Các loại cổng sạc ô tô điện

Có nhiều lý do để quyết định chuyển từ xe xăng sang xe điện. Xe điện ( EV) chạy êm hơn, chi phí vận hành thấp hơn, lượng khí thải ít hơn. Tùy thị trường mà các hãng xe điện sử dụng chuẩn sạc hay đầu cắm sạc khác nhau. Trong đó, trạm sạc và cổng sạc xe điện là hai yếu tố quan trọng. Cùng AOZOOM tìm hiểu chi tiết về bộ sạc ô tô điện ngay trong bài viết này

Tìm hiểu bộ sạc ô tô tiêu chuẩn?

Bộ sạc xe ô tô điện đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng cho các phương tiện di chuyển này. Việc lựa chọn và sử dụng đúng bộ sạc không chỉ giúp xe luôn sẵn sàng hoạt động, mà còn giúp kéo dài tuổi thọ của pin và nâng cao hiệu suất sử dụng.

Hiện nay, các loại cổng sạc ô tô điện như CHAdeMO, CCS, J1772 và Mennekes được sử dụng phổ biến. Tùy theo kết cấu và cấp độ sạc, ô tô điện sẽ được trang bị loại cổng sạc tương ứng.

Sạc ô tô điện

Mức sạc xe điện chia thành 3 cấp độ, dựa trên tốc độ và công suất. Hệ thống cấp bắt đầu với mức sạc thấp nhất level 1. Các cấp độ sạc rất quan trọng, chúng có ưu, nhược điểm khác nhau. Mỗi cấp độ sạc cũng phụ thuộc vào từng thời gian sạc, hoàn cảnh sử dụng xe.

Xe ô tô thường được trang bị loại cổng sạc phù hợp nhằm tối ưu thời gian sạc, mang lại sự tiện lợi nhưng vẫn đảm bảo an toàn cho người dùng. Mỗi cổng sạc có công suất đầu vào tương ứng với cấp độ sạc và loại cáp sạc khác nhau. Do đó, người dùng cần hiểu rõ thông số của các loại cổng sạc ô tô điện để lựa chọn phù hợp.

Dùng sạc thường AC hay sạc nhanh DC?

Dù là AC hay DC, chỉ có thể thực sự sạc pin bằng dòng điện một chiều. Điểm khác biệt nằm ở sự chuyển đổi từ dòng điện xoay chiều ( AC) sang một chiều ( DC) - ở trạm sạc trước khi dòng điện truyền vào xe, hoặc ở hệ thống sạc của xe khi điện đã vào.

Dòng điện xoay chiều chủ yếu được sử dụng tại các hộ gia đình, do tính hiệu quả và khả năng dễ dàng chuyển đổi thành các mức điện áp khác nhau, có thể truyền tải ở khoảng cách xa mà ít hao hụt. Do khoảng cách từ các trạm điện tới hộ gia đình rất xa, nên việc lựa chọn dòng điện xoay chiều là hợp lý.

Ở hệ thống sạc thường AC, điện được truyền tới bộ điều khiển sạc của xe để chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành một chiều ( từ AC sang DC) rồi sạc pin cho ô tô điện. Hệ thống sạc sẽ điều chỉnh điện áp phù hợp với xe.

Trong khi đó, ở hệ thống sạc nhanh DC, có sự kết nối trực tiếp giữa trạm sạc với cụm pin điện áp cao. Thay vì phải chuyển đổi từ dòng điện xoay chiều sang một chiều ngay trên xe, các trạm sạc nhanh DC cung cấp luôn dòng điện một chiều thẳng tới cụm pin của xe, bỏ qua bộ điều khiển sạc.

Sạc thường AC hay sạc nhanh DC

Việc truyền điện trực tiếp giúp tăng tốc độ sạc pin so với sạc thường AC. Do đó, sạc nhanh DC thường được dùng cho những hành trình dài, hoặc khi xe cần sạc nhanh. Tuy nhiên, hệ thống sạc nhanh cần có cơ sở hạ tầng chuyên biệt đắt đỏ hơn, phức tạp hơn và cũng tốn diện tích hơn.

Vì quá trình chuyển đổi dòng điện diễn ra bên trong trạm sạc rộng lớn, chứ không phải trong xe, nên có thể sử dụng các bộ biến áp lớn hơn để chuyển đổi dòng điện xoay chiều cực nhanh. Kết quả là một số trạm sạc nhanh DC có thể đạt công suất 350kW và sạc đầy pin ô tô điện chỉ trong 15 phút.

Tuy nhiên, cũng có một số yếu tố khác có thể ảnh hưởng tới tốc độ sạc, như phần trăm pin ( mức sạc), tình trạng pin, và thời tiết. Một trong những mối lo lớn nhất của người dùng ô tô điện liên quan đến sạc nhanh là nó có thể làm giảm tuổi thọ pin, do đẩy quá nhiều năng lượng vào xe quá nhanh chóng.

Việc lựa chọn sạc nhanh DC hay sạc chậm AC không phải yếu tố duy nhất có thể ảnh hưởng tới tuổi thọ pin, mà còn các yếu tố như nhiệt độ khắc nghiệt và tình trạng pin tại thời điểm cắm sạc.

Tuy nhiên như kết quả nghiên cứu của Recurrent cho thấy, các hệ thống quản lý nhiệt, điện áp, và pin mà các nhà sản xuất ô tô đã rót tiền đầu tư giúp bảo vệ pin ngay cả khi sạc nhanh thường xuyên. Để giúp kéo dài tuổi thọ pin, việc sử dụng tính năng quản lý nhiệt là cực kỳ quan trọng, cả khi trời cực nóng hay cực lạnh, vì nó giúp duy trì nhiệt độ tối ưu cho cụm pin trước khi cắm sạc.

Một mẹo khác là tránh sạc nhanh khi pin quá cạn hoặc còn nhiều, vì đó là lúc pin có sức "kháng cự" cao hơn, sẽ tăng thêm áp lực lên cụm pin. Một nghiên cứu khác được thực hiện vào năm 2020 cho thấy pin của xe điện (bao gồm cả xe thuần điện và xe hybrid cắm sạc - PHEV) xuống cấp từ 0% đến 4,1% trong năm đầu tiên, với mẫu tốt nhất là Chevrolet Bolt EV 2019 và mẫu tệ nhất là Mitsubishi Outlander PHEV 2019.

Tính năng bộ sạc ô tô

Một bộ sạc ô tô co những đặc tính như cài đặt dòng điện, hẹn giờ qua ứng dụng, kết nối với ứng dụng điện thoại thông minh,... Và nhiều tính năng khác giúp người dùng linh hoạt điều chỉnh được bộ sạc ô tô điện theo nhu cầu sử dụng.

Kết nối Bluetooth, Wifi, RFID: Người dùng có thể dễ dàng truy cập và điều khiển từ xa thông qua ứng dụng hoặc giao diện trực tiếp trên thiết bị. Bên cạnh đó, một số bộ sạc còn hỗ trợ việc sử dụng thẻ cứng để kích hoạt bộ sạc, mang tới sự thuận tiện và bảo mật cao cho người dùng.

Sạc ô tô điện

Kết nối với giao thức OCPP 1.6J: Bộ sạc ô tô điện treo tường được thiết kế để tương thích với giao thức OCPP 1.6J ( Open Charge Point Protocol). Chính vì điều này đã cho phép kết nối và trao đổi thông tin với các hệ thống quản lý sạc điện khác, mang lại tính linh hoạt và tiện lợi cho người dùng trong quá trình sử dụng sạc treo tường hơn.

Ngoài ra nếu là bộ sạc ô tô điện tại nhà, còn tiết kiệm thời gian chờ đợi đến lượt có chỗ sạc và tiền bạc hơn so với việc sạc ở các điểm trạm sạc công cộng.

Tính năng an toàn và bảo vệ cho hệ thống ô tô điện: Một hệ thống sạc điện đáng tin cậy và hiệu quả đảm bảo rằng xe ô tô điện luôn sẵn sàng và hoạt động tốt nhất. Bộ sạc ô tô điện tại nhà có cơ chế tự ngắt khi quá dòng đột ngột, có chế độ tự ngắt sạc khi xe đã đầy mức pin quy định.

Bảo vệ môi trường và giảm khí thải: Bằng các sử dụng điện năng để sạc xe đã giúp làm giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch góp phần bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và giảm phát thải khí nhà kính CO2.

>>> Xem bài viết gần đây: BYD là hãng ô tô nước nào?

Các cấp độ sạc ô tô điện

1. Cấp độ level 1 - 120V

Level 1 giống như tùy chọn sạc phổ biến, nếu có ổ cắm điện trên tường gần đó, bạn có thể sạc. Điểm yếu của bộ sạc này là tốc độ sạc chậm. Ví dụ, nếu sạc chiếc Ford Mustang Mach-E 2021 lắp gói pin 88 kWh với dòng điện 110-120V thì mất 63 giờ đồng hồ để sạc đầy, theo kết quả thử nghiệm của Electrek.

2. Cấp độ 2 level 2 - 240V

Sạc cấp độ 2 nhanh hơn với điện áp tăng gấp đôi. Những bộ sạc level 2 phổ biến ở các trạm sạc công cộng. Nhiều nhà sản xuất ô tô điện đề nghị chủ xe lắp bộ sạc level 2 trong nhà hoặc garage nếu có thể. Tương tự, ví dụ với chiếc Mustang Mach-E như trên, thời gian sạc đầy pin chỉ mất 11,5 giờ.

3. Cấp độ 3 level 3 - điện một chiều

Bộ sạc DC sử dụng nguồn cấp điện riêng, với dòng lớn hơn 480V và hơn 100A. Bộ sạc nhanh DC có thể cung cấp 50-350 kW điện, một số nước ở Châu Âu có thể lên 400 kW. Tùy thuộc vào nguồn điện sẵn có, bộ sạc level 3 có thể sạc xe điện trong vòng 20-30 phút, thường lắp đặt tại các trạm dừng nghỉ trên cao tốc, các trung tâm mua sắm.

Các cổng sạc xe điện

Dưới đây là một cổng chuẩn sạc xe điện như: Chuẩn sạc J1772, CHAdeMO, CCS, Mennekes, Tesla Supercharge.

1. Chuẩn sạc J1772

Cổng sạc ô tô điện J1772 là cổng sạc tiêu chuẩn công nghiệp dành cho tất cả các loại xe điện. Loại cổng sạc này cho phép ô tô điện sạc pin với dòng điện xoay chiều (AC) và dòng điện một chiều (DC) bằng bộ nối. Với cổng sạc J1772, hai đầu cắm sạc AC và DC sẽ được tích hợp để tối ưu thời gian sạc từ 8 tiếng xuống còn 20 phút.

Sạc ô tô điện

2. CHAdeMO

CHAdeMO là tên viết tắt của “Charge de Move”, một loại cổng sạc ô tô điện được thiết kế và phát triển bởi một công ty Nhật Bản vào năm 2010. Đây là loại cổng sạc nhanh có khả năng cung cấp năng lượng cho pin xe điện với công suất khoảng từ 6kW đến 150kW.

Đến năm 2021, cổng sạc CHAdeMO đã được cải tiến, áp dụng theo tiêu chuẩn 3.0, đem đến những tính năng vượt trội như: 
- Đầu nối nhẹ, nhỏ gọn, cáp sạc có đường kính nhỏ hơn;
- Tốc độ sạc nhanh gấp 3 lần, tương đương với khả năng cung cấp công suất lên đến 500kW, cho phép xe di chuyển được quãng đường lên đến 150km sau một giờ sạc;
- Sử dụng công nghệ làm mát bằng chất lỏng;
- Sử dụng qua nguồn điện một chiều ( DC), mức điện áp 600v - 800V.

3. CCS - Hệ thống sạc kết hợp

Khác với CHAdeMO cổng sạc CCS ( Combined Charging System) là loại cổng sạc kết hợp, cho phép sạc điện qua dòng điện xoay chiều (AC) và dòng điện một chiều (DC) trên cùng một cổng. Đây là sự tích hợp ưu việt giúp tiết kiệm diện tích, không gian và tối ưu hóa thiết bị sạc trên ô tô điện.

Ngoài ra, loại cổng sạc này có thể trở thành cổng sạc DC tiêu chuẩn. Tuy nhiên người dùng chỉ có thể sử dụng sạc AC khi sạc dự phòng tại nhà và chỉ có thể sử dụng một loại ổ cắm trên bộ sạc nhanh và chậm.
Với các trạm sạc cũ, công suất đầu ra của loại cổng sạc này là từ 50kW đến 250kW. Tuy nhiên, ở một số trạm sạc lớn, cổng sạc CCS còn hỗ trợ công suất lên tới 350kW.

Sạc ô tô điện

4. Cổng sạc Mennekes

Cổng sạc ô tô điện tiêu chuẩn Type 2 Mennekes hiện được sử dụng phổ biến tại thị trường Châu Âu. Loại cổng sạc này gồm có 7 chân cắm, hỗ trợ sạc xe trên cả hai dòng điện một pha và ba pha. Đây là loại cổng sạc sử dụng nguồn điện một chiều (DC) có tốc độ sạc nhanh với mức điện áp 600v - 800V.

Xe điện sử dụng loại cổng sạc này có thể sạc nhanh từ 0 - 80% lượng pin chỉ trong vòng 23 phút và vận hành 80-150 km với mỗi giờ sạc. Sạc Mennekes có cơ chế khóa sẵn, đảm bảo an toàn cho khách hàng khi sử dụng tại các điểm công cộng. 

5. Tesla Supercharger

Tesla xây dựng riêng cho mình một chuẩn sạc xe điện với cổng sạc Supercharger. Cổng sạc độc quyền này sử dụng ở Mỹ và cung cấp bộ chuyển đổi CHAdeMO, CCS cho một số thị trường nhất định. Ví dụ như chiếc Model 3 với đầu sạc CCS ở Châu Âu.

Ngoài các bộ sạc và cổng sạc xe điện, các hãng xe còn phát triển các ứng dụng quản lý pin, quản lý các trạm sạc, giúp xe dễ dàng tìm điểm sạc và các giao thức để nhận diện.

Lời kết

Trên đây là những thông tin liên quan đến bộ sạc ô tô điện, hy vong bạn đọc đã có thêm nhiều thông tin hữu ích. Ngoài ra có số lưu ý khác về bộ sạc ô tô cần quan tâm hữu ích như không cắm sạc ngay sau khi vừa tắt máy, hạn chế sạc nhanh nhiều, không sạc quá lâu,....

Cảm ơn bạn đọc!

AOZOOM.COM.VN