o processo do inversor CC para CA é feito pelo próprio veículo, produtos como filtros de linha de pistola de descarga não requerem módulos de conversão de energia. Servindo apenas como acessórios de transmissão de energia, eles são econômicos e têm preços acessíveis, normalmente em torno de cem ou duzentos yuans.

Certos veículos de nova energia, como os modelos Tesla, apresentam apenas carregadores de bordo unidirecionais (OBCs) com portas de carregamento CA incapazes de saída de energia reversa. Da mesma forma, a maioria dos modelos NIO, que priorizam a troca de baterias, omitem os carregadores integrados e não possuem portas de carregamento CA. Esses veículos requerem inversores de descarga DC V2L especializados para fonte de alimentação externa.
O DC V2L obtém energia da porta de carregamento CC do veículo e, em seguida, converte a corrente contínua em corrente alternada por meio de um inversor externo para alimentar dispositivos externos. A potência de descarga típica varia entre 2kW e 6kW. Os inversores de descarga DC V2L são atualmente menos comuns, incorporam componentes como inversores e têm preços relativamente mais altos, geralmente variando de 2.000 a 5.000 yuans.

V2V (veículo para veículo)

V2V permite o carregamento entre veículos de energia nova, também denominado energia de bordo para veículo. Alguns fabricantes promovem isso como assistência mútua entre veículos ou cobrança ponto a ponto. A funcionalidade V2V depende principalmente da saída DC.

Os novos veículos energéticos equipados com capacidade V2L podem fornecer rapidamente assistência energética de emergência a veículos parados com baterias descarregadas. Atualmente, apenas um número limitado de modelos no mercado suporta a funcionalidade V2V. Além disso, a operação V2V requer um cabo de carregamento V2V dedicado entre veículos. O carregamento V2V de alta potência requer um carregador V2V de veículo para veículo, que é comparável em tamanho a um gabinete de computador desktop e normalmente custa mais de dez mil yuans.

O V2V fornece energia por meio de uma interface de carregamento rápido CC, compartilhando o mesmo princípio de descarga CC do V2L, mas em níveis de potência significativamente mais altos, normalmente variando de 5kW a 50kW ou mais. Por exemplo, o Xiaomi SU7 Max suporta 6kW V2V, o Geely Radar Horizon oferece 15kW V2V e o NIO atinge 40kW V2V através do seu carregador integrado de veículo para veículo. Os modelos de maior classificação, o Zeekr 001 e o Zeekr 007, suportam 60kW V2V, permitindo velocidades de carregamento de emergência comparáveis ​​às estações comerciais de carregamento rápido DC.

V2H (veículo para casa)

V2H refere-se ao fornecimento de eletricidade às famílias a partir de veículos de energia nova, também denominado transferência de energia do veículo para a casa. Normalmente implantado em residências isoladas com vagas de estacionamento privadas, o V2H exige que novos veículos de energia sejam conectados a inversores domésticos externos de alta potência e circuitos de distribuição, juntamente com um conjunto de equipamentos periféricos.
O V2H é implantado principalmente em regiões com redes elétricas instáveis, muitas vezes integradas com sistemas residenciais de armazenamento solar fotovoltaico para expandir a capacidade de reserva e prolongar a duração do fornecimento. Numerosos estudos de caso no exterior demonstram sua aplicação.
V2G

V2G (veículo para rede)

O V2G permite que novos veículos de energia forneçam eletricidade de volta à rede, também denominado transferência de energia do veículo para a rede. Além de exigir veículos de novas energias compatíveis, esta tecnologia necessita de estações de carga/descarga integradas. Ao contrário do V2H, o V2G possui capacidades de conexão à rede, facilitando a participação em aplicações regionais de gerenciamento de pico de carga.

Em termos de infraestrutura de hardware, ao contrário dos pontos de carregamento convencionais que permitem apenas o carregamento unidirecional, os pontos de carregamento V2G possuem capacidades de transmissão de energia bidirecionais. Eles podem transferir eletricidade da rede para a bateria do veículo para carregar o veículo elétrico e, inversamente, durante períodos de escassez de energia da rede, podem transmitir a energia armazenada do veículo elétrico de volta à rede, fornecendo recursos de armazenamento de energia flexíveis e ajustáveis.

Além da redução de picos, o V2G oferece benefícios econômicos aos proprietários de veículos. Em 2023, a NIO lançou uma estação de carregamento bidirecional V2G de 20 kW. Para um NIO EV com uma bateria de 75 kWh, alimentar 75 kWh de volta à rede durante os horários de pico com um diferencial de preço residencial de pico fora de pico de aproximadamente ¥ 0,3 por kWh gera uma receita de ¥ 22,5 para o proprietário. Outro exemplo relatado pela Agência de Notícias Xinhua mostra dados de uma estação de carregamento bidirecional V2G de 15 kW na província de Anhui, onde o diferencial de preço por quilowatt-hora para carga versus descarga atingiu 0,9 yuans. Ao fornecer quase 30 quilowatts-hora de eletricidade em 1,5 horas, o proprietário poderia ganhar aproximadamente 30 yuans.