所谓车桩双向充电技术，就是可以利用充电桩给电动汽车进行充电，同时也可以利用该充电桩将电动汽车动力电池存储的容量反向输入到电网当中，这种技术其实就是我们所说的V2G技术。

一、V2G定义

V2G（Vehicle to Grid），即可以实现电动车和电网之间的互动，从而电动车在电网负荷低时，吸纳电能，在电网负荷高时释放电能，赚取差价收益。如果真正实现了V2G，大家就可以把每一部电动汽车都可以看成一个小型的充电宝，当电网负荷低的时候，主要插上充电枪，就可以自动储能，当电网负荷高的时候，就可以把动力电池的电能释放到电网中。

从国家电网的角度来看，在V2G车桩双向充电技术运用下，可以起到调节电网的作用——在用电高峰期向电网放电，在用电低谷时给车辆充电，减轻电网的负载压力。

而从消费者的角度看，用电高峰期向电网输送电力，相当于“卖电”，此时的电费价格要高于在用电低谷时“买电”的价格。这二者的差价会给车主带来一定收益，从而进一步降低电动车车主的用车成本。

基于 V2G 技术使电动汽车与电网互动能够合理分配电网负荷，用户也可从参与电网调度服务中获得相应的收益，降低了电动汽车整个生命周期的使用成本，V2G 技术的使用将有利于电动汽车的推广和普及。

二、V2G主要技术

1.结构模型

V2G充放电系统呈两级型拓扑结构。当电动汽车充电时，电网作为供电电源，经过变压器、脉宽调制(PWM)及双向直流电(DC)-交流电(AC)变流器，进行充电。当电动汽车向电网反馈电能时，电池组作为供电电源，经双向DC-AC变流器升压变换、PWM变压器逆变，将电能送回电网，负载功率因素(LPF)近似为1.01 。在实际充电时，V2G分为慢 充与快充两种方式。快充方式支持较大的充电电流，一般为 150～400 A，60 k Wh的电池组在2 h以内充满;慢充方式的充 电电流较小，相对来说，对电池更为安全，但充电时间较长， 60 kWh的电池组充满电的时间一般为5～8 h 。

2.有序控制算法

有序充放电过程是决定V2G对电网负面影响大小的核心，本质是一个信息的传输、处理与反馈的过程。首先，电动 汽车通过充电桩上安装的充放电交互用户界面(UI)，向充电 控制中心传输电池组容量、预期充值电量和充电方式等信 息;然后，充电控制中心通过数据库查询，反馈内部电量存储 情况、充电时长等信息给用户;最后，用户根据自身需求、充电价格等，进一步选择并确认信息，开始充放电。

实际使用中，有序充电采用分层管理控制。电网层由上级调度管理中心构成;充电站层由区域调度管理中心、充电 站控制中心及充电桩组成。充电控制中心把区域内的所有 电动汽车集中统一管理，是V2G系统的控制中心 。电动 汽车向控制中心进行信息状态反馈，通过双向信息交换、传 输和融合，达到有序充电控制的目的。

3.双向DC-AC变流器

双向DC-AC变流器是V2G的技术核心和指令执行装置，可完成充电和放电进程，控制输入输出的电能质量。双向DC-AC变流系统一般分为两级:第一级电路为双 向DC-AC变流器，保障功率双向流动;第二级电路为双向DC-DC变流器，负责均衡地分配电池与总线之间的电压。DC-DC变流器使用间流和直流两种控制法。间流控制法的核心是通过PWM产生正弦脉宽调制，调度相位与幅度变化， 没有闭环电流控制回路，简单易行，但暂态性能迟缓、交流侧有直流分量;直流控制法由两个闭环控制系统组成，一个用于稳定直流电压的外部电压环路，一个用于控制电感电流的内部电流环路，提高了系统的静态和动态性能。电动汽车充电时可利用上述两种变流器进行充电，控制输入、输出电能质量 。在电动汽车放电时，电池组通过变流器将电能反馈回电网，以保障有序控制。双向DC-AC变流器作为V2G技术的核心部件，可合理地优化电网运行。

三、广义V2X

其实V2G技术可以统称为，V2X技术，包括V2H/B(Vehicle to Home/Buildings)，V2V(Vehicle to Vehicle)、V2L(Vehicle to Load)。

车辆到家庭（V2H）意味着车辆的电力被提供回给房屋（而不是电网）。这使得电动汽车电池成为备用电源，可以使那些生活在电网不稳定的地方的人受益。专家估计，一辆充满电的电动汽车可以支撑普通家庭几天。V2H还是一种有吸引力的可再生能源存储方法和成本转移手段。

车辆到建筑物（V2B）放电可以作为建筑物的额外备用电源，从而提高建筑物的电源稳定性。请注意强调电池作为备用电源：支持建筑物的能力明显大于大多数家庭。

V2V就是大家比较熟熟悉的车车互充技术，可以将一台电动汽车里面的电能通过充电枪给另外一台的动力电池充电，这里有直流车车互充技术和交流车车互充技术。交流的车车互充，一般充电功率受制于车载充电机的影响，充电功率都不会大，其实有点类似于V2L。此外，V2V的概念产生了移动充电器，使得电动汽车在接入电网受限时为EV电池充电。

V2L（Vehicle to load）,就是将电动车上动力电池的电给其他负载进行充电，如电灯，电风扇、电动烧烤架等。V2L就是将电动车作为移动电源为第三方放电，例如电动车野外放电烧烤等。

四、V2G商业化发展情况

目前V2G技术整体处于探索阶段。国内外已对电动汽车作为储能参与到配电网的互动问题展开了研究。而对电动汽车移动储能特性研究较少，处于起始阶段，因此建立电动汽车移动储能特性模型，提取电动汽车储能特性与驾驶行为、SOC、充电行为的相关性，提出了电动汽车作为电网移动储能服务的可用容量评估方法，是研究电动汽车 V2G 技术的基础，对后续削峰填谷、调频调压的推进具有重要意义。

日本三大新能源车企，日产、三菱、丰田目前均在研发可实现 V2G 的系统，并有少量的试点应用。2018 年 5 月，在日本经济贸易产业省（METI）提供补贴支持下，丰田通商联合中部电力公司启动了丰田爱知县的 V2G 示范项目。

按照2019年国家信息中心发布的我国V2G发展阶段路线图，2020年前，我国将开展小批量多批次的V2G试验验证，主要任务是验证多台电动汽车与电网互动技术，实现多辆电动汽车有序充放电。2020年1月至2025年12月，我国将主要开展规模化电动汽车（数量一般不少于500辆）与电网互动的示范运行，在2026年后，V2G将逐步实现商业化推广。

北京、苏州等城市开展了 V2G 的试点研究。2017 年，国网江苏电力公司开展相关科研项目，在苏州工业园区内建成 60 台交直流充放电桩，可以通过即插即用装置与控制中心进行认证和互动，获得电网调度曲线和负荷曲线，提高用户参与到车网互动的意愿。2018 年，国网江苏电力公司在苏州同里建设综合能源服务中心，建成带有虚拟同步机功能的 V2G 充电桩。

我国是全球最大的电动汽车市场，湖北充电桩厂家，双向充电桩技术，充换电模式下的V2G市场也同样潜力巨大。据券商测算，到2030年，假设每辆电动汽车每天向电网的充电量为5kWh，每年充电量将可达1503亿kWh，按0.7元/kWh峰谷价差计算，市场空间为1052亿元。