Audi forskar om dubbelriktad laddningsteknik
Ingolstadt, 23 juli 2020 – Att öka nätstabiliteten, sänka elkostnaderna och bidra till klimatskyddet – det är den vision som Audi och Hager Group eftersträvar. Integreringen av elbilen i det inhemska nätet är kärnan i ett innovativt forskningsprojekt om dubbelriktad laddning. Detta ger stora fördelar i kombination med framför allt ett solcellssystem. Överskott av PV-elektricitet kan lagras tillfälligt och matas ut efter behov.
Audi har förbundit sig till målen i Paris klimatavtal och arbetar på att göra sin fordonsflotta CO2 -neutral till 2050. För att uppnå detta mål driver varumärket med de fyra ringarna en bred elektrisk offensiv som innebär att lansera ett 20-tal helelektriska modeller till 2025. Och inte bara det:Elbilen ska utvecklas till en del av en allt bredare mobilitetsutbud och bli en del av den hållbara energiomställningen.
Under första halvåret 2020 bidrog förnybar energi för första gången med mer än 50 procent till den tyska elmixen. Den ökande andelen åtföljs dock också av ett grundläggande dilemma för vind- och solkraft:Genereringen av el är inte alltid konstant. Soliga dagar och perioder med hårda vindar saknas ofta kapacitet att lagra den genererade energin som nätet inte kan använda.
I takt med att antalet registrerade elbilar ökar ökar också antalet mobila energilagringsenheter. Detta ger stor potential, förutsatt att lagringskapaciteten kan användas intelligent. Detta är anledningen till att Audi och Hager Group slog sig samman och utvecklade en forsknings- och lösningsstrategi som skapar ekonomiska incitament och erbjuder större leveranssäkerhet:dubbelriktad laddning. "Elektrisk mobilitet för bilindustrin och energisektorn närmare varandra. Batteriet i en Audi e-tron skulle självständigt kunna förse ett enfamiljshus med energi i cirka en vecka. När vi blickar framåt vill vi göra denna potential tillgänglig och göra elbilen till en del av energiomställningen som en energilagringsenhet på fyra hjul”, säger Martin Dehm, teknisk projektledare för dubbelriktad laddning på Audi.
Audi forskar om dubbelriktad laddningsteknik
Elbilen som en flexibel energilagringsenhet
Idén är lika enkel som genialisk:Elbilens högspänningsbatteri laddas inte bara via väggboxen hemma utan kan även leverera energi tillbaka till huset som ett decentraliserat lagringsmedium. Om kunden har en solcellsanläggning fungerar elbilen som ett tillfälligt lagringsmedium för den inhemskt genererade eko-elen. När solen inte längre skiner kan fordonet leverera den lagrade elen tillbaka till huset.
Dubbelriktad laddning i hemmet – även känd som Vehicle to Home (V2H) – har stor potential att minska husägarens elkostnader och öka nätverksstabiliteten. Som ytterligare ett utbyggnadsskede i kombination med ett hemförråd är det möjligt att uppnå i det närmaste fullständig energioberoende och ökad försörjningssäkerhet vid strömavbrott. ”Att använda batteriet i elfordon för att bidra till klimatskyddet och samtidigt sänka elkostnaderna är en vision som vi har funnit fascinerande sedan början. Och vi har hittat en idealisk partner i Audi”, förklarar Ulrich Reiner, projektledare på Hager Group.
Audi forskar om dubbelriktad laddningsteknik
Near-series-teknik används
Det som låter enkelt i teorin kräver en hög nivå av teknisk intelligens och koordinerad interaktion mellan olika tekniska komponenter vad gäller infrastruktur och i fordonet i praktiken. En Audi e-tron med nästan serieladdningsteknik användes i forskningsprojektet.
I testnätet drivs den helt elektriska Audi-modellen med en DC-väggbox, som möjliggör en laddningskapacitet på upp till 12 kW, och en flexibelt utdragbar hemförvaringsenhet med en kapacitet på 9 kWh. Även om det skulle kunna ge ytterligare flexibilitet vid eventuell serieproduktion, är det inte ett nödvändigt krav för dubbelriktad laddning. Tack vare likspänningsnivån i det övergripande nätet kräver anslutningen mellan solcellsanläggningen och fordonet ingen växelriktare och är därmed en särskilt effektiv lösning.
Audi forskar om dubbelriktad laddningsteknik
Ladda med PV-el sparar pengar
Dubbelriktad laddning fokuserar främst på användningsfall där husägare använder sitt eget solcellssystem för att dra nytta av kostnadsoptimerad laddning med sin inhemskt producerade el. Elbilen lagrar överskottselen från solcellsanläggningen som inte används av apparater i huset. Om kunden har rörliga taxor kan elbilen försörja hela huset i faser där elpriserna är höga. På natten eller under icke-produktiva tider av priset använder bilen sedan billig el för att ladda upp till önskat mål SOC (laddningsläge). Dubbelriktad laddning ger också en leveranssäkerhet som sträcker sig bortom ren kostnadsoptimering:Vid strömavbrott kan systemet försörja huset med energi via det högpresterande HV-batteriet eller till och med driva en byggnad utan nätanslutning självständigt i vad som kallas fristående drift.
Audi forskar om dubbelriktad laddningsteknik
Vardaglig användbarhet i fokus för utvecklarna
Utvecklarna gjorde den dagliga användbarheten till en högsta prioritet. "Att upprätthålla rörlighet är i centrum för vår uppmärksamhet. Kunderna behöver därför inte begränsa sig för att göra dubbelriktad laddning lämplig för dagligt bruk”, beskriver Dehm fokus på utvecklingen. "Den intelligenta laddningshanteringen hanterar optimal användning av batteriet och maximerar därmed kostnadseffektiviteten för det övergripande systemet. Systemet är väldigt enkelt för kunderna att använda – allt de behöver göra är att koppla in bilen, och resten sker automatiskt.”
Det gemensamma forskningsprojektet med Hager Group har bevisat två väsentliga saker:Kunder som har ett eget solcellssystem kan designa sin mobilitet för att optimeras med avseende på kostnad och CO2 konsumtion samtidigt som man tar en del av bördan från nätet på samma gång.
Som en positiv bieffekt kan kunder som äger en elbil från Audi ge ett viktigt bidrag till framgången med energiomställningen. Den intelligenta användningen av HV-batteriet i fordonet öppnar också för möjligheter att använda en befintlig resurs som tidigare använts enbart för mobilitetsändamål på ett hållbart sätt.
Bilder med tillstånd av Audi
