Η αρχή του V2G, ή αλλιώς vehicle-to-grid (από το όχημα στο δίκτυο), επιτρέπει στο αυτοκίνητο να γίνει πυλώνας του ηλεκτρικού δικτύου, υιοθετώντας μια τεχνολογία αμφίδρομης μεταφοράς ισχύος, που σύντομα θα επιτρέψει στα οχήματα της Renault να μεταφέρουν μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας που είναι αποθηκευμένη στη μπαταρία τους, για να βελτιστοποιήσουν τη λειτουργία του δικτύου και να αντισταθμίσουν τη διαλειμματική φύση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Πάνω σε αυτή την τεχνολογία εργάζονται ήδη η CEA (Γαλλική Επιτροπή Ατομικής Ενέργειας και Εναλλακτικών Πηγών Ενέργειας), που είναι σημαντικός παίκτης στον τομέα της έρευνας και το Renault Group, πρωτοπόρος και ειδικός στα ηλεκτρικά οχήματα, εξελίσσοντας τις μελλοντικές γενιές των τεχνολογιών V2G, που θα έχουν υιοθετηθεί μέχρι το τέλος της τρέχουσας δεκαετίας.
Οι δύο φορείς έχουν αναπτύξει από κοινού μια νέα τεχνολογία ηλεκτρονικού μετατροπέα ισχύος που ενσωματώνεται απευθείας στον φορτιστή του αυτοκινήτου. Πρόκειται για το αποτέλεσμα τριών χρόνων έρευνας και το προϊόν 11 κοινών ευρεσιτεχνιών, που αποτελείται από πρωτοποριακά υλικά και έχει συμπαγείς διαστάσεις. Οι πρωτοποριακές του προδιαγραφές επιτρέπουν τον περιορισμό κατά 30% των απωλειών ενέργειας, την βελτίωση του χρόνου φόρτισης του οχήματος, αλλά και τη μακροζωία της μπαταρίας. Το σημαντικό είναι ότι πρόκειται για αμφίδρομο φορτιστή, που έχει τη δυνατότητα να αποθηκεύει ενέργεια από το ηλεκτρικό δίκτυο.
Πρωτοποριακά υλικά
Οι ομάδες R&D της CEA και του Renault Group, ένωσαν την εμπειρία και την τεχνογνωσία τους στον τομέα των ενσωματωμένων ηλεκτρονικών μονάδων παροχής ρεύματος, και ειδικότερα στο πεδίο των υλικών που απαρτίζουν τους ημιαγωγούς ευρέος χάσματος (wide band-gap semiconductor), όπως το Νιτρίδιο του Γαλλίου (GaN) ή το Καρβίδιο του Πυριτίου (SiC). Η νέα αρχιτεκτονική καθιστά δυνατή την μείωση, κατά 30%, των απωλειών ενέργειας κατά τη μετατροπή, τον περιορισμό της θερμότητας κατά το ίδιο ποσοστό, αλλά και τη διευκόλυνση της ψύξης του συστήματος μετατροπής.
Περιορισμός των διαστάσεων
Επιπλέον, η προσπάθεια για τη βελτιστοποίηση των ενεργητικών (ημιαγωγών) και παθητικών (πυκνωτών και επαγωγικών στοιχείων περιέλιξης) εξαρτημάτων, επέτρεψε τη μείωση του όγκου και του κόστους του φορτιστή. Χάρη στη χρήση υλικών από φερρίτη, που λειτουργούν σε υψηλές συχνότητες, αλλά και μιας διαδικασίας μορφοποίησης με έγχυση που ονομάζεται “Power Injection Molding”, ο μετατροπέας έχει γίνει πιο συμπαγής.
Με στόχο τη μεγαλύτερη απόδοση
Η νέα αρχιτεκτονική σχεδίασης του μετατροπέα ισχύος προσφέρει δυνατότητα φόρτισης έως και 22 kW σε τριφασική λειτουργία, επιτρέποντας την ταχύτερη φόρτιση του αυτοκινήτου και διασφαλίζοντας τη μακροζωία της μπαταρίας. Επιτρέπει, επίσης, στο φορτιστή να είναι αμφίδρομος, ώστε η ενέργεια που αποθηκεύεται στην μπαταρία να μπορεί να ανατροφοδοτηθεί στο δίκτυο ή να χρησιμοποιηθεί για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών ενός αυτόνομου σπιτιού, υπό την προϋπόθεση ότι το σπίτι είναι εξοπλισμένο με ανάλογο εξοπλισμό.
