什么是车载(V2L)?

V2L (vehicle -to-load)是一种能够让电动汽车为电灯、笔记本电脑甚至冰箱等电器或负载提供常规交流电源的功能。这是一种相对简单的技术，电动汽车包含一个集成的逆变器，通过一个或多个120V或240V插座提供交流电源;它不应该与汽车电网(V2G)这种技术需要一个独立的、更先进的双向充电器。V2L电源可用于紧急备用电源，很像备用发电机来运行基本电器。V2L电动汽车的另一个非常有用的好处是，它们甚至可以用来为其他没有电的电动汽车充电。

虽然V2L在旅行时提供电力或在家中提供基本的备用电源时很有用，但同样的技术可以显著减少离网太阳能系统对备用柴油和汽油发电机的依赖。beplay全站App此外，V2L车辆可以与混合(并网)太阳能系统相结合，以提供能量存储和应急备用电源。beplay全站App

V2L与V2G非常不同

人们经常混淆V2L技术和V2G(车到网)双向充电。它们是不一样的，用于两个非常不同的目的。V2L要简单得多，可以用电动汽车为任何普通家用电器供电。另一方面，V2G要复杂得多，可以通过外部双向充电器将电力反馈到电网(或家庭电路)。可以说，V2L与此类似，因为它在车内使用双向潮流技术来提供交流电源。然而，V2L车辆只能使用普通的电动汽车充电器充电，不能使用专用的双向充电器，通过直流连接器将高压直流电源传输到车辆。了解更多，请浏览我们的双向电动汽车充电器说明篇文章。

V2L功率输出额定值

V2L功率输出单位为安培(A)或千瓦(kW)，一般范围为10A至15A或2.4kW至3.6kW。大多数电动汽车制造商列出的总千瓦额定功率可通过一个或多个交流插座。相比之下，标准家用240V电源输出的额定功率为10A，相当于2400W (10A x 240V)，因此任何用于普通家用插座的电器都应该在V2L的电动汽车上工作。一些电动汽车，如现代Ioniq 5和起亚EV6，具有相当于15A插座的3.6kW额定功率。福特F-150闪电具有最高的V2L额定值9.6kW，通过四个交流插座。一些电动汽车在车内没有常规的交流插座，而是需要一个连接到车辆充电端口的V2L适配器。例如，在澳大利亚销售的比亚迪Atto 3配备了一个V2L适配器，连接到一个四插座10A电源板插座，如下图所示。

强调这一点很重要输出额定功率为最大或峰值额定功率，因此使用额定最大负载超过几分钟可能会有问题。同样，现代备用发电机不应在极限状态下运行，如果要长时间使用，特别是在温暖或炎热的天气下，建议不要使用额定功率的80 - 90%以上的负载。任何熟悉离网或电池逆变器的人都会明白，逆变器具有连续和峰值或浪涌额定值;用于提供V2L的电动汽车中的逆变器非常相似。这将是非常有用的，如果电动汽车制造商列出这两个评级，以防止人们过载内置的逆变器。

车对载(V2L)电动汽车清单

(*)通过测试确定峰值额定值。连续V2L额定为10A (2200W)

注:所列车辆并非在所有国家或地区均可使用。

使用V2L加载运行时

电动汽车为负载供电的时间取决于负载的大小(W)和电动汽车电池电量或荷电状态(SoC)。普通电动汽车的电池容量为65kWh，这比用于太阳能存储的普通10kWh家用电池大得多。beplay全站App电动汽车电池容量大，充满电的汽车一次可以轻松为普通家用电器供电几天。例如，65kWh电池技术上可以为1000W (1.0kW)负载供电近60小时，允许逆变器的转换损耗很小。如果负载很低，比如笔记本电脑(60W)和冰箱(140W)的功耗加起来不到200W，普通电动汽车电池可以为负载供电近两周，然后才会电量耗尽。

普通电器额定负载(W = Watts):

• LED灯:40w

• 笔记本电脑:60w

• Led电视:120w

• 冰箱:140w

• 手提加热器:2200w

例子:运行上述所有负载4小时需要多少能量?

1. 将负载相加，得到总功率= 40+60+120+140+2200 = 2560W或2.56千瓦

2. 将其乘以运行时间= 2.56 kW x 4小时=10.24千瓦时(千瓦时)

   在这个例子中，这将只使用65千瓦时电动汽车电池的16%左右

如何使用V2L作为备用电源

虽然V2L的设计目的是在旅行或家中提供交流电源，但它也可以像备用发电机一样使用。农村地区的许多家庭经常遭受停电，已经有了所谓的交流转换开关（双极)把备用发电机连接到家用电源。顾名思义，转换开关在两个不同的交流电源之间切换，不允许单独的交流电源相互作用＊．交流输入通常是一个15A公插座，这是非常类似于那些在商旅车上使用的。然后可以使用15A延长线通过输入插座和转换开关将电力从车辆传输到家庭。

一旦V2L供电开始运行，汽车就可以独立于电网为家庭供电。当然,能源消耗必须监控，以确保它不会超载车辆的逆变器;要做到这一点，一个聪明的方法是将必要的负载电路与高需求(非必要)电路(如加热和电热水)分开。

重要安全资讯-连接到家庭的任何电源(包括V2L)必须符合所有当地电气标准和法规。大多数家庭电路都由安全开关(rcd)保护，无论使用哪种交流电源，都必须对其进行测试并使其正常工作。注意:双极需要交流转换开关。

警告:安装适当的交流转换开关及15A插座，须由持牌电气专业人员安装。如果连接错误，插座插脚可能会带电，这是非常危险的，会损坏您的车辆，并可能导致严重伤害或触电。

V2L离网太阳能beplay全站App

在详细介绍V2L技术如何与离网太阳能系统结合使用之前，我首先需要解释一些离网系统的基本操作和设计原则。beplay全站App作为一个经验丰富的独立太阳能系统(离网)设计师，我们需要考虑beplay全站App的关键因素之一是峰值能源消耗(通常在冬季)和自主天数，或电池系统在恶劣天气下可以供电的天数。根据个人需求，自主周期一般为2至4天，这取决于离网系统电池的大小(总kWh)和太阳能阵列的大小(kW)。beplay全站App更长的续航时间总是可取的，但更大的电池系统的额外成本可能是巨大的，而且无法承受;因此，长时间的恶劣天气几乎总是需要备用发电机。一台可靠的5kVA ~ 10kVA备用发电机的成本相对较高。此外，一年中可能只需要不到1%的时间，或者在冬季恶劣天气或极端天气事件中每周需要几个小时。备用发电机虽然必不可少，但投资回报率往往很低，更不用说增加的燃料成本、维护成本，当然还有排放。这就是V2L车辆非常有用的地方，可能会减少对大型备用发电机的需求。

V2L作为备用发电机

虽然这还有待于在实际应用中验证，但从技术上讲，在某些情况下，V2L电动汽车没有理由不能显著减少甚至取代备用发电机。一个普通的(高效的)离网住宅每天使用10到15千瓦时。相比之下，普通电动汽车的电池容量为65kWh，比大多数离网太阳能系统的电池容量要大得多。beplay全站App由于电动汽车有这么大的电池，它可以作为一个缓冲吸收多余的太阳能并提供备用电源。beplay全站App然而，这一目标能否实现取决于两个重要变量:

1. 首先，V2L车辆通常必须有足够的电池容量用于备用电源。如果电动汽车经常用于长途旅行，它可能没有足够的容量用作备用电源。另一方面，如果电动汽车用于短途旅行，白天停在家里，它可以在离网或上网的情况下用作备用电源。考虑到平均每人每天驾驶不到50公里(10千瓦时)，而一辆典型的电动汽车的续航里程为350公里(65千瓦时)，那么如果汽车晚上在家的话，一部分电池容量可以很容易地用作备用电源。

2. 如果太阳能电池beplay全站App阵列在冬天不能提供足够的能量给家用电池和电动汽车电池充电，那么它就不能作为备用电源(当然，除非电动汽车可以从附近的电网电源充电)。在冬季日照时间短的温带地区，由于过多的遮阳、积雪和恶劣的天气等因素，离网电池系统通常很难充电。在这种情况下，超大型太阳能电池阵列对于确保产生足够的电力供家庭使用和beplay全站App电动汽车充电至关重要。

双向Inverter-chargers解释

在详细介绍V2L与固定离网电力系统的互联之前，重要的是要解释逆变器充电器的工作原理。大多数现代离网太阳能系统beplay全站App都是围绕着双向inverter-charger它是离网太阳系的心脏和大脑。beplay全站App这些逆变器充电器是双向的，因为它们可以在负载侧(输出)和交流源侧(输入)两个方向上管理功率流。逆变器充电器从各种来源向(AC)负载提供电力，包括AC-coupledbeplay全站App太阳能、电池或外部电源，如备用发电机。这可能会让一些人感到惊讶，但由于双向能力，许多离网逆变器充电器可以也功能为并网储能系统，俗称为混合太阳系beplay全站App．

和常规的很像beplay 竞技在美国，逆变器充电器也可以与电网同步，成为跟随电网的逆变器，可以向电网输出(注入)多余的太阳能。beplay全站App最大的区别是，逆变充电器也可以通过内部接触器(隔离开关)与电网隔离，并作为电网形成(离网)逆变器。

如何在离网系统中使用V2L

为了将带有V2L的电动汽车连接到离网系统，电动汽车可以连接到逆变器充电器上的交流输入。在此设置中，逆变器充电器可以配置为使用交流电源为负载供电或为电池充电。关键是要确保逆变器充电器设置正确，并且不会超过电动汽车的最大输出。以现代Ioniq 5或起亚EV6为例，最大功率为3.6kW;然而，为了安全起见，强烈建议将其设置为最大额定值的80%左右，即3.0kW，以防止车辆的逆变器受到压力或过热。

在下图所示的配置中，持牌电业承办商必须安装双极交流转换(转换)开关，以连接备用电源，无论是普通发电机还是V2L车辆。所有交流电源都应使用断路器保护电路，确保交流输入电源不过载。所有安全开关(rcd)的接地和操作也必须按照所有电气标准和法规进行安装和测试。

重要的是:当使用离网逆变器充电器的输入插座时，如果出现故障或系统配置不正确，暴露的引脚就有可能带电。为减少引脚带电的风险，应始终在输入插座上使用由输入交流线激活的交流接触器。这确保插座和引脚只有在插头连接时才会活动，并且有交流电源。

使用V2L为家庭电池系统充电*

常规的并网储能系统使用一种混合逆变器为电池充电并将太阳能输出到电网。beplay全站App大多数混合式逆变器可以在几种不同的模式下运行，并通过操作软件中的充电计划使用廉价的非高峰电力从电网为电池充电。从技术上讲，一辆带有V2L的汽车可以用来为家用电池系统充电。然而，混合逆变器不能区分电网和另一个稳定的交流电源，所以它将是风险很大使用常规的混合动力系统，可能会将太阳能输出到交流电源，造成严重的不可逆转的损害。beplay全站App这可能只有在使用离网inverter-charger(双交流输入)在混合系统中，双向潮流功能被禁用。然而，仍然存在一定程度的风险，因此该系统必须由经过认证和持牌的电气专业人员安装。

*重要:电动汽车绝不能通过交流转换开关连接到混合动力逆变器。有一个非常现实的危险是，过量的太阳能将(输出)强行进入车辆，造成广泛的损坏，并可beplay全站App能对人员造成严重伤害。

(*)必须强调的是，使用V2L的车辆绝不应直接连接电网。V2L系统无法同步与其他交流电源(如电网)直接连接电网是极其危险的。这样做会造成严重的损害，并可能导致严重的伤害!

概要- V2LvsV2GvsV2H备用电源

V2L——Vehicle-to-load

如前所述，V2L本质上是一个备用电源系统;车辆内置直流转交流逆变器，可通过10A或15A插座将电动汽车电池系统的高直流电压转换为240V交流电源。一旦电池电量不足，可以使用普通的电动汽车充电器或直流快速充电器进行充电。这里的关键点是，V2L独立于电网运行，这意味着它本质上是一个独立的电力系统。

当将V2L与离网电源系统结合使用时，为了安全有效地将V2L与离网家庭集成，需要将车辆的交流电源连接到智能控制系统，如上文所述的离网逆变器充电器。

V2G——汽车电网

V2G (Vehicle-to-grid)用于向电网输出电力，需要专用的电源双向电动汽车充电器可以与电网同步。对于任何向电网注入电力的系统，它必须在略高于电网电压的电压下这样做;这正是所有太阳能逆变器的运作方式，并将多余的太阳能输beplay全站Appbeplay 竞技出到电网中。例如，如果电网在235V的电压下运行，逆变器(或充电器)需要在236V或更高的电压下“推出”电源，以使电流流向正确的方向。由于这个原因，V2G技术上不能在离网情况下运行，因为离网系统无法吸收或调节车辆的多余功率。此外，V2G功能通过电力网络服务提供商进行外部控制，通常与VPP(虚拟发电厂)计划结合使用。除非车辆的V2G系统能以某种方式被外部控制信号覆盖，否则它不可能在离网情况下运行。

V2H——Vehicle-to-home

就像V2G一样，车到家(V2H)系统也需要专门的双向充电器和其他设备来运行。然而，V2H与V2G的区别在于，它的设计独立于电网。一个V2H备份系统，就像福特家庭集成系统与新福特F150 EV一起使用的，本质上是一个离网(电网形成)系统，能够在电网中断期间脱离电网。其工作原理与混合太阳能系统非常相似，其中双向充电器的工作原理非常类似于混合逆变器。beplay全站App常见的混合逆变器是双向的，因为他们能够从电网输入和输出能源。主要的区别是电池包含在电动汽车内，不需要太阳能。beplay全站App

免责声明:这仅供参考。所有电气安装必须符合当地、州和国家的法规和标准。所有的电动汽车充电器，太阳能和电池beplay全站App存储系统必须安装持证电气专业人员．

〇作者简介杰森Svarc是CEC认证的独立电力系统专家，在离网太阳能系统的设计和安装方面已经有10年的经验。beplay全站App在此期间，他还在斯威本大学(Tafe)教授离网系统设计和安装课程。

作者说明-我要特别感谢KTH大学的Emma和Hanna (英国皇家理工学院在瑞典斯德哥尔摩，他采访了我关于V2L技术和离网生活，这反过来激励了我写这篇文章。