1. Thời gian và chi phí sạc pin
Thời gian sạc xe điện phụ thuộc vào loại xe, mức xả của pin và loại điểm sạc được sử dụng. Thông thường, xe điện thuần túy sử dụng sạc tiêu chuẩn sẽ mất khoảng 10 giờ để sạc đầy và có thể ‘sạc ngẫu nhiên’ bất cứ khi nào có thể để giữ cho pin được sạc đầy. Nhưng điều quan trọng cần lưu ý là điều này thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào loại xe và bộ sạc
Thông tin quan trọng
Thời gian sạc cho xe điện phụ thuộc vào loại xe, nhiệt độ, kích thước của pin, mức độ xả của pin và loại điểm sạc được sử dụng.
Xe điện thuần túy có khả năng sử dụng điểm sạc nhanh có thể sạc đầy trong khoảng 30 phút và có thể sạc đầy trong khoảng 20 phút, tùy thuộc vào loại điểm sạc và nguồn điện khả dụng.
Chi phí sạc xe điện phụ thuộc vào kích thước của pin và lượng điện còn lại trong pin trước khi sạc. Nếu bạn sạc qua đêm, bạn có thể tận dụng được mức giá điện rẻ hơn khi có năng lượng dư thừa. Chi phí sạc từ các điểm công cộng sẽ khác nhau; nhiều điểm sẽ cung cấp điện miễn phí trong thời gian ngắn. Bạn cũng có thể đăng ký với các công ty cung cấp tập trung vào năng lượng từ các nguồn tái tạo. Đây là một cách đơn giản để tính chi phí sạc lại:
● điện được trả theo đơn vị (1 đơn vị là 1 kWh)
● sạc có hiệu suất khoảng 85% (nhưng thường tốt hơn)
Để sạc một cục pin lớn 100 kWh từ 20% lên 80% cần 60 kWh Chia cho hiệu suất (85%) và câu trả lời là hơn 70 kWh một chút – nhân với chi phí cho mỗi đơn vị điện (giả sử là 30p, nhưng con số này sẽ thay đổi rất nhiều) và sẽ tốn khoảng 21 bảng Anh. Hiện tại, tôi mua điện (giá qua đêm) với giá 7,5 p cho mỗi đơn vị nên một lần sạc như thế này chỉ tốn hơn 5 bảng Anh. So sánh với việc nạp thêm ICE …
Bảng Tiêu chuẩn sạc (nguồn tham khảo)
| IEC 62196–1 | IEC 62196–2 | IEC 62196–3 | IEC 61851–1 | IEC 61851–21–1 | IEC 61851–21–2 |
| Phích cắm, ổ cắm, đầu nối xe và đầu vào xe. Sạc dẫn điện cho xe điện | Yêu cầu về khả năng tương thích về kích thước và khả năng hoán đổi cho nhau đối với các phụ kiện chân cắm AC và ống tiếp xúc. Các loại phích cắm và ổ cắm được phép được mô tả | Yêu cầu về khả năng tương thích về kích thước và khả năng hoán đổi cho nhau đối với bộ ghép nối xe chân cắm và ống tiếp xúc AC/DC chuyên dụng và kết hợp | Hệ thống sạc dẫn điện cho xe điện. Các biến thể khác nhau của cấu hình kết nối, cũng như giao tiếp cơ bản với xe, được định nghĩa trong tiêu chuẩn này | Hệ thống sạc dẫn điện cho xe điện. Yêu cầu EMC của bộ sạc trên xe điện đối với kết nối dẫn điện với nguồn điện AC/DC | Hệ thống sạc dẫn điện cho xe điện Yêu cầu EMC đối với hệ thống sạc xe điện ngoài xe |
2. Phương pháp, chế độ và phích cắm sạc
Có một số phương pháp và chế độ sạc EV khác nhau được giải thích trong phần này, nhưng ở mức độ đơn giản, có hai loại sạc riêng biệt:
● dòng điện xoay chiều (AC)
● dòng điện một chiều (DC)
Nguồn điện được cung cấp từ lưới điện dưới dạng AC, nhưng pin EV luôn được sạc bằng DC. Do đó, dòng điện cần được chuyển đổi từ AC sang DC và nơi thực hiện việc này phụ thuộc vào loại điểm sạc. Điều này được tóm tắt trong Hình 7.6.
Sạc AC
Sạc AC: Sạc dòng điện xoay chiều hiện đã trở thành phương pháp sạc tiêu chuẩn. Phương pháp này khả thi trong khu vực tư nhân, cũng như tại các trạm sạc ở khu vực bán công và công cộng, với mức đầu tư tương đối thấp. Do đó, phương pháp sạc này cũng có tương lai lâu dài. Sạc tiêu chuẩn diễn ra thông qua kết nối dòng điện xoay chiều và là phương pháp sạc phổ biến và linh hoạt nhất. Trong Chế độ sạc 1 và 2, có thể sạc bằng ổ cắm gia dụng hoặc ổ cắm CEE. Trên ổ cắm gia dụng, việc sạc có thể mất tới vài giờ do nguồn điện bị giới hạn qua ổ cắm, tùy thuộc vào dung lượng pin sạc, mức sạc và dòng điện sạc.
Thông tin chính
Sạc dòng điện xoay chiều hiện đã trở thành phương pháp sạc tiêu chuẩn
Ở Chế độ sạc 3, xe có thể được sạc tại trạm sạc, nơi có thể cung cấp công suất lên tới 43,5 kW với thời gian sạc được rút ngắn đáng kể. Đặc biệt trong khu vực tư nhân, công suất sử dụng bị giới hạn bởi cầu chì bảo vệ kết nối tòa nhà. Công suất sạc tối đa 22 kW ở 400 V AC thường là giới hạn công suất cao đối với các trạm sạc tại nhà.
Sạc DC
Thiết bị sạc được lắp cố định trong xe. Dung lượng của thiết bị được điều chỉnh theo ắc quy xe. So với các phương pháp sạc khác, chi phí đầu tư cho sạc AC ở mức vừa phải
Sạc DC: Với sạc dòng điện một chiều, có sự khác biệt giữa
Sạc DC thấp: lên đến 38 kW với phích cắm loại 2
Sạc DC cao: lên đến 170 kW
Thiết bị sạc là một phần của trạm sạc, do đó, trạm sạc DC đắt hơn đáng kể so với trạm sạc AC. Điều kiện tiên quyết để sạc DC là một mạng lưới trạm sạc phù hợp, do công suất cao nên cần đầu tư cơ sở hạ tầng lớn. Sạc nhanh với dòng điện cao đòi hỏi tiết diện đường dây có kích thước phù hợp khiến việc kết nối xe với trạm sạc trở nên cồng kềnh hơn. Việc chuẩn hóa kết nối sạc DC vẫn chưa được hoàn tất và tính khả dụng của thị trường vẫn chưa chắc chắn. Trên thực tế, các xe có kết nối sạc DC có thêm kết nối để sạc tiêu chuẩn để xe cũng có thể sạc tại nhà.
Sạc cảm ứng
Sạc cảm ứng: Sạc diễn ra mà không cần tiếp xúc qua các vòng cảm ứng. Độ phức tạp về mặt kỹ thuật và do đó, chi phí là đáng kể đối với trạm sạc cũng như xe. Hệ thống này vẫn chưa sẵn sàng để tung ra thị trường hoặc sản xuất quy mô lớn.
Thay pin: Pin sạc lại của xe được thay thế bằng pin đã sạc đầy tại trạm thay pin. Trong trường hợp này, bạn có thể tiếp tục lái xe sau vài phút. Điều kiện tiên quyết cho khái niệm này là các nhà sản xuất xe phải lắp pin sạc chuẩn hóa tại các vị trí chuẩn hóa trên xe. Tuy nhiên, việc chuẩn hóa như vậy khó có thể thực hiện được do các loại xe và mục đích sử dụng khác nhau. Các trạm sạc sẽ phải có sẵn các loại pin cho các loại xe khác nhau, trên thực tế, điều này cũng khó khăn như nhau. Do đó, việc thay pin chỉ có thể được triển khai hiện nay trong các đội xe kín.
Bốn chế độ sạc khác nhau đã được xác định để sạc an toàn cho xe điện theo nhu cầu. Các chế độ sạc này khác nhau tùy theo nguồn điện được sử dụng (tiếp điểm bảo vệ, CEE, ổ cắm sạc AC hoặc DC) và khác nhau tùy theo công suất sạc tối đa và khả năng giao tiếp.
Chế độ 1: Chế độ này sạc từ ổ cắm đến tối đa 16 A, ba pha mà không cần giao tiếp với xe. Thiết bị sạc được tích hợp trong xe. Kết nối với mạng lưới năng lượng thông qua phích cắm và ổ cắm tiêu chuẩn có sẵn, phải được nối bằng thiết bị bảo vệ dòng điện dư. Phương pháp này không được khuyến khích vì Chế độ 2 an toàn hơn nhờ giao tiếp với xe.
Chế độ 2: Chế độ này sạc từ ổ cắm đến tối đa 32 A, ba pha với chức năng điều khiển và chức năng bảo vệ được tích hợp trong cáp hoặc phích cắm trên tường. Thiết bị sạc được lắp trong xe. Kết nối với mạng lưới năng lượng thông qua phích cắm và ổ cắm tiêu chuẩn có sẵn. Đối với Chế độ 2, tiêu chuẩn quy định một thiết bị di động để tăng mức độ bảo vệ. Hơn nữa, để cài đặt nguồn điện và đáp ứng các yêu cầu về an toàn, cần có thiết bị liên lạc với xe. Hai thành phần này được kết hợp trong hộp điều khiển trong cáp (ICCB).
Chế độ 3: Chế độ này dành cho việc sạc tại các trạm sạc AC. Thiết bị sạc là thành phần cố định của trạm sạc và bao gồm chức năng bảo vệ. Trong trạm sạc, giao tiếp PWM, thiết bị dòng điện dư (RCD), bảo vệ quá dòng, tắt máy và ổ cắm sạc cụ thể được quy định. Ở Chế độ 3, xe có thể được sạc ba pha với dòng điện lên đến 63 A, do đó có thể sạc công suất lên đến 43,5 kW. Tùy thuộc vào dung lượng pin sạc và trạng thái sạc, có thể sạc trong vòng chưa đầy một giờ.
Chế độ 4: Chế độ này dành cho việc sạc tại các trạm sạc DC. Thiết bị sạc là thành phần của trạm sạc và bao gồm chức năng bảo vệ. Ở Chế độ 4, xe có thể được sạc bằng hai hệ thống phích cắm và ổ cắm, cả hai đều dựa trên hình dạng phích cắm loại 2. ‘Hệ thống sạc kết hợp’ có thêm hai tiếp điểm DC đến 200 A và công suất sạc lên đến 170 kW. Tùy chọn khác là phích cắm và ổ cắm có công suất thấp hơn để sạc đến 80 A và lên đến 38 kW trong thiết kế loại 2.
Tìm hiểu tiếp theo
Công nghệ Pin được sử dụng trong Xe điện phổ biến
Nguồn tham khảo:
