trên 2024/07/1 337

Khám phá những đổi mới trong công nghệ sạc xe điện

Xe điện (EV) đang trở nên phổ biến hơn, báo hiệu một bước đi lớn đối với vận chuyển thân thiện với môi trường.Xe điện (BEV) rất quan trọng vì chúng hiệu quả và có tác động môi trường thấp.Bài viết này khám phá các công nghệ khác nhau để sạc BEV, từ các hệ thống có dây truyền thống đến các phương pháp không dây mới và hoán đổi pin.Nó xem xét làm thế nào các công nghệ này giúp EV dễ sử dụng hơn và giúp giảm lượng khí thải carbon và thúc đẩy tính độc lập về năng lượng.Bài viết cũng so sánh các tùy chọn sạc di động và đứng yên, thảo luận về hiệu quả của chúng trong các tình huống khác nhau.Đánh giá chi tiết này nêu bật vai trò của cơ sở hạ tầng sạc trong việc làm cho xe điện trở nên khả thi và thành công, cung cấp những hiểu biết sâu sắc về công nghệ BEV hiện tại và tương lai.

Danh mục

Hình 1: Sạc không dây xe điện

Xe điện là gì?

Xe điện pin (BEV) sử dụng các loại phương pháp sạc có dây và không dây khác nhau.Những phương pháp này rất hữu ích để giảm lượng khí thải nhà kính, tăng hiệu quả năng lượng và ô nhiễm thấp hơn.Sự gia tăng của việc áp dụng xe điện (EV) trong vài thập kỷ qua phần lớn là do chi phí nhiên liệu thấp hơn và hiệu quả năng lượng vượt trội.Sự gia tăng việc áp dụng này đã thúc đẩy BEV trở thành một thành phần chính của vận chuyển thân thiện với môi trường.Những tiến bộ trong pin và công nghệ sạc kể từ năm 2014 đã cải thiện tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải.Để hỗ trợ sự tăng trưởng này, các công ty đang đầu tư rất nhiều vào nghiên cứu và phát triển các hệ thống sạc BEV.

Đây là một sự cố cho mỗi phần:

(1) Bộ sạc trên tàu

(2) Cổng tính phí

(3) Động cơ điện

(4) pin

Hình 2: Các bộ phận xe điện của pin

Làm thế nào để họ làm việc?

Xe điện (EV) đại diện cho một bước nhảy vọt lớn trong công nghệ ô tô, chủ yếu là do pin tiên tiến và điều khiển điện tử tinh vi.Tại cốt lõi của hầu hết các EV là pin lithium-ion, được biết đến với kích thước nhỏ gọn và mật độ năng lượng cao.Pin này có thể lưu trữ một lượng năng lượng khổng lồ trong một không gian nhỏ để tối đa hóa phạm vi và hiệu suất của xe.Quá trình sạc được quản lý bởi một bộ sạc trên tàu.Thiết bị này chuyển đổi dòng điện xen kẽ (AC) từ các nguồn năng lượng tiêu chuẩn, giống như ổ cắm hộ gia đình 120 volt, thành dòng điện trực tiếp (DC).

Mỗi EV có một cổng điện tích, kết nối phương tiện với nguồn điện bên ngoài.Cổng này cho phép tích hợp dễ dàng với cơ sở hạ tầng điện hiện có, làm cho việc sạc lại đơn giản.EVS cung cấp một tùy chọn vận chuyển thân thiện với môi trường bằng cách loại bỏ khí thải sau và giảm tác động môi trường.Họ cũng cung cấp trải nghiệm lái xe khác biệt với các phương tiện thông thường, tập trung vào hiệu quả, tính bền vững và công nghệ tiên tiến.

Công nghệ sạc có dây

Các phương pháp sạc có dây liên quan đến kết nối cáp trực tiếp giữa EV và thiết bị sạc, được phân loại thành các công nghệ sạc dòng điện (AC) và dòng điện trực tiếp (DC).

AC Sạc

Sạc AC sử dụng Bộ sạc trên tàu (OBC) để chuyển đổi AC thành DC.Chuyển đổi này tăng thêm trọng lượng cho hệ thống do sự bao gồm của đơn vị chuyển đổi.Sạc AC đạt được bằng cách sử dụng sạc chậm một pha hoặc hệ thống sạc nhanh trên tàu.Các hệ thống này chuyển sức mạnh sang OBC, sau đó điều chỉnh dòng điện để giảm gợn sóng, mất chuyển mạch và nhiễu điện từ (EMI).Sạc AC là phổ biến trong BEV, cung cấp mức năng lượng dưới 20 kW và thời gian sạc từ 2 đến 6 giờ.Các yêu cầu về trọng lượng và không gian của OBC là những trở ngại ngay cả việc sử dụng rộng rãi nó.

Hình 3: Sạc dòng điện (AC) và dòng điện trực tiếp (DC) xen kẽ

DC sạc

Các công nghệ sạc DC trực tiếp sạc pin, mang lại lợi thế của việc sạc nhanh.Các hệ thống này có thể được phân loại thành sạc nhanh và sạc nhanh ngoài tàu.Bằng cách chứa đơn vị chuyển đổi bên ngoài, DC sạc làm giảm kích thước và trọng lượng của xe.Pin dung lượng cao có thể được sạc trong vòng chưa đầy một giờ, làm cho DC sạc lý tưởng để tiếp nhiên liệu nhanh chóng.Không giống như sạc AC, sạc DC sử dụng bộ sạc ngoài tàu tại các trạm để cung cấp trực tiếp cho pin.Những giải pháp này yêu cầu một hệ thống quản lý pin (BMS) đắt tiền và thiếu tính linh hoạt cho nhiều vị trí sạc.Sạc có dây vẫn bị giới hạn bởi độ cứng vốn có của nó và nhu cầu an toàn và độ tin cậy của BMS.

Định vị các trạm sạc AC và DC

Diện mạo	AC Tính phí	DC Tính phí
Nguồn năng lượng	Dòng điện xen kẽ (ac) từ lưới điện	Dòng điện trực tiếp (DC) được cung cấp trực tiếp cho pin
Quá trình chuyển đổi	Bộ chuyển đổi trên tàu trong EV biến đổi AC thành DC	Bộ sạc ngoài chuyển AC thành DC trước Cung cấp ev
Địa điểm phổ biến	Khu dân cư, nơi làm việc	Đường cao tốc, khu vực công cộng bận rộn, ngày càng ở Cài đặt dân cư
Tốc độ sạc	Chậm hơn (lên đến 22 kW)	Nhanh hơn
Kịch bản sử dụng	Sạc qua đêm hoặc cả ngày	Sạc nhanh, lý tưởng cho khách du lịch
Cơ sở hạ tầng	Sử dụng cơ sở hạ tầng AC hiện có	Yêu cầu Bộ sạc DC chuyên dụng
Những tiến bộ công nghệ	Được thiết lập và có sẵn rộng rãi	Tăng tính khả dụng, bao gồm nhanh chóng và Sạc hai chiều
Tác động đến tính di động điện	Thuận tiện và dễ tiếp cận cho các nhu cầu thường xuyên	Tăng cường tốc độ sạc và hiệu quả cho Những tiến bộ trong tương lai

Công nghệ sạc không dây

Các công nghệ sạc không dây loại bỏ sự cần thiết của cáp, giải quyết các vấn đề bảo trì và an toàn.BEV có thể sạc bằng cách đỗ xe qua một hệ thống sạc truyền dòng tần số cao.Sạc không dây bao gồm các công nghệ trường gần, trung bình, xa và nhiều hơn nữa.

Hình 4: Sạc không dây

Sạc trường gần trường và trung bình

Sạc trường gần bao gồm sạc cảm ứng, cộng hưởng từ tính và điện dung, trong khi sạc trường trung bình bao gồm sạc thiết bị từ tính.Các phương pháp này loại bỏ sự cần thiết phải kết nối trực tiếp với xe, giảm chi phí so với sạc có dây.Hệ thống chuyển đổi AC tần số lưới thành AC tần số cao, được truyền qua một miếng đệm máy phát và nhận được bởi một miếng đệm thu được gắn vào BEV.Những phương pháp này cung cấp sự tiện lợi và hiệu quả chi phí nhưng có thể phải đối mặt với các vấn đề hiệu quả.

Sạc xa trường

Các phương pháp sạc xa, như laser, lò vi sóng và sạc sóng vô tuyến, vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu nhưng dự kiến ​​sẽ định hình tương lai của các công nghệ sạc không dây.Duy trì kết nối ổn định giữa máy phát và máy thu là một thách thức lớn, đặt ra rủi ro mất kiểm soát và hiệu quả.

Hệ thống sạc xe điện không dây tĩnh (S-WEVCS)

Hệ thống sạc xe điện không dây tĩnh (S-WEVCS) giúp tăng cường trải nghiệm xe điện (EV) bằng cách loại bỏ nhu cầu kết nối vật lý, giải quyết các mối lo ngại về an toàn như nguy cơ vấp ngã và sốc điện.Hệ thống này bao gồm một cuộn cảm ứng chính được nhúng trong mặt đất bên dưới chỗ đậu xe và một cuộn dây thứ cấp ở mặt dưới của xe.Thiết lập này tạo ra một từ trường để truyền năng lượng một cách hiệu quả, chuyển đổi AC nhận được bởi cuộn thứ cấp thành DC để sạc pin của xe.

S-WEVCS kết hợp các đơn vị điều khiển năng lượng và hệ thống quản lý pin để duy trì giao tiếp không dây liên tục để tối ưu hóa hiệu quả sạc và đảm bảo an toàn.Các hệ thống này điều chỉnh tốc độ truyền tải điện và sự liên kết cuộn dây, với các khoảng trống không khí dao động từ 150 đến 300 mm để có hiệu suất tối ưu trong các phương tiện hạng nhẹ.S-WEVC có thể được cài đặt trong khu dân cư, địa điểm thương mại và trung tâm giao thông công cộng.

Hình 5: Hệ thống sạc không dây tĩnh (SWC)

Sạc cảm ứng tĩnh

Sạc cảm ứng tĩnh liên quan đến hai cuộn dây điện từ: một cuộn chính được lắp đặt trên đường và một cuộn thứ cấp trên EV.Hệ thống chuyển đổi năng lượng AC 50Hz từ lưới thành DC, sau đó thành AC tần số cao, được chuyển qua cảm ứng điện từ cho xe.Sau đó, cuộn dây của EV chuyển đổi AC tần số cao trở lại DC để sạc pin.Phương pháp này phù hợp với EVs tự lái do sự thuận tiện của nó, mặc dù nó kém hiệu quả hơn so với sạc dẫn điện và có những hạn chế về trọng lượng và không gian.

Được thúc đẩy bởi nghiên cứu và phát triển hợp tác giữa học viện và công nghiệp, các nguyên mẫu S-WEVCS cung cấp khả năng năng lượng từ 3,3 kW đến 7,2 kW, tuân thủ các tiêu chuẩn như SAE J2954.Mặc dù chi phí cài đặt ban đầu dao động từ 2.700 đến 13.000 đô la, nhưng việc triển khai chiến lược S-WEVCS hứa hẹn các lợi ích dài hạn về an toàn và thuận tiện.Khi công nghệ phát triển và trở nên giá cả phải chăng hơn, việc áp dụng nó có thể tăng lên.Cho phép các phương tiện sạc mà không cần cáp vật lý, S-WEVC đảm bảo căn chỉnh hoàn hảo giữa máy thu của xe và máy phát được nhúng vào điểm đỗ xe để chuyển điện hiệu quả.Thiết kế này tích hợp liền mạch vào các thói quen hàng ngày, giảm tương tác vật lý và thúc đẩy dễ sử dụng, đặc biệt là ở các khu vực nơi các phương tiện đậu trong thời gian dài.Nó hỗ trợ quản lý năng lượng hiệu quả trong các phát triển đô thị, nâng cao trải nghiệm của người dùng và đóng góp tích cực vào kế hoạch cơ sở hạ tầng đô thị.

Hệ thống sạc xe điện không dây động (D-WEVCS)

D-WEVCS giải quyết các thách thức về phạm vi và chi phí của xe điện pin (BEV) bằng cách cho phép sạc chuyển động.Hệ thống này có các cuộn dây chính được nhúng dọc theo các con đường, được cung cấp bởi các nguồn AC điện áp cao, tần số cao.Các phương tiện được trang bị cuộn dây thứ cấp tương ứng nắm bắt các từ trường để chuyển đổi năng lượng thành DC, sạc pin động.

Công nghệ này làm giảm nhu cầu về công suất pin lớn khoảng 20%, nâng cao hiệu quả của xe và khả năng tương thích với các công nghệ lái tự trị.Tuy nhiên, độ chính xác căn chỉnh giữa cuộn máy phát và máy thu là tốt để tối đa hóa việc truyền năng lượng và hiệu quả hoạt động.D-WEVC có thể được điều chỉnh cho các hình thức vận chuyển khác nhau, từ xe hạng nhẹ đến xe buýt công cộng, biến nó thành một giải pháp có thể mở rộng cho cơ sở hạ tầng giao thông hiện đại.Trong một dự án thí điểm gần đây ở Thụy Điển, một đoạn đường cao tốc được trang bị công nghệ D-WEVCS, chứng tỏ giảm kích thước pin và mở rộng phạm vi xe.Các ứng dụng trong thế giới thực như vậy làm nổi bật tiềm năng biến đổi của D-WEVCS khi cơ sở hạ tầng hỗ trợ phát triển.

Hình 6: Hệ thống sạc xe điện không dây động (D-WEVCS)

Sạc cảm ứng động

Tính phí Hệ thống	Sự miêu tả	Thuận lợi	Giới hạn	Thích hợp Ứng dụng
Hệ thống sạc điện dung không dây	Hoạt động ở tần số cao bằng cách sử dụng dẫn điện Tấm để truyền năng lượng thông qua các dòng dịch chuyển.Tấm được nhúng trong Đường và phương tiện.	Thiết kế nhỏ gọn, hiệu quả về chi phí, giảm Chi phí tích hợp, truyền năng lượng hiệu quả, mất năng lượng tối thiểu	Yêu cầu cơ sở hạ tầng cụ thể, tiềm năng Những thách thức với các khoảng trống không khí khác nhau	Môi trường thành thị và dân cư
Sạc không dây thiết bị từ tính vĩnh viễn Hệ thống	Sử dụng nam châm vĩnh cửu được đồng bộ hóa để chuyển sức mạnh một cách cơ học.Mô -men xoắn nam châm chính được chuyển đổi trở lại thành Năng lượng điện bởi nam châm thứ cấp.	Truyền năng lượng cơ học, tiềm năng cho Chuyển đổi hiệu quả cao	Căn chỉnh chính xác cần thiết, giới hạn ở tĩnh kịch bản	Tình huống định vị xe chính xác là khả thi
Hệ thống sạc không dây quy nạp	Sử dụng cuộn dây chính để truyền điện Không dây đến một cuộn dây thứ cấp trong xe trên một khoảng cách không khí.	Thích ứng với các phạm vi quyền lực khác nhau, phù hợp Đối với các ứng dụng khác nhau, công nghệ đã được chứng minh (ví dụ: General Motors ' Magne-Charge)	Giới hạn bởi kích thước của khoảng cách không khí, có thể kém hiệu quả hơn trong khoảng cách lớn hơn	Trạm sạc cho điện từ nhỏ đến lớn xe cộ
Hệ thống sạc cảm ứng cộng hưởng	Sử dụng các tần số cộng hưởng được điều chỉnh để Tối đa hóa hiệu quả chuyển điện.Hoạt động ở tần số cao hơn khoảng cách không khí lớn hơn, sử dụng lõi ferrite từ tính.	Hiệu suất chuyển điện cao, tối thiểu Tiếp xúc vật lý, hiệu quả trên các khoảng trống không khí lớn hơn	Yêu cầu điều chỉnh chính xác của cộng hưởng tần số, tiềm năng nhiễu	Một loạt các ứng dụng xe điện

Công nghệ hoán đổi pin

Một sự thay đổi lớn trong thế giới xe điện đang hoán đổi pin.Điều này cho phép các tài xế nhanh chóng thay thế một pin trống bằng một điện tích điện, tương tự như đổ đầy một chiếc xe hơi.Nó tiết kiệm rất nhiều thời gian so với sạc thông thường.Phương pháp này làm giảm đáng kể thời gian liên quan đến sạc thông thường, cung cấp trải nghiệm nhanh, giống như trạm xăng.

Trao đổi pin liên quan đến việc thay thế pin đã cạn kiệt bằng các pin sạc đầy tại trạm hoán đổi.Nó mở rộng tuổi thọ pin bằng cách sử dụng một cơ chế sạc chậm tại nhà ga.Nó đòi hỏi một hệ thống tinh vi để theo dõi các mô hình sử dụng và sức khỏe của pin.Thiết kế của các trạm hoán đổi pin ưu tiên hiệu quả của người dùng.Người lái xe chỉ cần căn chỉnh phương tiện của họ ở một điểm được chỉ định và các hệ thống tự động xử lý việc hoán đổi pin.Quá trình này chỉ mất vài phút, giảm thiểu thời gian chết của xe và cải thiện trải nghiệm người dùng tổng thể bằng cách cho phép tiếp tục di chuyển ngay lập tức.Điều này giải quyết một trở ngại lớn cho việc áp dụng EV: thời gian sạc dài.

Hình 7: Công nghệ hoán đổi pin

Ưu điểm của việc hoán đổi pin

Ưu điểm chính của việc hoán đổi pin là nó giảm lượng thời gian cần thiết để sạc xe điện.Sạc truyền thống có thể mất hàng giờ, nhưng pin hoán đổi làm giảm điều này xuống chỉ còn vài phút.Điều này làm cho EV thực tế hơn cho các chuyến đi dài và làm giảm "sự lo lắng về phạm vi", nỗi sợ hết pin từ điểm sạc.

Cấu trúc cho các trạm hoán đổi pin ít phức tạp hơn và ít tốn kém hơn so với các trạm nhiên liệu thông thường.Hiệu quả chi phí này có thể dẫn đến việc áp dụng rộng hơn ở các khu vực có cơ sở hạ tầng EV hạn chế, chẳng hạn như khu vực nông thôn hoặc đang phát triển.Thúc đẩy một sự thay đổi toàn diện hơn sang xe điện, việc hoán đổi pin cung cấp một giải pháp thân thiện với môi trường, đáp ứng nhu cầu di chuyển của một dân số đa dạng.

Nhược điểm của việc hoán đổi pin

Công nghệ hoán đổi pin có lợi ích, nhưng cũng có những vấn đề lớn làm cho nó ít thực tế và khó sử dụng rộng rãi.Chi phí ban đầu để thiết lập các trạm hoán đổi cao, có khả năng mở rộng chậm lại.

Các vấn đề hoạt động cũng tồn tại.Mặc dù nhanh hơn so với sạc truyền thống, hoán đổi pin vẫn không nhanh như tiếp nhiên liệu xăng, có thể có vấn đề đối với nhu cầu du lịch khẩn cấp.Cũng có những lo ngại về thiệt hại về pin tiềm ẩn trong quá trình hoán đổi, điều này có thể khiến các nhà sản xuất EV ngần ngại chấp nhận hoàn toàn công nghệ này.Phí hàng tháng cao và nhu cầu giao diện pin được tiêu chuẩn hóa trên các nhà sản xuất khác nhau cũng đưa ra những thách thức.

Để khắc phục những thách thức này, cần có những cải tiến liên tục để đảm bảo an toàn và toàn vẹn pin trong quá trình hoán đổi.Mở rộng mạng lưới các trạm trao đổi để áp dụng rộng hơn.Các bên liên quan khác nhau đang làm việc để tinh chỉnh công nghệ này, khiến nó hấp dẫn hơn đối với cả nhà sản xuất và người tiêu dùng, với mục tiêu tích hợp nó vào thị trường ô tô chính thống.

Sạc điện thoại di động

Sạc EV di động, còn được gọi là tính phí theo yêu cầu hoặc đang lưu động, là một sự phát triển mới trong ngành công nghiệp xe điện (EV).Nó liên quan đến các hệ thống sạc di động có thể được chuyển đến các vị trí khác nhau để sạc EV, cung cấp một giải pháp thay thế cho các trạm sạc cố định.Các đơn vị di động này mang lại sức mạnh trực tiếp cho các phương tiện, loại bỏ sự cần thiết của EV để đi đến một địa điểm cụ thể để sạc.Họ sử dụng các nguồn năng lượng di động như máy phát điện hoặc bộ pin lớn để cung cấp điện cho EV bất cứ nơi nào họ đang đỗ.

Một số phương tiện được trang bị nhiều điểm sạc và công suất cao, có thể nhanh chóng sạc cùng một lúc.Những người khác là các thiết lập nhỏ hơn, di động có thể được đặt tạm thời ở các địa điểm như bãi đỗ xe, không gian sự kiện hoặc khu vực mà không có cơ sở hạ tầng sạc vĩnh viễn.Một hình thức sạc di động tiên tiến hơn liên quan đến robot tự trị xác định vị trí và sạc xe trong khu vực đỗ xe.Phương pháp này, một hình thức sạc dẫn, cung cấp sự linh hoạt trong các vị trí sạc và sử dụng hiệu quả không gian.Robot sạc di động tăng cường hiệu quả của việc sạc lại trong các khu vực đỗ xe, cho phép sử dụng tốt hơn cơ sở hạ tầng sạc.Người dùng có thể dễ dàng tìm thấy bộ sạc bằng ứng dụng, hỗ trợ cả sạc depot qua đêm và sạc pantograph cho pin lớn hơn và nhu cầu sạc nhanh.Tính linh hoạt và tính di động của họ giải quyết nhiều thách thức hậu cần, đưa ra một giải pháp thực tế vượt quá giới hạn của các trạm sạc truyền thống.

Hình 8: Bộ sạc xe điện di động (EV)

Lợi ích của Sạc EV di động

• Khả năng tiếp cận và thuận tiện

Ưu điểm chính của sạc EV di động là khả năng cung cấp các giải pháp sạc trực tiếp cho chủ sở hữu EV trong các khu vực có cơ sở hạ tầng sạc hạn chế.Khả năng tiếp cận này làm giảm các vấn đề liên quan đến các tùy chọn sạc thưa thớt, cho phép sạc trong các vị trí điều khiển từ xa, tạm thời hoặc kinh tế để thiết lập vĩnh viễn.Nó loại bỏ sự căng thẳng của việc tìm một trạm sạc, giúp các tài xế yên tâm và khả năng sạc lại phương tiện của họ một cách thuận tiện mà không làm thay đổi tuyến đường của họ.

• Khả năng triển khai và mở rộng nhanh chóng

Các đơn vị sạc di động được thiết kế để thiết lập nhanh và có thể dễ dàng vận chuyển đến các khu vực có sự gia tăng tạm thời về nhu cầu sạc, chẳng hạn như các sự kiện hoặc công trường xây dựng.Thiết kế mô -đun của họ cho phép dễ dàng mở rộng, thêm công suất mà không thay đổi cơ sở hạ tầng rộng rãi.Khả năng thích ứng này làm cho EV di động sạc một giải pháp lý tưởng có thể phát triển với sự phổ biến ngày càng tăng và áp dụng EV.

• Giảm lo lắng phạm vi

Range lo lắng, nỗi sợ hết pin ra khỏi trạm sạc, là một rào cản lớn đối với việc áp dụng EV.Các đơn vị sạc di động cung cấp một giải pháp thực tế bằng cách mở rộng mạng lưới các tùy chọn sạc có sẵn trong các khu vực có cơ sở hạ tầng hạn chế.Sự hiện diện của họ trấn an các trình điều khiển về sự sẵn có của các tài nguyên sạc, khuyến khích sử dụng EV và hỗ trợ việc áp dụng rộng rãi của họ.

Phí Depot qua đêm

Hình 9: Sạc kho qua đêm

Sạc kho qua đêm được sử dụng cho cả sạc chậm và nhanh, được định vị ở cuối nguồn điện và được sử dụng để sạc vào ban đêm.Phương pháp này giảm thiểu tác động lên lưới điện, làm cho nó trở thành một tùy chọn thuận lợi cho việc sạc bền vững.Nó đảm bảo rằng EV được sạc đầy và sẵn sàng để sử dụng vào đầu ngày hôm sau, mang lại sự thuận tiện và hiệu quả cho các hoạt động của đội tàu và sử dụng riêng.

Sạc pantograph

Sạc Pantograph được thiết kế cho các EV với dung lượng pin lớn, chẳng hạn như xe buýt và xe hạng nặng.Hệ thống này làm giảm chi phí vốn của chiếc xe bằng cách giảm chi tiêu cho pin nhưng làm tăng chi phí của cơ sở hạ tầng sạc.Sạc Pantograph được chia thành các phương pháp từ trên xuống và từ dưới lên.Khoa học từ trên xuống liên quan đến một hệ thống ngoài bo mạch được gắn trên sân thượng của trạm xe buýt, trong khi phương thức từ dưới lên liên quan đến một hệ thống trên tàu được cài đặt trên xe buýt.Phương pháp này cung cấp một giải pháp thực tế để nhanh chóng tính phí các phương tiện lớn nhưng yêu cầu đầu tư cơ sở hạ tầng và căn chỉnh chính xác.

Hình 10: Sạc pantograph

Nhà Vs.Tính phí công khai

Hình 11: Sạc nhà

Chủ sở hữu EV có thể chọn giữa các trạm sạc nhà và sạc công cộng, mỗi trạm cung cấp các loại và tốc độ sạc khác nhau.Sạc tại nhà, thường được thực hiện qua đêm, liên quan đến việc sạc nhỏ bằng cách sử dụng cửa hàng hộ gia đình tiêu chuẩn hoặc tính phí gia đình AC nhanh hơn với hộp tường.Các trạm sạc công cộng cung cấp các tùy chọn sạc nhanh hơn và nhanh hơn, cung cấp sạc nhanh AC hoặc DC.Bộ sạc nhanh DC tại các trạm công cộng cung cấp thời gian sạc nhanh nhất, mặc dù sử dụng quá mức có thể rút ngắn thời lượng pin.Sự lựa chọn giữa sạc gia đình và công cộng phụ thuộc vào thói quen lái xe của người dùng, sự sẵn có của cơ sở hạ tầng và nhu cầu sạc nhanh.

Bảng dưới đây cung cấp một so sánh giữa các lợi thế và thách thức liên quan đến các trạm sạc xe điện công cộng và nhà ở (EV).

Loại	Thuận lợi	Thách thức
Sạc EV công cộng	Địa điểm thuận tiện (trung tâm mua sắm, nơi làm việc, đường cao tốc)	Nhu cầu cao trong giờ cao điểm gây ra nhiều thời gian thời gian chờ đợi
	Làm giảm sự lo lắng phạm vi cho những người không có Tùy chọn sạc riêng	Biến đổi chi phí, thường cao hơn điện dân cư
	Tốt cho chủ sở hữu EV đô thị và ngoại ô	Cơ sở hạ tầng hạn chế ở nông thôn/ít hơn Các khu vực dân cư làm tăng sự lo lắng và giới hạn phạm vi áp dụng
Trang chủ EV sạc	Sự thuận tiện của việc sạc qua đêm trong nhà để xe, đảm bảo một chiếc xe được tính đầy đủ mỗi sáng	Chi phí thiết lập ban đầu (tính phí phần cứng, có thể nâng cấp hệ thống điện)
	Chi phí điện có khả năng thấp hơn, Đặc biệt với thuế quan phi cao	Sạc chậm hơn so với công suất cao Bộ sạc công cộng
	Có thể tăng giá trị tài sản	Người thuê nhà và người dân nhiều gia đình phải đối mặt Các thách thức cài đặt bổ sung (quyền, cơ sở hạ tầng không đầy đủ)
Chi phí so sánh của nhà so với tính phí công cộng	Sạc nhà thường rẻ hơn ($ 0,12/kWh so với $ 0,25/kWh cho công chúng)	Biến thể chi phí dựa trên tỷ lệ tiện ích địa phương và giá mạng công cộng
	Tỷ lệ thấp điểm có thể giảm thêm nhà chi phí tính phí	Phí thành viên và thường xuyên công khai miễn phí Sạc có thể ảnh hưởng đến chi phí tổng thể

Đầu nối và thiết bị sạc xe điện

Hình 12: Tổng quan về các loại đầu nối chính

Sạc hiệu quả của xe điện (EV) phụ thuộc vào khả năng tương thích của các đầu nối cụ thể và sử dụng các hệ thống sạc phù hợp.AC Sạc sử dụng các đầu nối loại 1 và loại 2, trong khi Sạc nhanh DC sử dụng các đầu nối combo Chademo và SAE.Thật tốt cho các trình điều khiển EV để biết các đầu nối nào tương thích với phương tiện của họ trước khi truy cập vào một trạm sạc, vì điều này đảm bảo tính phí hiệu quả và không gặp rắc rối cho việc áp dụng EVs rộng rãi.

Các hệ thống sạc EV được phân loại thành ba cấp độ: Cấp 1, Cấp 2 và Cấp 3 (Sạc nhanh DC).Bộ sạc cấp 1 là đơn giản nhất, sử dụng ổ cắm 120V tiêu chuẩn và cung cấp năng lượng hạn chế, làm cho chúng phù hợp để sạc qua đêm tại nhà.Bộ sạc cấp 2 sử dụng ổ cắm 240V, cung cấp sạc nhanh hơn cho cả sử dụng tại nhà và công cộng.Bộ sạc cấp 3, hoặc Bộ sạc nhanh DC, bỏ qua bộ sạc trên tàu và cung cấp năng lượng trực tiếp cho pin, đòi hỏi nguồn năng lượng công suất cao và làm cho chúng lý tưởng cho các trạm sạc nhanh thương mại.Mỗi cấp độ của thiết bị sạc cung cấp các lợi ích riêng biệt, phù hợp với nhu cầu của người dùng khác nhau và các kịch bản sạc, đảm bảo việc sử dụng EVs hiệu quả và rộng rãi.

Phần kết luận

Bài viết này xem xét các công nghệ và hệ thống sạc cho xe điện pin (BEV), tiết lộ các cơ hội và thách thức trong ngành EV.Bằng cách xem xét sạc có dây và không dây, hoán đổi pin và các giải pháp sạc di động, rõ ràng là tương lai của vận chuyển phụ thuộc rất nhiều vào những tiến bộ này.Những cải tiến trong cơ sở hạ tầng BEV, từ nhà đến không gian công cộng, nhằm mục đích làm cho EV dễ tiếp cận và thiết thực hơn.Tuy nhiên, việc đạt được một tương lai đầy điện đòi hỏi phải vượt qua các thách thức về công nghệ, kinh tế và cơ sở hạ tầng.Sự đổi mới liên tục và tăng cường của các hệ thống này làm cho EV trở thành một lựa chọn chính thống, bền vững cho giao thông toàn cầu.Câu chuyện này nổi bật không chỉ là tiến bộ công nghệ mà còn là các mục tiêu môi trường thúc đẩy chuyển sang xe điện, hứa hẹn một tương lai xanh hơn và hiệu quả hơn cho mọi người.

Câu hỏi thường gặp [Câu hỏi thường gặp]

1. Công nghệ sạc EV hiện tại là gì?

Xe điện thường được sạc bằng một trong ba công nghệ chính: Sạc nhanh cấp 1, Cấp 2 và DC.Sạc cấp 1 sử dụng một ổ cắm điện gia đình tiêu chuẩn (120 volt) và là dạng chậm nhất, phù hợp để sử dụng qua đêm hoặc lái xe tối thiểu hàng ngày.Sạc cấp 2 hoạt động trên 240 volt và sạc nhanh hơn, làm cho nó phù hợp cho các trạm sạc công cộng và gia đình.DC Fast Sạc là phương pháp nhanh nhất, sử dụng dòng điện trực tiếp (DC) thay vì xen kẽ dòng điện (AC) và có thể sạc EV đến 80% trong khoảng 30 phút, tùy thuộc vào khả năng xe và bộ sạc.Những tiến bộ công nghệ bao gồm sạc và cải tiến không dây trong công nghệ pin cho phép sạc nhanh hơn và phạm vi lái xe dài hơn.

2. Nguyên tắc sạc xe điện là gì?

Sạc xe điện hoạt động theo nguyên tắc chuyển đổi điện AC từ lưới điện sang năng lượng DC để sạc pin của EV.Bộ sạc cấp 1 và cấp 2 thường chuyển đổi điện AC thành DC trong bộ sạc trên xe của xe, trong khi Bộ sạc nhanh DC cung cấp điện DC trực tiếp cho pin, bỏ qua bộ sạc nội bộ xe hơi.Phương pháp trực tiếp này cho phép tốc độ sạc nhanh hơn.Quá trình sạc được quản lý bởi một đơn vị điều khiển điện tử (ECU) trong EV, giao tiếp với trạm sạc để điều chỉnh luồng năng lượng để tối ưu hóa thời lượng pin và tốc độ sạc.

3. Phương pháp sạc tốt nhất cho EV là gì?

Phương pháp sạc tốt nhất phụ thuộc vào nhu cầu của người dùng.Để sử dụng hàng ngày, việc sạc cấp 2 tấn công sự cân bằng giữa tốc độ sạc và chi phí thiết bị, làm cho nó trở nên thiết thực nhất cho việc sử dụng tại nhà và công cộng.DC Sạc nhanh là tốt nhất cho du lịch đường dài nơi cần sạc nhanh.Tuy nhiên, việc sử dụng thường xuyên sạc nhanh có thể làm giảm pin nhanh hơn các phương pháp chậm hơn.

4. Bạn có thể sạc một chiếc xe điện mỗi ngày không?

Vâng, bạn có thể sạc một chiếc xe điện mỗi ngày.Sạc thường xuyên để đảm bảo pin duy trì sức khỏe tối ưu và phương tiện đã sẵn sàng để sử dụng.Thói quen sạc tương tự như điện thoại thông minh sạc, phích cắm trong hàng đêm là phổ biến trong số các chủ sở hữu EV.Tuy nhiên, bạn nên duy trì mức sạc pin từ 20% đến 80% để tối đa hóa tuổi thọ và hiệu suất.

5. Mất bao lâu để sạc EV?

Thời gian cần thiết để sạc EV thay đổi dựa trên mức sạc, dung lượng pin và trạng thái sạc hiện tại.Bộ sạc cấp 1 mất 8-20 giờ để sạc đầy pin, làm cho nó phù hợp để sạc qua đêm.Bộ sạc cấp 2 có thể mất 4-6 giờ để sạc đầy.Sạc nhanh DC có thể sạc EV lên tới 80% trong khoảng 30 phút, nhưng tổng thời gian có thể thay đổi giữa các mẫu xe khác nhau và đầu ra bộ sạc.

6. Mục đích chính của bộ sạc EV là gì?

Mục đích chính của bộ sạc EV là chuyển đổi điện AC một cách hiệu quả và an toàn từ lưới điện thành điện DC có thể được lưu trữ trong pin xe, tạo điều kiện cho việc sử dụng năng lượng điện để lái.Bộ sạc EV được thiết kế để bảo vệ cả lưới điện và pin xe khỏi thiệt hại tiềm tàng trong quá trình sạc, kết hợp các tính năng như khả năng sạc thông minh để tối ưu hóa thời gian sạc và sử dụng điện.