Bí mật đàng sau tốc độ sạc pin khác biệt của các dòng xe điện

[trungthuc]

Bộ sạc vốn là yếu tố quyết định tốc độ sạc cho xe điện, nhưng không phải các bộ sạc đều giống nhau.
Nếu bạn đang tìm mua một chiếc xe điện và đặc biệt là nếu bạn đang có ý định lắp một bộ sạc trong nhà, vấn đề đầu tiên là phải nắm biết các thông số kỹ thuật về quá trình sạc xe điện có ý nghĩa như thế nào.

Tuy nhiên, trước khi đi sâu vào các thông số kỹ thuật, bạn nên biết cách đo các tốc độ sạc trước đã. Các đơn vị quan trọng này được tính bằng kilowatt (kW), cho bạn biết tốc độ sạc và kilowatt-giờ (kWh), thông số kỹ thuật của pin cho bạn biết lượng pin có thể sạc vô được.

Đầu tiên, hãy đánh giá trên một chiếc xe có bộ pin 10 kWh. Khi được kết nối với bộ sạc 1 kW, chiếc xe đó sẽ được sạc đầy 100% pin trong 10 tiếng. Tuy nhiên, nếu bạn sử dụng bộ sạc 5 kW, thời gian sẽ chỉ mất một nửa và bạn có thể sạc đầy pin trong 5 tiếng. Và với bộ sạc 10kW bạn có thể sạc đầy pin chỉ trong một tiếng đồng hồ.

Tuy nhiên, mọi thứ không hoàn toàn đơn giản như vậy, đặc biệt là khi nói đến sạc nhanh. Khi dung lượng pin gần 0% nó sẽ sạc bằng hoặc gần với tốc độ định mức đầy đủ, nhưng khi pin đã gần đầy, quá trình sạc sẽ chậm lại để bảo vệ cho pin. Tốc độ được điều chỉnh này thường bắt đầu ở mức dung lượng 80%. Ở mức căn bản, tốc độ sạc có thể được chia thành hai loại, sạc tại nhà dựa trên nguồn AC (điện xoay chiều) và sạc siêu nhanh bằng dòng điện một chiều DCFC được cung cấp bởi các mạng lưới sạc công cộng, ví dụ như Supercharger của Tesla.

(Minh họa)
Xe điện sạc nhanh nhất với bộ sạc nhanh DC

Sạc nhanh bằng dòng điện một chiều (DCFC), còn được gọi là sạc cấp độ 3 hay gọi tắt là sạc nhanh DC, là cách sạc pin xe điện nhanh nhất hiện có trong thế giới, với công suất từ 50 kW đến 350 kW. Tuy nhiên, không phải tất cả các bộ sạc nhanh DC đều được chế tạo giống nhau. Trong khi tất cả các bộ sạc nhanh DC đều được tìm thấy tại các trạm sạc công cộng, một số hệ thống của mạng lưới này lại sạc nhanh hơn mạng lưới khác.

Ngay cả khi nhìn vào một công ty cung cấp các trạm sạc, bạn cũng sẽ thường thấy các mức sạc DCFC khác nhau, ví dụ bộ sạc nhanh DC với công suất 150 kW bên cạnh bộ sạc siêu nhanh với công suất 350 kW. Tesla Supercharger là một dạng khác của DCFC, mặc dù chúng chỉ hỗ trợ sạc ở công suất tối đa 250 kW.

Một vấn đề của DCFC là vấn đề hạn chế về địa điểm. Bởi vì bộ sạc siêu nhanh cần kết nối trực tiếp với lưới điện và tiêu thụ rất nhiều điện năng, do đó các trạm DCFC chỉ có thể được lắp đặt làm trạm sạc công cộng và không thích hợp để sạc tại nhà. Do đó, nếu muốn sạc xe điện tại nhà hoặc những nơi khác, mọi người thường bị giới hạn ở các tùy chọn AC.

(Minh họa)
Bộ sạc AC đòi hỏi sự kiên nhẫn

Sạc cấp độ 1 là việc sử dụng nguồn điện dân dụng tiêu chuẩn mà hầu hết các thiết bị điện tử hiện nay đang cắm. Tại nhiều quốc gia, điện áp sử dụng cho các gia đình thường là điện xoay chiều AC 220V-240V. Một số ít quốc gia sử dụng điện áp xoay chiều AC 110V-120V.

Còn sạc cấp độ 2 sử dụng điện áp đầu vào AC 240V thông qua bộ sạc chuyên dụng, với công suất ở mức từ 11-12 kW. Bộ sạc cấp 2 cũng khá phổ biến, được tìm thấy tại các trạm sạc công cộng thuộc các điểm dừng nghỉ, tầng hầm chung cư, tòa nhà văn phòng.

Nhưng cả bộ sạc cấp 2 được lắp đặt chuyên nghiệp hay bộ sạc cấp 1 mà bạn lắp đặt tại nhà, chúng đều có những hạn chế lớn về dòng điện và điện áp có thể lấy ra từ lưới điện. Bởi bộ sạc AC cung cấp cho xe dòng điện xoay chiều, có nghĩa là quá trình chuyển đổi sang điện một chiều được chuyển giao cho mạch sạc kết hợp của xe, vì loại pin này chỉ có thể nhận nguồn một chiều DC.

Sạc AC cấp độ 1 sử dụng bộ đổi nguồn AC 120 volt tiêu chuẩn và có thể được sử dụng trên lưới điện thông thường. Thật không may, điện áp và dòng điện thấp cũng có nghĩa là những bộ sạc này chậm như rùa, tối đa khoảng 1 kW và mất tới 50 giờ để sạc đầy bộ pin 60 kWh. Lợi ích của những bộ sạc AC công suất thấp này là kích thước nhỏ gọn của chúng, cho phép bạn có thể giữ bên trong xe và sử dụng như một bộ sạc khẩn cấp. Đầu cắm của chúng cho phép tiếp cận với bất cứ ổ cắm điện trên tường nào.

Trong khi đó, bộ sạc AC cấp 2 có thể sạc trong nhà bằng cách sử dụng mạch 208 hoặc 240 volt và có thể tạo ra dòng điện với cường độ lên tới 80 Amps, cung cấp cho xe của bạn tốc độ sạc từ 7 đến 19 kW và có thể sạc đầy bộ pin 60 kWh từ 4 đến 10 giờ, tùy thuộc vào loại bộ sạc và phần cứng sạc trên xe. Điều này có thể vừa đủ cho những người chỉ lái xe đi làm vào buổi sáng và trở về nhà vào buổi tối, vì chiếc xe có thể được cắm điện để sạc vào ban đêm.

Tại sao xe điện sạc nhanh hơn tại các trạm sạc DC?

Các trạm DCFC có thể cung cấp dòng điện một chiều lên tới 350 kW cho xe của bạn nhờ kết nối ba pha với lưới điện, có công suất lên đến 800 volt, theo SemaConnect. Và các bộ sạc nhanh DC có thể đạt được tốc độ như vậy vì bộ sạc kết nối trực tiếp với pin, bỏ qua vai trò của bộ sạc bên trong của xe để cung cấp nguồn điện một chiều DC.

Quá trình này giúp làm giảm tải nhiệm vụ sạc và chuyển đổi công việc sang một bộ sạc độc lập lớn hơn, trái ngược với bộ sạc nhỏ bên trong xe. Đây là một lợi ích trực quan đến từ kích thước của phần cứng chịu trách nhiệm chuyển đổi dòng điện. Cung cấp nguồn DC trực tiếp cho pin cũng có nghĩa là phần cứng sạc trên bo mạch của xe không tạo ra bất cứ nhiệt nóng nào và tốc độ sạc sẽ không phụ thuộc vào giới hạn dòng điện cũng như nhiệt độ của bộ sạc trên bo mạch.

Tuy nhiên, sạc nhanh DC không phải là không có nhược điểm. Hiện có một cuộc tranh luận về vấn đề này, xoay quanh lo ngại về sự suy giảm của chất lượng pin do sạc nhanh, vì sẽ tạo ra nhiệt độ cao cho bộ pin trong lúc sạc. Tuy nhiên, lựa chọn bộ sạc như thế nào, cắm sạc cho xe điện ở đâu là quyền lợi và lựa chọn của mỗi chủ nhân xe điện. Hãy tự trải nghiệm lấy và tạo ra thói quen sạc xe tốt cho riêng mình, để giữ cho bộ pin của xe luôn khỏe mạnh và tối ưu hóa phạm vi hoạt động của chiếc xe.

Tham khảo: Slashgear, EVgo