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世界中のすべての電気自動車のバッテリーが、再生可能エネルギーからの電力が豊富なときに蓄え、需要が供給を上回ったときに電力網に供給する巨大な分散型仮想発電所として機能する可能性があるという楽しい空想があります。 。バッテリーは送電網の安定化作業も実行できます。 V2G のおかげで、略称 車両からグリッドへ、電力会社は独自のグリッド規模の蓄電池を購入する必要がなくなることでバンドルを節約し、代わりに蓄電池を使用する特権に対してEV所有者にお金を支払うことになるでしょう。

この夢は確かに魅力的ですが、それを現実にするためには、多くのことが一度に起こる必要があります。デラウェア大学のウィレット ケンプトン教授と彼の EV 研究チームは、2007 年に初めて電気自動車をグリッド バッテリーとして使用し始めました。彼らの最初のこの種の実験は、それ以来世界中の V2G プロジェクトで再現されています。

ケンプトン氏は、V2G の広範な採用を妨げている技術と政策のギャップがあることを認識しています。そのため、自動車メーカー、電力会社、ドライバーにとって V2G を現実的な選択肢にするための技術標準の開発に何年も費やしてきました。この規格は SAE J3068 と呼ばれます。 2月、SAEインターナショナルは、主要な新しいVXNUMXG機能を正式に採用し、ケンプトンはそれを、すべてのEVをローミンググリッドバッテリーに変えるための実用的で低コストで実装可能な方法と呼んでいます。

V2G 標準が重要な理由

大きな挑戦だとケンプトンは語る カナリアメディアは、EV から快適に電力を受け取るために必要なすべてのデータ ポイントを電力会社に提供しています。 「何かが送電網に電力を供給しているとき、彼らはそれが何であるかを知りたがります」とケンプトン氏は語った。 「彼らは、『それがどの車であるかを95パーセント確信しています』などと言いたくないのです。」

現在、EVや充電ステーションで使用されている充電技術は、その情報を提供および管理するように設定されていないとケンプトン氏は述べた。 V2G は、電力会社と通信する必要があるのが、接続されている充電ステーションではなく EV 自体である場合に特に複雑になります。 AC で動作するレベル 1 およびレベル 2 の充電器には、V2G の動作に必要なデータを電力会社に送信する機能がありません。

一方、DC 急速充電システムには、AC グリッド電力を直流に変換するインバーターが含まれています。これらのインバータは、充電器および車両とグリッドの相互作用を管理します。しかし、レベル 1 とレベル 2 の充電では、インバーターは車の中にあります」とケンプトン氏は言います。そのため、すべての V2G 対応 EV はローミング インバーターとなり、電力会社にとってはさらに複雑になります。今後は、電力網の同じ点に永続的に接続されるパワーコンディショナではなく、場所から場所へと移動するパワーコンディショナを認証する必要があります。

ほとんどの EV ドライバーは、すぐに充電して出発するために DC 急速充電器を使用するため、自分の車が V2G 充電に利用できる可能性は低くなります。自宅、職場、ショッピング センター、その他、車に何時間も電源を接続したままにする場所で行われる AC 充電は、大衆市場向けの V2G により適した設定です。

レベル 1772 およびレベル 1 の AC 充電に使用される SAE J2 テクノロジー標準は、電力会社が知る必要があるすべてを伝えることができません。ケンプトン氏は、「充電ステーションに接続されているかどうか」や「充電の準備ができているかどうか」など、XNUMX つまたは XNUMX つのことが言えると述べています。また、EV が充電ステーションから消費する電力量を制限することもできます。 「これが信号のレパートリー全体です。プラグを差し込んで充電したい場合には最適ですが、それ以外の場合はあまり役に立ちません。」

新しい規格を採用するEVは、「約200の信号」を管理できるようになります。さらに、新しい規格では、以前の反復で使用されていた単純なアナログ通信システムを使用する代わりに、充電コード自体の既存のワイヤまたは無線信号を介して伝送できるデジタル通信を使用するテクノロジーが採用されており、より高度な通信が可能になります。今日のほとんどの充電器では通信できないあらゆる種類の通信に役立ちます。

V2G レベル 1 およびレベル 2 充電用

たとえば、古い規格を使用する EV は、充電エラーを引き起こす可能性のある充電の不具合をトラブルシューティングするために充電ステーションが利用するさまざまな診断コードやエラー信号を送信できません。このギャップが、今日の多くの公共 EV 充電器の問題のあるパフォーマンスの一部の原因となっています。

昨年、SAE は、EV ドライバー、自動車メーカー、充電ステーションの運営者が充電問題のトラブルシューティングを改善するために活用できる診断および識別機能を含む、規格の別のアップデートである J3068/1 を採用しました。また、充電ステーションに対して車やアカウントを識別できるため、常にクレジット カードをスワイプすることなく支払いが可能になります。

しかし、ケンプトンを本当に興奮させているのは、レベル 3068 およびレベル 2 充電の V2G 機能を有効にする、先月採用された別の SAE 規格である J1/2 です。 J3068/2 により、電力会社が系統への電力供給が許可されているかどうかを確認するために参照できる一意のデジタル識別子を介して各 EV を認識することにより、個々の車両の「電気認証」を提供することが可能になります。

同じ認証システムにより、電力会社は 「グリッド コード」を EV と通信して、たとえば、地域のグリッド回路が過負荷になった場合に電力の放電を停止したり、グリッドの混乱を軽減するために電力を供給するよう要求したりすることもできます。最後に、電力会社は、V2G システムを介してバッテリー容量をボランティアで提供する EV 所有者に支払いを行うことができます。

「DC（充電器）の場合、インバーターは地面にボルトで固定されています」と、デラウェア大学でのケンプトン氏の研究からスピンアウトしたV2G企業であるNuvve社の技術担当副社長、ハムザ・レムサデク氏は語る。 Nuvve は、ヨーロッパのいくつかの国と日本、さらにデラウェア州とカリフォルニア州で金儲けの V2G プロジェクトを調整しています。これらのプロジェクトはすべて、EV 自体ではなく充電ステーションをコントロール センターとして使用しています。 「AC V2G に移行すると、ローミング インバーターが必要になります。どこに接続されても、電力を注入するために地元の電力会社が要求する適切な設定が行われていることを確認する必要があります。」と彼は言いました。

DC 対交流

DC 急速充電器は、ISO 15118-20 と呼ばれる規格を使用して、車両から電力網への通信と運用を管理します。この標準は DC V2G には優れていますが、AC V2G の重要な信号と機能がいくつか欠けています」と彼は言いました。電力会社のパイロット プログラムは、EV に蓄えられた電力を電力網に戻す複雑さを回避する、Vehicle-to-Home アプリケーションに重点を置いているか、真の V2G をテストするためにあまり適していない規格や XNUMX 回限りの技術的回避策に依存しています。

ケンプトン氏は、自動車メーカーがこれらの新しい機能をEVにすぐに組み込み始め、電力会社がEVと連携するために必要な通信および制御システムに投資することを期待していると述べた。この技術が普及すれば、何百万人ものEV所有者がバッテリーを使って副収入を得ることができ、ストレスが増大する電力網に大きな後押しをもたらす可能性がある。

最初のステップとして、デラウェア大学科学技術先端研究キャンパスの同氏のチームは、シカゴに本拠を置くエクセロン社が所有する6つの規制対象電力会社のうちの1つであるデラウェア州に本拠を置く電力会社デルマーバ・パワーと来月、パイロットプロジェクトを開始する予定だ。そのパイロットは、少数の事業用車両で新たに標準化された機能をテストする予定です。

A 2021研究 カリフォルニア大学アーバイン校のブライアン・タロージャ教授とロチェスター工科大学のエリック・ヒッティンジャー教授によると、 V2G はカリフォルニアの電力網に大きな変化をもたらす可能性がある。彼らは、カリフォルニア州の V2G 対応 EV のエネルギー貯蔵容量の合計値が、スマート充電のエネルギー貯蔵容量よりも約 XNUMX 桁大きいと計算しました。

NACSはよりシンプルで安価です

テスラの北米充電システム (NACS) 標準は、 SAEによる認証 他の充電メーカーが 3400 か月前に使用できるようになりました。 J3068 として知られるその規格は、CCS テクノロジーよりも実装が簡単で安価な別の通信テクノロジーをサポートしており、J2/XNUMX で動作するように簡単に適合させることができます。これにより、その技術標準の大規模な採用への扉が開かれるとレムサデク氏は述べた。

スペインに本拠を置く充電器メーカー、ウォールボックスの最高イノベーション責任者、エドゥアルド・カスタニェダ氏は、ＥＶ充電器メーカーも自社の充電器でＡＣ Ｖ２Ｇ機能を実現する準備を進めていると述べた。 ,war「この規格は米国でのAC双方向充電を加速し、欧州よりも先にそれを可能にする可能性が高いと予想しています。」 EV充電に関しては一般的に米国よりも進んでいます。

ケンプトン氏は、V2Gに関して電力会社と自動車メーカーが同じ認識を持つことの重要性を強調した。 「いくつかの重要な（自動車メーカーは）J3068技術とセンシングを今後のEVモデルに導入することを計画している」と彼は述べた。 ,war「これは将来を見据えたエンジニアリングを必要とする実装の決定です。」しかし、はるかに優れたAC充電機能と信頼性と引き換えに追加コストはほとんどありません。

ケンプトン氏はまた、電力会社はV2G対応EVの相互接続プロセスや、EV所有者が契約する価値のある支払いプログラムを確立する必要があると述べた。その時点で、彼の2年にわたるVXNUMXGの取り組みが実を結ぶ道は比較的明確である、と彼は付け加えた。 ,war「それを実現するには、十分なEVが必要なだけです。」

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• 情報源： https://cleantechnica.com/2024/02/22/sae-adopts-new-standards-for-vehicle-to-grid/