Audi A2 e-tron: как работают функции V2L и V2H с новым OCDC 2.0

То, что Audi A2 e-tron поддерживает двунаправленную зарядку, было известно ещё с момента его презентации в сентябре. Теперь производитель раскрывает технические детали. Речь идёт о изменениях в бортовом зарядном устройстве, а также о двух технологиях: Vehicle-to-Load (V2L, питание внешних устройств) и Vehicle-to-Home (V2H, использование энергии аккумулятора в домашних условиях).

У Audi A2 e-tron в зависимости от версии может быть аккумулятор типа LFP емкостью 50 или 58 кВт·ч, либо аккумулятор типа NMC емкостью 79 кВт·ч. При выборе аккумуляторов Audi уделяла внимание не только кратковременному пику мощности, но и прежде всего воспроизводимой и удобной кривой зарядки. Для этого технология OCDC была усовершенствована до версии OCDC 2.0. OCDC представляет собой бортовой зарядный устройство (OBC) с встроенным преобразователем DC/DC. В то время как бортовое зарядное устройство преобразует переменный ток из сети в постоянный ток для аккумулятора, преобразователь DC/DC преобразует 400 вольт от аккумулятора в 12 вольт, необходимые для освещения, электронных устройств управления, системы информирования и стартерного аккумулятора.

V2L: Постоянный ток от аккумулятора транспортного средства преобразуется в переменный ток в OCDC 2.0

Источник изображения: Audi

Самое важное изменение в OCDC заключается в том, что бортовой зарядное устройство теперь поддерживает двунаправленную зарядку. При технологии V2L постоянный ток из аккумулятора необходимо преобразовать в переменный ток, который можно использовать для тостера или электровелосипеда. Это означает, что зарядное устройство может служить не только преобразователем постоянного в переменный ток, но и наоборот. Для этого требуется больше транзисторов типа MOSFET (транзисторов с металл-оксид-полупроводниковым эффектом) и адаптированная система управления выходным переменным током.

Система управления питанием сначала проверяет, можно ли обеспечить электроэнергией подключенное устройство, а также является ли соединение механически и электрически стабильным. Затем она обеспечивает генерацию чистого переменного тока с постоянными параметрами 230 вольт и 50 герц — даже при изменении нагрузки, например, когда внезапно включается подключенный холодильник. Кроме того, контролируется и ограничивается максимальная мощность.

Адаптер V2L на разъеме зарядки A2 e-tron

Источник изображения: Audi

У Audi A2 e-tron имеется выходная мощность 3,6 кВт через внешний разъем (с использованием адаптера) и 2,3 кВт через опциональную розетку в багажнике. 3,6 кВт соответствуют примерно бытовой розетке с защитой на 16 ампер (16 А × 230 В = 3 680 Вт). С такой мощностью можно питать практически все распространенные устройства на 230 вольт. При подключении нескольких устройств общая мощность не должна превышать 3,6 кВт. 2,3 кВт в багажнике достаточно для ноутбуков или холодильников, однако для фенов и обогревателей этого может оказаться недостаточно.

V2H: Постоянный ток из аккумулятора берется без преобразования и снаружи преобразуется в переменный ток

Источник изображения: Audi

В технологии V2H существуют системы, в которых постоянный ток от аккумулятора преобразуется с помощью встроенного бортового зарядного устройства в переменный ток для домашней сети, а также системы с внешним преобразователем. В модели A2 e-tron используется внешний преобразователь в двунаправленном DC-зарядном устройстве, так называемый BiDi-зарядник. Преимущество: это позволяет получить большую мощность, чем 3,6 кВт от бортового зарядного устройства.

На своем веб-сайте Audi рекомендует двунаправленную стенную зарядную установку постоянного тока мощностью 11 кВт от компании Moon Power. Благодаря ей можно более эффективно использовать солнечную энергию, произведенную самостоятельно, для зарядки электромобиля. Ток постоянного тока от солнечной энергетической установки поступает непосредственно в автомобиль через стенную зарядную установку без необходимости преобразования. Однако двунаправленные стенные зарядные установки постоянного тока значительно дороже. Стоимость такой установки от Moon Power поставщик сообщает только по запросу, но, судя по цене оборудования в 4 500 евро, к этой сумме стоит приблизительно привыкнуть.

Обмен энергией между автомобилем и домом возможен только при уровне заряда от 20 до 80 процентов. При уровне заряда ниже 20 процентов автомобиль заряжается исключительно, а при уровне выше 80 процентов — исключительно разряжается.

Также была улучшена система управления аккумулятором, от чего в первую очередь выигрывают новые аккумуляторы типа LFP. Ведь ячейки LFP отличаются более плоской кривой напряжения при открытом цикле (кривая OCV). Это означает, что напряжение ячеек здесь не снижается линейно с уровнем заряда. Это затрудняет расчет уровня заряда (State of Charge), а также уровня износа (State of Health).

Для расчетов Audi теперь использует скорректированный алгоритм. Полученная информация учитывается при определении дальности поездки, характеристик зарядки и стратегии эксплуатации. Это, среди прочего, делает показываемую оставшуюся дальность поездки более реалистичной.

Подробнее о Audi A2 e-tron:

В итоге

Audi внедряет функцию двунаправленной зарядки. Q4 e-tron поддерживает её с лета, а A2 e-tron — с момента выхода на рынок. Для этого используется двунаправленный бортовой зарядный устройство, способное подавать до 3,6 кВт переменного тока на внешние устройства. В качестве альтернативы автомобиль может передавать до 11 кВт постоянного тока в домашнюю сеть. Однако для использования технологии V2H требуется довольно дорогое двунаправленное DC-зарядное устройство. Это решение V2H особенно выгодно, если на крыше установлена солнечная электростанция.