Ô tô điện các loại trạm sạc và trạm sạc cho thuê

CHUYÊN ĐỀ Ô TÔ ĐIỆN

01

TỔNG QUAN KIẾN THỨC VỀ Ô TÔ ĐIỆN

Sơ lược về lịch sử phát triển của ô tô điện

- Ô tô điện được ra đời lần đầu tiên vào năm 1834 Trong suốt những thập kỷ nửa sau thế kỷ 19, nhiều công ty đã sản xuất ô tô điện ở Hoa Kỳ, Anh, và Pháp Tuy nhiên, do những hạn chế về công nghệ ắc quy và đặc biệt là do sự tiến bộ vượt bậc của công nghệ động cơ đốt trong, ô tô điện đã dần bị thay thế và hầu như không còn tồn tại từ sau

những năm 1930. Hình 1: Xe ô tô điện đã

xuất hiện từ những năm 1800

- Tới những năm đầu của thập kỷ 70 thế kỷ trước, hai vấn đề lớn của nhân loại là ô nhiễm môi trường và an ninh năng lượng Người ta bắt đầu quan tâm trở lại đến ô tô điện như một giải pháp hiệu quả cho các vấn đề này.

Khái niệm về ô tô điện

- Ô tô điện là phương tiện di chuyển sử dụng động cơ điện thay vì động cơ đốt trong truyền thống Năng lượng cho động cơ điện được cung cấp bởi pin lithium-ion được tích hợp trong xe.

Hình 2: Xe ô tô Hybrid được chế tạo bởi Ferdinand

Porsche.

ƯU ĐIỂM VỀ Ô TÔ ĐIỆN

- Thân thiện với môi trường: Lợi ích lớn nhất của dòng xe ô tô điện chính là khả năng bảo vệ môi trường của mình Như bạn đã biết, xe ô tô điện sẽ không cần phải sử dụng động cơ đốt trong nên sẽ không thải ra khí Co2 như các loại động cơ xăng / dầu thông thường.

- Vận hành êm ái: Hoạt động êm ái hơn nhiều so với xe sử dụng động cơ đốt trong, mang đến trải nghiệm lái xe thoải mái và thư giãn.

ƯU ĐIỂM VỀ Ô TÔ ĐIỆN

- Công nghệ tiên tiến: Thường được trang bị các công nghệ tiên tiến nhất, mang đến trải nghiệm lái xe hiện đại và tiện nghi.

- Tiết kiệm chi phí: Chi phí vận hành và bảo dưỡng thấp hơn so với xe chạy xăng hoặc dầu diesel.

NHƯỢC ĐIỂM VỀ Ô TÔ ĐIỆN

- Giá thành cao: Giá thành hiện nay vẫn cao hơn so với xe chạy xăng hoặc dầu diesel - Hạ tầng trạm sạc: Hạ tầng trạm sạc còn hạn chế, đặc biệt là ở các khu vực ngoại thành.

- Quãng đường di chuyển: Quãng đường di chuyển sau mỗi lần sạc còn thấp hơn so với xe chạy xăng hoặc dầu diesel.

Các thiết bị lưu trữ điện năng

Khái niệm về ắc

quyKhái niệm về pin xe điệnPin lithium – ioncủa pin Lithium – ionNguyên lý hoạt động

Khái niệm về ắc quy

- Đây là một nguồn điện thứ cấp, được dùng để tích trữ năng lượng và cấp điện cho các thiết bị điện nhờ quá trình chuyển đổi hóa năng thành điện năng Khi bình ắc quy hết điện, bạn có thể dụng máy sạc ắc quy để nạp điện và tái sử dụng như bình thường.

Khái niệm về pin xe điện

- Pin trên điện là loại pin sạc (hay còn gọi là ắc quy hay pin thứ cấp), pin có dung lượng lớn, thường được sử dụng để cung cấp năng lượng điện cho các phương tiện giao thông chạy bằng điện như ô tô điện, xe máy điện, xe đạp điện Pin có thể lặp đi chu trình sạc bằng cách cắm pin và bộ sạc vào nguồn điện Loại pin phổ biến nhất cho xe điện hiện nay là pin lithium-ion (Li-ion).

Pin lithium – ion

- Pin Lithium ion hay còn gọi là pin li-on, viết tắt là LIB Đây là công nghệ pin tiên tiến có ion lithium là thành phần chính, điều đặc biệt là loại pin này có thể sạc được.

- Pin Lithium thường dùng cho các thiết bị như: Điện thoại, máy tính, máy chụp hình… Hiện nay, pin lithium còn được chú trọng phát triển trên những ứng dụng phương tiện di chuyển chạy bằng điện như: Xe đạp điện, xe máy điện, ô tô điện hoặc kỹ thuật ở các ngành quân đội, hàng không

Nguyên lý hoạt động của pin Lithium – ion

C6 + LiCoO2 = LiC6 + CoO2

Chiều của dòng electron và Li+ khi pin đang nạp

- Pin Lithium – ion với cực dương là LiCoO2, cực âm là graphite C6, chính là than Khi nạp, dưới điện áp nạp, electron bị buộc chạy từ điện cực dương LiCoO2, ion Li+ tách khỏi cực dương di chuyển trở về điện cực âm graphite C6.

Nguyên lý hoạt động của pin Lithium – ion

LiC6 + CoO2 = C6 + LiCoO2

Chiều của dòng electron và Li+ khi pin đang xả

Khi xả, diễn ra quá trình ngược lại, ion Li + di chuyển từ cực âm LiC6, qua chất điện phân, sang cực dương và phản ứng với CoO2

Công nghệ sạc trên ô tô điện

Công nghệ sạc

nhanhCông nghệ sạc siêu nhanhCông nghệ sạc không dây “Đường sạc hộ”

Công nghệ sạc nhanh

 - Sử dụng dòng điện một chiều (DC) với công suất cao để sạc pin, thường vượt quá 100 kW Các trạm sạc DCFC có thể sạc khoảng 80% dung lượng pin trong khoảng 20-30 phút.

công suất lên tới 350 kW, thậm chí 450 kW, cho phép sạc nhanh hơn nhiều lần so với các hệ thống thông thường.

Công nghệ sạc không

dây “Đường sạc hộ”

 Phát triển công nghệ sạc không dây cho phép truyền tải năng lượng qua không khí từ mặt đất lên xe thông qua cơ chế cảm ứng từ trường, mặc dù việc này thường có hiệu quả thấp hơn so với sạc có dây

“Nhìn chung, dòng xe ô tô điện mang đến cho người dùng khá nhiều lợi ích khi sử dụng, ngoài tiết kiệm chi phí nuôi xe còn giúp bảo vệ môi trường sống Vấn đề phạm vi di chuyển và trạm sạc chỉ là vấn đề về thời gian, tất cả vấn đề này sẽ được giải quyết trong vòng vài năm sắp tới”

— KẾT LUẬN

- Tesla là nhà sản xuất ô tô điện tiên phong và nổi tiếng nhất thế giới Hãng có trụ sở tại California, Hoa Kỳ và được thành lập vào năm 2003 Tesla nổi tiếng với các dòng xe Model S, Model X, Model 3 và Model Y với thiết kế sang trọng, hiệu suất cao và công nghệ tự lái tiên tiến.

Model S phiên bản Long Range Plus

Trạm sạc của Tesla

- BYD là một tập đoàn đa quốc gia của Trung Quốc hoạt động trong nhiều lĩnh vực, bao gồm cả sản xuất ô tô điện BYD có trụ sở tại Thâm Quyến, Quảng Đông và được thành lập vào năm 1995 BYD cung cấp đa dạng các dòng xe điện từ xe phổ thông đến xe cao cấp, và đang dần trở thành đối thủ cạnh tranh mạnh mẽ với Tesla.

BYD Seal

Trạm sạc của BYD

- BMW đang đầu tư mạnh mẽ vào xe điện và đặt mục tiêu trở thành nhà sản xuất xe điện hạng sang hàng đầu thế giới BMW cũng đang phát triển công nghệ pin mới cho xe điện với mục tiêu tăng phạm vi hoạt động và giảm thời gian sạc Hãng cũng đang đầu tư vào mạng lưới trạm sạc xe điện để tạo điều kiện thuận lợi cho người sử dụng xe điện.

BMW i4

Trạm sạc của BMW

General Motors

- General Motors là một trong những nhà sản xuất ô tô lớn nhất Hoa Kỳ và thế giới Hãng có trụ sở tại Detroit, Michigan và được thành lập vào năm 1908 General Motors đang đầu tư mạnh mẽ vào xe điện và đã ra mắt nhiều mẫu xe điện mới như Chevrolet Bolt EV và Bolt EUV.

Bolt EUV

Trạm sạc của General Motors

Hyundai Motor Group là tập đoàn ô tô lớn thứ 5 thế giới với hai thương hiệu chính là Hyundai và Kia Tập đoàn có trụ sở tại Seoul, Hàn Quốc và được thành lập vào năm 1967 Hyundai Motor Group đang đẩy mạnh phát triển xe điện và đặt mục tiêu bán 1 triệu xe điện mỗi năm vào năm 2025.

Hyundai Kona Electric

Trạm sạc của Hyundai

Các loại trạm sạc cho xe điện

 (Alternating Current - Dòng điện xoay chiều) (Direct Current - Dòng điện một chiều)

Sạc AC

Sạc AC là loại sạc đơn giản nhất và bộ sạc AC cấp 2 (Level 2 AC charger) có ở hầu hết các gia đình, văn phòng, công viên, trung tâm mua sắm, v.v Các bộ sạc này có thể được cắm vào các ổ cắm bình thường.

Sạc DC

- Sạc nhanh DC hoặc chính là sạc Cấp độ 3 bỏ qua tất cả các giới hạn của bộ sạc thông thường và cung cấp nguồn DC trực tiếp cho pin Thời gian sạc phụ thuộc vào kích thước pin và đầu ra của bộ phân phối nhưng nhiều xe điện có thể sạc 80% pin trong một giờ hoặc chưa đến một giờ.

Trạm sạc ô tô điện được triển khai tại Việt Nam

Bộ sạc di động 2,2kW

 - Bộ sạc di động công suất 2.2 kW giúp khách hàng chủ động sạc xe ô tô điện VinFast tại nhà hoặc tại các địa điểm thuận tiện khác Bộ sạc này được thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng mang theo xe Thời gian sạc cho mức pin đạt 10%-70% khoảng 11 tiếng

Hình Bộ Sạc Di Động Ô Tô Điện 2.2 kW

Bộ sạc di động theo xe công suất 3,5 kW

  - Được thiết kế dạng dây sạc, với 1 đầu ra công suất 3,5 kW, mang được theo xe (hiện nay là mẫu xe VF 8), có thể điều chỉnh dòng sạc lên tối đa 16A, thời gian sạc khoảng 13,3h cho từ 10% đến 100% dung lượng pin

Hình Bộ sạc di động theo xe công suất 3,5 kW

Bộ sạc treo tường VinFast tại nhà AC công suất 7,4 kW

  - Là bộ thiết bị phải mua riêng, được thiết kế dạng tủ treo gắn tường và không thể mang theo xe Nó cung cấp nguồn điện xoay chiều cấp cho xe với công suất 7,4 kW

Hình Bộ sạc treo tường AC 7,4 kW

Sạc thường 11kW

  Đây là hệ thống sạc cho mức công suất thấp nhất trong các loại sạc ô tô điện được VinFast triển khai tại thị trường Việt Nam Sạc ô tô 11kW mang thiết kế gọn gàng với phần chân dạng chữ L giúp tối ưu diện tích lắp đặt

- Mỗi trụ sạc có một cổng ra với công suất khoảng 1,2kW Tùy từng dòng xe, thời gian sạc đầy 0-100% dao động từ 6-8 tiếng Sạc 11kW được hãng lắp đặt tại những nơi có thể đỗ xe trong thời gian dài như bãi giữ xe, chung cư, trung tâm thương mại.

Hình Trụ sạc AC 11kW

Sạc nhanh 30kW

- Sạc nhanh 30kW có hai dạng thiết kế là treo tường và tủ đứng Dù điện áp đầu vào giống loại sạc 11kW, nhưng công suất của loại sạc này lại có thể đạt mức khoảng 30kW hệ thống sạc nhanh 30kW sẽ được bố trí song song với sạc thường 11kW tại các trung tâm thương mại, tòa nhà văn phòng, bến xe…

Loại trạm sạc nhanh này có khả năng sạc 0-80% trong thời gian ngắn chỉ từ 40-120 phút tùy từng loại xe.

Hình Trụ sạc nhanh DC 30kW

Sạc nhanh 60kW

- Bên cạnh loại sạc nhanh 30kW, VinFast còn cung cấp thêm loại sạc nhanh 60kW Do cấu tạo lớn, sạc nhanh 60kW chỉ có duy nhất thiết kế tủ đứng Không chỉ có công suất gấp đôi loại 30kW, sạc nhanh 60kW còn có khả năng sạc hai phương tiện cùng lúc nhờ bố trí hai cổng ra.

- Điện áp đầu ra là loại một chiều với hiệu điện thế 200-500V Hệ thống sạc nhanh 60kW sẽ được VinFast triển khai tại các cửa hàng xăng dầu và trên các tuyến đường cao tốc, quốc lộ Thời gian trung bình để sạc 0-80% là

Hình Trụ sạc nhanh DC 60kW

Sạc siêu nhanh 250kW

Trạm sạc siêu nhanh này sẽ được đặt ở các cây xăng, trạm nghỉ trên cao tốc, quốc lộ và các tru, khu đô thị lớn… Đặc biệt, nhờ công suất lên tới 250 kW, trạm sạc này có thể giúp phương tiện di chuyển thêm quãng đường 180 km chỉ sau 15 phút sạc Đối với các dòng xe điện Vinfast như VFe34, VFe35, VFe36 với sạc siêu nhanh 18 phút đi được 180km Và khi được sạc đầy xe sẽ đi được quãng đường 285km.

Hình Trụ sạc siêu nhanh 250kW

Sạc siêu nhanh 360kW

Vinfast thử nghiệm trụ sạc siêu nhanh 360 kw tại Đà Nẵng Trụ sạc này có khả năng sạc nhanh, giống như việc đổ xăng, giảm thời gian chờ đợi đáng kể cho người dùng Trụ sạc mới này có thiết kế hiện đại, tối ưu không gian sử dụng và có thể tự động điều chỉnh công suất sạc tuỳ theo số lượng xe sạc cùng thời điểm.

Hình Trụ sạc siêu nhanh 360kW

Khái niệm về ắc quy

- Trạm sạc xe điện là nơi cung cấp năng lượng điện cho các phương tiện giao thông vận hành bằng điện như xe ô tô điện, xe máy điện, xe buýt điện…

- Trạm sạc có vai trò cung cấp điện năng cần thiết cho các phương tiện điện trong trường hợp cạn kiệt năng lượng trong quá trình di chuyển Nhờ những trạm sạc này mà các phương tiện được nạp đầy pin và tránh được tình trạng gặp sự cố hết pin giữa đường trong quá trình đi lại.

KHÔNG GIAN ĐẬU XE

  Các bãi đậu xe công cộng trong các thành phố lớn đang là sự lựa chọn hàng đầu Nhờ có sẵn không gian đậu xe đủ rộng cho nhiều phương tiện và có thể lắp đặt được các trụ sạc Ngoài ra cũng có thể xây dựng các trạm sạc ở bãi xe khu dân cư, tòa nhà cao tầng, tòa nhà văn phòng hay bãi xe của bến xe, trường học …

Không gian đậu xe thoải mái, thoáng mát

CẢNH QUAN TRẠM SẠC  - Cách bố trí cảnh quan trong trạm sạc

cũng ảnh hưởng rất nhiều đến các yếu tố khác như là: xác định thiết kế được lối di chuyển của người đi bộ, trạm thu phí, bố trí trạm sạc …

- Việc bố trí cây xanh ở phía trước hay bên cạnh của một quầy đỗ xe có thể giúp định hướng được người đi bộ về phía sau xe Các bãi cỏ sẽ thu hút được các hoạt động của người dùng đến trạm

LỐI ĐẬU XE

  - Khi khai thác các bãi đậu xe để lắp đặt trạm sạc, cần phải thiết kế tính năng tìm kiếm và hướng dẫn tới trạm sạc nhanh nhất giúp người sử dụng có thể nhanh chóng tìm được trạm sạc trong thời gian nhanh nhất Tuy nhiên, cần phải lưu ý các vị trí tránh xâm phạm không gian an toàn của lối đậu xe và di chuyển của người đi bộ.

- Thông thường lối đậu xe sẽ có kích thước an toàn để lùi xe ra khỏi vị trí đậu và tạo khoảng cách đủ an toàn với xe đang đậu ở phía sau để tránh được tình trạng va chạm có thể xảy ra.

KHU VỰC CHO NGƯỜI ĐI BỘ

- Ngoài các lối đi đậu xe thì phần đường di chuyển của người đi bộ, khu vực di chuyển hàng hóa lên xuống cũng là các yếu tố để kiểm tra và xác định được vị trí đặt trạm sạc có đảm bảo an toàn hay không.

- Trong các bãi đổ xe sẽ có phần đường riêng cho người đi bộ để đảm bảo an toàn cho xe khi ra vào trạm Khi thiết kế trạm sạc điện nên thiết kế đường đi bộ không cùng đường với trạm sạc để tránh tò mò của người dùng hay gây ra các hỏng hóc không nên có như: vô tình chạm hay đụng vào các thiết bị sạc.

KHU SẠC XE ĐIỆN

Khu vực sạc cần phải được thiết kế dễ dàng sử dụng cho tất cả mọi người dùng Bảng điện phải được hiển thị thông tin chính xác rõ ràng, đảm bảo được sự an toàn trong quá trình sử dụng Ống dẫn điện cần được đi dẫn trong tường, dưới nền đất hoặc ẩn trên trần tường Sàn ở khu vực sạc điện phải được làm bằng bê tông cốt thép để đảm bảo được độ bền, độ an toàn nhất định đối với mọi người và cho tòa nhà.

Khu sạc xe điện tại trung tâm thương mại

HẠ TẦNG ĐIỆN

- Trong việc đảm bảo tiêu chuẩn cơ sở hạ tầng của trạm sạc, hạ tầng nguồn điện cũng là điểm mấu chốt trong cấu tạo trạm sạc xe điện Việc đi hệ thống điện phải đảm bảo được 2 yếu tố là phù hợp với từng loại xe về công suất hay các thông số khác, bên cạnh đó cần phải đảm bảo yếu tố an toàn tuyệt đối.

- Yêu cầu chung của hạ tầng điện là cần phải đi ngầm hết hệ thống này dưới sàn bê tông, hiểu theo cách khác có nghĩa là hệ thống hạ tầng cần được ẩn sau lớp bê tông Luôn phải đảm bảo hệ thống điện được lắp đặt kín đáo và không gặp sự cố khi có thiên tai hay thời tiết bất lợi xảy ra.

HỆ THỐNG LIÊN LẠC

- Phải đảm bảo được người dùng có thể thấy được hotline hay cách thức liên lạc với chủ trạm hoặc nhân viên kỹ thuật trong những trường hợp cần thiết nhất.

- Có rất nhiều phương pháp trong việc lắp đặt hệ thống liên lạc này như là nút bấm liên lạc trên trạm sạc hay thông tin hotline cần thiết được dán hoặc in trên các trụ sạc, giúp người dùng có thể nhìn thấy và liên lạc ngay khi có trường hợp cần hỗ trợ hay khẩn cấp.

- Yêu cầu của hệ thống liên lạc trong các trạm sạc là phải trực quan và dễ sử dụng Bất cứ người dùng nào cũng có thể thao tác và sử dụng khi ở các trạm sạc.