什么是V2G？為什么要發展V2G？相信很多小伙伴會有這樣的疑問。今天我們就給大家系統性地介紹V2G應用背景以及V2G模塊的最新測試解決方案。

什么是V2G技術？

電動汽車V2G技術是指電動汽車給電網送電的技術，其核心思想就是利用大量電動汽車的儲能源作為電網和可再生能源的緩沖。

首先，電網并不像一個超級大容量的UPS，提前發電并存儲后等待用電負荷的使用。相反，電網的發電是根據負荷的用電需求實時調整的。當用電高峰來了，電網就開啟更多的發電機組，加大發電功率，跟上用電需求。當用電低谷時，就關閉一部分發電集組，降低功率，緊跟用電需求的變化。倘若電網的負荷調節跟隨不上，就會導致頻率波動，甚至會導致停電故障。因此電網希望全社會的用電量是穩定的。

然而，隨著電動汽車銷量的增長，當達到一定規模的時候，必然會對現有電網帶來重大的影響。目前，電動汽車的充電功率多為60kW~120kW，隨著電池技術的成熟以及ChaoJi標準的推廣，電動車的充電功率會增長到200kW以上。如果一個城市10%的汽車換成電動汽車，并且均是下班后充電，則將會使電網的峰值負荷增加20%，這意味著需要投入建設更多的發電機組，才能滿足電動車全面替代燃油車之后的龐大用電需求，否則會導致電網波動甚至癱瘓。但一味擴大發電機組容量顯然是不現實的。因此，全球都在開發太陽能和風能，利用綠色能源發電并進行電量存儲，同時解決電動汽車對電網大容量的用電需求。

V2G的技術就是在這種情況下應運而生的。當電動車更大規模化之后，電動汽車內部的電池將可視為一個龐大的分布式儲能裝置。V2G（Vehicle to Grid）即電能在電網和車輛動力電池間的雙向流動。通過電網系統的統一控制，在用電低谷期有序協調車輛充電，在用電高峰期利用電動車存儲的能量像電網釋放能量，將龐大基數的動力電池虛擬成一個調峰電廠，實現削峰填谷，改善電能質量，消納可再生能源等功能。

如何測試V2G模塊？

BOBC和V2G EV charger是實現電網與車輛能量雙向流動的關鍵功率轉換模塊。為了確保BOBC以及V2G EV charger可靠并網，工程師需要對AC-DC以及DC-AC的雙向電氣性能進行各種并網擾動，相位角跳變，頻率擾動以及諧波注入等測試。

V2G模塊測試挑戰

V2G EV charger模塊對現有的測試設備技術提出了巨大的挑戰，特別是DC-AC逆變功率轉換性能的測試。由于V2G模塊工作中，需要實時跟隨電網電壓，頻率以及相位角等信號，因此傳統方案中，工程師通常采用一臺交流源，交流負載以及直流電源來完成測試。其中交流電源用于模擬電網電壓和頻率，為V2G模塊并網提供參照信號，交流電子負載則模擬用電負荷吸收動力電池釋放的能量。

然而這種方案，隨著測試項目的日益復雜，其弊端逐漸顯現。首先，交流源和交流負載是兩套獨立的設備，因此操作中工程師需要特別考慮兩套設備之間開啟和關斷的順序，特別是關斷的時候，若誤將交流負載先關閉，后關閉交流電源，則逆變的能量將全部灌入交流電源，導致電源設備損壞，因為交流源不具備吸收功率的能力。

ITECH V2G功率模塊測試

真實的電網同時具備吸收和輸出電能的能力，一套真正的電網模擬器也應如此。ITECH的IT7900系列產品是一款可以工作在全四象限區域的電網模擬器，提供100%電流source和sink能力，滿足V2G EV charger和BOBC（V2G）雙向電氣性能以及V2G技術的驗證。用戶只需設定電網電壓和頻率參數，IT7900將根據DUT的電流流向，自動吸收或者輸出電能，同時將吸收的能量回饋給電網，回饋效率高達88%。而無需像傳統方案一樣，需要協調和控制兩套獨立的設備。

V2G并網的應用同樣需要滿足孤島保護效應測試，即當電網斷電的情況下，動力電池禁止向電網回饋電能，并在小于2s的時間內切斷輸出。IT7900內置專業的孤島測試模式，進入孤島模式后，用戶可以設定每相的RLC參數或有功/無功功率，仿真非線性電力負荷。該模式的研發幫助測試工程師節省了額外的RLC負載箱成本，用戶僅通過IT7900一臺設備即可實現RLC負載箱，功率表及電網模擬器多重功能，簡化測試平臺的同時，節約測試成本。