重新定义V2X中的「万物互联」

 

20世纪80年代电视剧《霹雳游侠》中，基特(KITT)是一辆领先于时代的汽车，虽不像动画电影《杰森一家》中的飞行汽车，但这辆改装后的庞蒂亚克Trans Am是一台带轮子的AI超级计算机。功能包括自动驾驶、智能语音通信、远程访问数据以及控制外部电子设备，在四十年前让观众惊叹不已。

 

 

 

尽管KITT是好莱坞虚构出来的产品，但V2X通信技术的出现，将许多功能都变成了现实。近年来业界推出了第一代具有V2X功能的车辆，首先是2019年推出的大众高尔夫8汽车。这辆高尔夫8和其他型号车辆配备了一系列传感器和天线，以便更好地与周围的世界进行通信，从而为最终的自主性奠定了基础。 

 

最近出现了一种新型V2连接，建立在电动汽车(EV)双向充电的基础上。除了V2X的信号连接，现在还出现了通过车辆到电网(V2G)、车辆到家庭(V2H)和车辆到负载(V2L)功能的电力连接。

这些新技术如何一起塑造未来的电动汽车？

 

信号连通性提升驾驶体验

V2X通常被称为“车载物联网”，它是由大量的通信子类别组成的广泛分类，如车辆到设备(V2D)、车辆到网络(V2N)、车辆到行人(V2P)和车辆到车辆(V2V)。支持V2X的无线基础设施位于车内和车外，实现了全新的安全和便利功能，如碰撞警告系统、自适应巡航控制和停车辅助，同时为自动驾驶提供了框架。是什么让这种基础设施成为可能？ 

 

Molex莫仕发布报告扩展阅读《预测未来的连通性：创新推动互联世界的发展》，探索汽车天线的过去、现在和未来发展。在此报告中，Molex莫仕全球产品经理Florian Scherbel解释了车辆如何从具有一根AM/FM棒状天线过渡到具有近30根天线的下一代联网车辆，每根天线用于独特的用途，涵盖从4G/5G网络连接和V2X功能到蓝牙兼容性，以及最终与非地面网络(NTN)和5G/6G mmWave组件进行通信。 

 

其中许多天线旨在支持和实现V2X应用的连接，例如卫星、蜂窝塔、传感器、智能手机甚至其他车辆。但是，天线的丰富性给工程师带来了美学和性能方面的挑战，最终带来以下基本问题：

如何在不影响车辆外观和天线性能的情况下安装更多的天线？

 

为了保持和改善外观和性能，采用创新的非导电材料和设计方法，能够将天线隐藏在整个车辆中，并与鲨鱼鳍天线结合使用，从而提高信号可靠性，同时确保可以简化车辆的车厢和车身的外型。

 

虽然V2X技术可以实现信号连接，但双向充电可能会推动电动汽车进一步迈进V2功能的全新时代。 

电力连接将重新定义汽车充电

人们认为传统的电动汽车充电是单向的，因为电动汽车从充电器获取电力，这是一个单向连接。然而，电动汽车电力连接的未来发展可能是双向充电，车辆可以从连接的系统获取电力和向其供电。虽然这个过程听起来很简单，但双向充电非常重视电源质量和完整性，以确保传输的能量符合要求。虽然名称略有不同，有三种技术正在推动双向充电应用：车辆到电网(V2G)、车辆到家庭(V2H)和车辆到负载(V2L)。

什么是车辆到电网（V2G）？

 

V2G技术使得电动汽车能够将能量从电池发送回电网和公用电力企业，从而将车辆转换为移动的电池储能系统(BESS)。这可以帮助车主节省费用，并为电网建立一种新的弹性手段。  

V2G降低充电成本

允许电动汽车将能量反馈输入到电网，这为车主节省潜在成本甚至获取利润打开了一扇有趣的大门。与车辆充电相关的成本因电网需求而异，但在凌晨通常更便宜。通过V2G技术，电动汽车可以在较便宜的时段充电，并在高峰需求期间向电网销售电能。

V2G增强电网弹性

尽管专家认为距离完全实现V2G还有数年时间，但目前正在进行测试，以确定V2G技术作为增加电网冗余手段的可行性。事实上，最近正在一个学区进行的测试表明，电动校车在休息时间将能量送回电网，例如在周末和夏季(当电力需求可能上升但学校不上课时)。

什么是车辆到家庭（V2H)？

 

V2H技术使得电动汽车中存储的能量能够用作家庭电源，例如在停电的情况下。当应用范围超出住宅建筑时，例如在小型办公楼中，该技术被称为车辆到建筑物(V2B)。

V2H为车主提供能源灵活性

V2H为电动汽车车主提供了巨大的好处，无论是作为紧急能源来源，还是作为整体家庭能源管理方法的一部分。在由风暴、电网故障或任何其他事件引起的停电期间，EV电池可以用作紧急电池备用系统。此外，V2H可以为电动汽车车主提供将能源消耗从电网转移到从车辆电池接收电力的选择，例如在价格处于溢价的电网需求高峰时段。 

V2H仍是发展中的应用

V2H仍处于起步阶段，但开始看到汽车制造商越来越乐于采用。尽管通用汽车宣布了V2H计划，但问题仍然围绕着与V2H相关的设备的定价。 汽车制造商将不得不决定是自己销售这些系统，还是依靠第三方OEM合作伙伴（如福特F-150 Lightning和Sunrun的情况）。

什么是车辆到负载（V2L）？

 

V2G和V2H技术专注于使得车辆为大型系统供电，而V2L使得EV能够为特定设备供电，例如工地的户外灯。  

V2L为电动汽车用户提供移动电源 

通过车辆为智能手机充电已成为日常行为，但V2L在为外部设备供电方面具有更大的灵活性。在紧急情况下，V2L是救灾工作的很好选择，可以让车辆像汽油发电机一样工作。对于娱乐用途，V2L电动汽车可以在野餐，露营旅行和旅行野餐等户外活动中为电烤架和电视供电。对于专业用途，建筑工人可以使用V2L技术为工具充电，V2L的可能性是无限的。

V2L面临几个采用障碍

虽然V2L的概念很简单，但它目前的形式有一些局限性。例如，将EV电池用于V2L应用可能增加电池耗损和退化，这可能会降低行驶里程潜力并缩短电池的寿命。此外，业界尚未建立连接器、功率电平和通信协议的V2L标准。因此，不同的EV车型可能存在互操作性挑战。

 

 

Molex莫仕--创建V2X、V2G、V2H、V2L及其他设备连接

 

 

车辆的信号连接和电源连接都要具备出色的质量和可靠性，才能实现可靠性能。Molex莫仕是当今和未来汽车应用互连解决方案的领先供应商，提供包括用于V2X通信的尖端天线和用于双向充电的高质量电源连接 ，为EV的发展做出贡献。