Sự khác biệt chính giữa xe điện và xe nhiên liệu là nguồn năng lượng khác nhau. Phương tiện sử dụng nhiên liệu truyền thống được tiếp nhiên liệu, trong khi phương tiện sử dụng điện cần được sạc. Bài viết này giới thiệu những kiến thức cơ bản về thiết bị sạc và sạc xe điện.

1. Giới thiệu bộ sạc EV

Sự xuất hiện và hiệu suất của thiết bị sạc rất khác nhau. Chúng ta thường nghe thấy những cái tên như di động, hộ gia đình, sạc nhanh, công cộng/hoạt động, v.v. Ngoài ra, giao diện của bộ sạc còn có giao diện sạc AC, giao diện sạc DC, v.v. Đối với những người hành nghề nạp còn có thêm một đống thuật ngữ khó hiểu hơn như: Level 1/2/3, Mode 1/2/3/4,… Tóm lại là quá nhiều thuật ngữ chuyên môn khiến người ta hoa mắt. Bài viết này cố gắng cung cấp cho bạn một cái nhìn tổng quan dễ hiểu về khái niệm tính phí.

Sạc là tên gọi chung của thiết bị cung cấp điện EV (Electric Vehicle Supply Equipment – EVSE), là công cụ bổ sung năng lượng điện cho xe điện, tương tự như thiết bị tiếp nhiên liệu cho xe chạy bằng nhiên liệu.

Không giống như việc tiếp nhiên liệu chỉ có thể được thực hiện tại các trạm xăng, xe điện có thể được sạc tại nhà hoặc tại các trạm sạc bên ngoài. Tất nhiên, bạn cần một thiết bị sạc. Loại thiết bị sạc nào là cần thiết cho loại xe điện nào và sự khác biệt giữa thiết bị sạc phức tạp là gì?

Đầu tiên chúng tôi phân loại bộ sạc theo các góc độ khác nhau.

1.1. Phân loại sạc
1.1.1. phân loại cơ bản

Về cơ bản, bộ sạc EV chỉ có thể được chia thành hai loại: AC (dây nối dài thông minh) và bộ sạc DC “đúng”.

Hình 1 cho thấy nguyên tắc sạc xe điện. Phần màu xám bên trái là dòng sạc AC hiện tại và phần màu xanh lá cây bên phải là dòng sạc DC. Có thể thấy rằng cọc dòng điện xoay chiều (AC) cung cấp năng lượng cho bộ sạc trên bo mạch (Bộ sạc OnBoard: OBC) và bộ sạc trên bo mạch thực hiện chuyển đổi chỉnh lưu AC-DC để sạc pin nguồn; trong khi cọc dòng điện một chiều (DC) bỏ qua bộ sạc trên máy (OBC) Sạc pin trực tiếp.

Lý do rất đơn giản. Ắc quy nguồn của xe điện chỉ có thể nhận dòng điện và điện áp một chiều (DC), trong khi lưới điện/ổ cắm gia đình cung cấp dòng điện xoay chiều, không thể sạc trực tiếp ắc quy của ô tô. Nó cần được chuyển đổi từ AC sang DC và nguồn DC được chuyển đổi có thể Sạc pin. Tất cả các cọc sạc dòng điện xoay chiều (AC) chỉ là đường cấp điện cho thiết bị sạc (OBC), mặc dù chúng có thể là những đường cấp điện rất thông minh; trong khi các cọc dòng điện một chiều (DC) tích hợp các mô-đun nguồn và quá trình chuyển đổi AC-DC được thực hiện trong các cọc và dòng điện một chiều đầu ra là Sạc pin.

1.1.2. tiêu chuẩn phân loại

Thật không may, cho đến ngày nay, không có tiêu chuẩn thế giới thống nhất nào cho giao diện sạc của xe điện, giống như giao diện sạc của điện thoại di động trước năm 2012 rất phức tạp và đa dạng.

Tham khảo Hình 2 để biết các loại giao diện trên thế giới. Không thể sử dụng chung các loại cáp sạc có tiêu chuẩn khác nhau và các giao diện sạc ở đầu xe hơi.

Nói chung, các tiêu chuẩn hiện hành được xây dựng bởi các quốc gia có ngành công nghiệp ô tô và các quốc gia có thị trường quan trọng: Châu Âu/Mỹ/Nhật Bản/Trung Quốc. Có 3 tiêu chuẩn cho giao diện sạc AC: Loại 1 ở Hoa Kỳ/Nhật Bản, Loại 2 ở Châu Âu và GB/T ở Trung Quốc. Có bốn tiêu chuẩn cho giao diện sạc DC, đó là: CCS 1 ở Hoa Kỳ (Bắc Mỹ), CHAdeMO ở Nhật Bản, CCS 2 ở Châu Âu và GB/T ở Trung Quốc. Phần còn lại của thế giới về cơ bản tuân theo các tiêu chuẩn của Hoa Kỳ/Châu Âu.

1.1.3. phân loại quyền lực

Bộ sạc có công suất từ 1kW đến 500kW. Nói chung, mức năng lượng của các bộ sạc phổ biến bao gồm các thiết bị di động (AC) 3kW; Hộp treo tường (AC) treo tường 7/11kW, thiết bị cột AC hoạt động 22/43kW và thiết bị dòng điện một chiều (DC) 20-350 hoặc thậm chí 500kW.

Công suất (tối đa) của bộ sạc là công suất tối đa có thể cung cấp cho pin. Thuật toán là điện áp (V) x dòng điện (A) và ba pha được nhân với 3. 1,7/3,7kW đề cập đến bộ sạc nguồn một pha (110-120V Hoặc 230-240V) với dòng điện tối đa là 16A , 7kW/11kW/22kW đề cập đến bộ sạc có nguồn điện một pha là 32A và nguồn điện ba pha tương ứng là 16/32A. Điện áp tương đối dễ hiểu. Tiêu chuẩn điện áp hộ gia đình ở các quốc gia khác nhau và dòng điện nói chung là tiêu chuẩn của cơ sở hạ tầng điện hiện có (ổ cắm, dây cáp, bảo hiểm, thiết bị phân phối điện, v.v.). Thị trường Bắc Mỹ, đặc biệt là Hoa Kỳ, khá đặc biệt. Có nhiều loại ổ cắm trong các hộ gia đình ở Mỹ (hình dạng, điện áp và dòng điện của ổ cắm NEMA), vì vậy mức năng lượng của bộ sạc AC gia dụng ở Hoa Kỳ phong phú hơn và chúng tôi sẽ không thảo luận ở đây.

Sức mạnh của thiết bị DC chủ yếu phụ thuộc vào mô-đun nguồn bên trong (kết nối song song bên trong). Hiện tại, có các mô-đun 20/30/40kW phổ biến, vì vậy công suất của thiết bị DC là bội số của công suất của các mô-đun trên. Tuy nhiên, nó cũng được coi là phù hợp với công suất sạc của ắc quy xe điện nên bộ sạc DC 60/120/240kW rất phổ biến trên thị trường.

1.1.4. Phân loại điện áp/Chế độ

Có nhiều cách phân loại khác nhau cho thiết bị sạc xe điện ở Hoa Kỳ/Châu Âu. Hoa Kỳ thường sử dụng Cấp độ 1/2/3 để phân loại; trong khi bên ngoài Hoa Kỳ (Châu Âu) thường sử dụng Chế độ 1/2/3/4 để phân biệt.

Mức 1/2/3 chủ yếu là để phân biệt điện áp của đầu vào của bộ sạc. Cấp 1 đề cập đến bộ sạc được cấp nguồn trực tiếp bằng phích cắm hộ gia đình của Mỹ (một pha) 120V và công suất thường là 1,4kW đến 1,9kW; Cấp 2 đề cập đến bộ sạc được cấp nguồn bằng phích cắm gia dụng của Mỹ (một pha). Bộ sạc AC cao áp 208/230V (Châu Âu)/240V có công suất tương đối cao, 3kW-19,2kW; Cấp 3 đề cập đến bộ sạc DC.

Việc phân loại Chế độ 1/2/3/4 chủ yếu phụ thuộc vào việc bộ sạc có giao tiếp với xe điện hay không.

Chế độ 1 đề cập đến dây điện để sạc xe. Một đầu là phích cắm thông thường kết nối với ổ cắm trên tường, đầu còn lại là phích cắm sạc của ô tô. Không có giao tiếp giữa xe và thiết bị sạc (thực tế không có thiết bị nào, chỉ có cáp sạc và phích cắm). Giờ đây, nhiều quốc gia đã cấm sạc xe điện ở Chế độ 1.

Chế độ 2 đề cập đến bộ sạc AC di động không được lắp đặt cố định. Có giao tiếp trong quá trình sạc;

Chế độ 3 đề cập đến bộ sạc AC được lắp đặt cố định (tường hoặc cột). Có giao tiếp trong quá trình sạc;

Chế độ 4 đề cập cụ thể đến bộ sạc DC được cài đặt cố định và cũng có giao tiếp.

Có những phân loại khác. Ví dụ: bộ sạc AC được phân loại theo nguồn điện đầu vào một/hai/ba pha. Các thiết bị đầu cuối đầu vào cọc sạc tương ứng cần được kết nối với nguồn điện xoay chiều một pha, hai pha và ba pha tương ứng và số lượng pha đầu ra giống với số pha của đầu vào. Cọc DC thường được cung cấp bởi đầu vào AC ba pha.

Ngoài ra, có một sự khác biệt giữa cọc tư nhân và hoạt động. Cái trước không yêu cầu sạc và lập hóa đơn, trong khi cái sau yêu cầu sạc và sạc. Do đó, cần có giao diện người-máy, phương thức thanh toán và kết nối với hệ thống vận hành/thu phí.

2. Đặc điểm sạc xe điện

Công suất sạc của xe điện không cố định và các đặc tính của pin lithium xác định rằng đường cong sạc có thể thay đổi. Nói một cách đơn giản, nó có thể được chia thành sạc dòng điện không đổi, sạc điện áp không đổi và sạc thả nổi ở giai đoạn cuối.

Vì vậy, quá trình sạc đầy một chiếc xe điện sẽ lâu hơn so với thời gian sạc tính theo phép tính chia đơn giản (dung lượng ắc quy kWh/kWh công suất sạc).

Hình 5 là một đường cong để sạc pin EV tiêu chuẩn.

3. Những Quan Niệm Sai Lầm Phổ Biến Về Sạc Xe Điện

3.1. Để rút ngắn thời gian sạc, cần chọn bộ sạc có công suất cao hơn?

Câu trả lời là không nhất thiết. Từ sơ đồ sạc AC/DC như trong Hình 1, có thể thấy rằng nếu là sạc AC, thì bộ sạc AC chỉ là thiết bị cấp nguồn và nguồn điện sạc thực được xác định bởi bộ sạc xe hơi (tất nhiên, nguồn điện của bộ sạc thấp hơn so với bộ sạc xe hơi (máy, nút cổ chai là bộ sạc). Hiện tại, các bộ sạc tích hợp chính là 3/7/11/22kW, vì vậy nếu bộ chuyển đổi AC 22kW được sử dụng để sạc một chiếc xe điện chỉ có OBC công suất 3kW, thì công suất sạc cuối cùng vẫn là 3kW.

3.2. Nó có thể được sạc đầy bằng bộ sạc DC không?

Câu trả lời là không nhất thiết. Mặc dù không có giới hạn của bộ sạc OBC trên bo mạch, DC trực tiếp sạc pin, nhưng giới hạn trên của pin cần được xem xét và công suất tối đa mà pin có thể hỗ trợ cũng bị hạn chế. Hầu hết các loại xe điện không cao cấp đều có hỗ trợ pin cao nhất. Công suất sạc không vượt quá 150kW. Ngay cả khi được sạc trên bộ sạc siêu nhanh 350kW, công suất sạc không được vượt quá công suất tối đa cho phép của ắc quy (BMS). Tất nhiên, năng lượng sạc của các giai đoạn sạc khác nhau cũng khác nhau.

Hiện tại, chỉ có một số loại xe điện cao cấp hỗ trợ công suất sạc tương đối lớn. Ví dụ: Porsche Tycan hỗ trợ công suất sạc tối đa là 225kW và E-Tron của Audi hỗ trợ công suất sạc tối đa là 150kW.

4. Những điểm cần lưu ý khi mua sạc

Mọi người đều quan tâm hơn đến việc làm thế nào để mua một chiếc xe điện khi họ có điều kiện để lắp đặt bộ sạc tại nhà.

Hiện tại, AC chủ yếu được sử dụng trong gia đình (giá và công suất của bộ sạc DC giới hạn việc lắp đặt nó trong nhà thông thường), trước tiên hãy xác nhận giới hạn trên của nguồn điện được phép lắp đặt bộ sạc tại nhà (xác nhận khả năng phân phối điện của nhà/ cộng đồng với công ty cung cấp điện/tài sản/thợ điện) ), và xác nhận xem hộ gia đình là loại một pha (trong nước) hay ba pha (châu Âu), sau đó xác nhận xem bộ sạc trên xe điện (OBC) đã mua là loại đơn -pha (xe điện OBC trong nước chủ yếu là một pha) hoặc ba pha, Cuối cùng, hãy mua bộ sạc một pha / ba pha tương ứng. Về mặt lý thuyết, cả bộ sạc một pha và ba pha đều tương thích với bộ sạc một pha và ba pha trên bo mạch, nhưng nếu có OBC một pha trên bo mạch thì không cần lắp bộ sạc ba pha tại tất cả các.

Ngoài ra, bạn cần cân nhắc lựa chọn thông minh hay ngu ngốc. Thông minh là một bộ sạc có thể được điều khiển bằng ứng dụng di động/ủy quyền nhận dạng/quản lý sạc và điều ngu ngốc là không có tương tác giữa người với máy tính và nó có thể được sạc bằng cách quẹt thẻ hoặc cắm súng trực tiếp. Thiết bị thông minh là lựa chọn hàng đầu, có thể điều khiển thuận tiện hơn (như sạc thông thường, sạc từ xa, v.v.), quản lý hồ sơ sạc, v.v. sẽ mang lại nhiều tiện ích, ngoài ra còn có lưới điện đô thị (Đức) quy định rằng bộ sạc gia đình mới lắp đặt phải thông minh.

Tóm lại, ở Trung Quốc và các quốc gia có điện gia dụng một pha, bộ sạc hộ gia đình 7kW một pha về cơ bản là chủ đạo; ở các nước/khu vực châu Âu có điện gia dụng 3 pha thì 3 pha 11kW là lựa chọn tốt nhất. Bộ sạc thông minh có điều khiển ứng dụng dành cho thiết bị di động được ưu tiên hơn.

Công ty TNHH công nghệ năng lượng mới Xuchang Jiachuang

Nhà cung cấp giải pháp sạc EV chuyên nghiệp

Trang mạng: https://jiachuang-ne.com/