Giải thích các cấp độ sạc xe điện: Cấp độ 1, Cấp độ 2 và Sạc nhanh DC

Tại sao mức độ sạc xe điện lại quan trọng hơn chỉ là "chậm, trung bình, nhanh"?
Hầu hết người lái xe khi nghe đến Sạc cấp 1, Sạc cấp 2, Sạc nhanh DC đều hiểu đó là sạc chậm, trung bình, nhanh. Trên thực tế, mỗi cấp độ gắn liền với một phạm vi công suất, chi phí và trường hợp sử dụng khác nhau. Cấp độ phù hợp có thể biến việc sạc pin thành một tác vụ nền mà bạn hầu như không nhận thấy. Cấp độ không phù hợp có thể dẫn đến việc phải xếp hàng chờ ở các trạm sạc nhanh, chi phí vận hành cao hơn hoặc hộp sạc gắn tường quá mức cần thiết cho thói quen lái xe của bạn.

Mức độ sạc ảnh hưởng đến cuộc sống hàng ngày theo ba cách chính: thời gian xe đỗ, lượng năng lượng cần thiết trong khoảng thời gian đó và số tiền bạn muốn chi cho phần cứng và dung lượng lưới điện.

Ba cấp độ sạc xe điện thực chất là gì?
Mức sạc là một cách đơn giản để nhóm các dải công suất thường xuyên xuất hiện trong thực tế.

Sạc cấp 1: sao lưu chậm từ ổ cắm điện gia đình.
• Sử dụng ổ cắm điện gia dụng tiêu chuẩn tại các thị trường có nguồn điện 120 V.
• Công suất khoảng 1–2 kW
• Thích hợp nhất cho việc sử dụng rất ít và sạc dự phòng.

Sạc cấp độ 2: sạc hàng ngày tại nhà và nơi làm việc
• Sử dụng mạch điện riêng biệt ở điện áp 208–240 V (một pha) hoặc 400 V (ba pha)
• Công suất thường từ 3,7–22 kW tùy thuộc vào lưới điện và phần cứng.
• Hỗ trợ hầu hết các nhu cầu sạc điện hàng ngày tại nhà và nơi làm việc

Sạc nhanh DC: công suất cao khi thời gian eo hẹp
• Sử dụng thiết bị DC chuyên dụng để chuyển đổi điện năng bên trong trạm.
• Công suất từ ​​khoảng 50 kW đến vài trăm kilowatt
• Được sử dụng trên đường cao tốc, các kho bãi đông đúc và những địa điểm cần sự thuận tiện về thời gian.

So sánh sạc AC và sạc DC
Đối với sạc AC, xe hơi đảm nhiệm phần lớn công việc. Hộp sạc gắn tường hoặc điểm sạc cung cấp nguồn điện AC, và bộ sạc tích hợp trên xe sẽ chuyển đổi nguồn điện đó thành DC với tốc độ giới hạn. Điều này giúp phần cứng nhỏ gọn và giá cả phải chăng, rất lý tưởng cho gia đình và nhiều bãi đỗ xe tại nơi làm việc hoặc điểm đến.

Đối với sạc nhanh DC, trạm sạc chuyển đổi điện lưới AC thành DC và cung cấp dòng điện cao hơn trực tiếp vào pin. Xe sẽ chia sẻ các giới hạn điện áp và dòng điện ưu tiên của nó, và trạm sạc sẽ tuân theo hồ sơ đó. Điều này chuyển chi phí và độ phức tạp từ xe sang cơ sở hạ tầng, đó là lý do tại sao thiết bị DC thường lớn hơn, nặng hơn và đắt hơn, nhưng cũng có khả năng cung cấp công suất rất cao.

Mức điện áp AC quyết định tốc độ sạc của xe dựa trên bộ sạc tích hợp và mạch điện cung cấp. Sạc nhanh DC phụ thuộc nhiều hơn vào khả năng của trạm sạc, trạng thái sạc của pin và giới hạn nhiệt độ.

Cấp độ 1 EVsạc: khi sạc rất chậm vẫn đủ
Chế độ sạc cấp 1 sử dụng ổ cắm điện tiêu chuẩn công suất thấp, phổ biến ở những khu vực có điện lưới 120V. Công suất thường vào khoảng 1–1,9 kW. Điều đó có thể tương đương với quãng đường di chuyển khoảng 3–5 dặm mỗi giờ đối với nhiều loại xe.

Nghe có vẻ chậm, nhưng vẫn có những trường hợp mà Cấp độ 1 hoạt động hiệu quả:
• Quãng đường đi làm hàng ngày ngắn và số dặm di chuyển hàng năm thấp.
• Xe hơi đậu ở nhà từ 10-12 tiếng hầu như mỗi đêm.
• Những chiếc xe thứ hai ít di chuyển trong tuần

Thuận lợi
• Chi phí lắp đặt gần như bằng không nếu mạch điện đã an toàn và được dành riêng.
• Rất tiết kiệm điện năng và thường cả pin nữa.

Giới hạn
• Các bộ pin lớn có thể mất nhiều ngày để sạc đầy từ trạng thái sạc yếu.
• Không phù hợp trong trường hợp nhiều tài xế cùng sử dụng một chỗ đỗ xe hoặc có lịch làm việc không đều đặn.
• Tại nhiều thị trường, các quy định và luật an toàn hạn chế việc sử dụng ổ cắm điện gia dụng một cách tùy tiện trong thời gian dài để sạc pin.

Mức 1 phù hợp khi nhu cầu lái xe có thể dự đoán được và ở mức độ vừa phải, đồng thời hệ thống điện trong nhà không dễ dàng đáp ứng được công suất cao hơn.

Trạm sạc xe điện cấp 2: sự lựa chọn tối ưu cho gia đình và nơi làm việc hàng ngày.
Đối với hầu hết các tài xế có chỗ đỗ xe riêng, cấp độ 2 là mục tiêu thiết thực. Cấp độ này sử dụng mạch điện riêng và trạm sạc EVSE ở điện áp một pha 208–240 V hoặc lên đến 400 V ba pha ở nhiều khu vực. Công suất điển hình dao động từ 3,7 kW đến 11 hoặc 22 kW, tùy thuộc vào lưới điện và phần cứng.

Với công suất này, một lần sạc qua đêm có thể dễ dàng sạc đầy pin sau một ngày dài. Ví dụ, bộ sạc 7,4 kW thường có thể bổ sung khoảng 25-30 dặm quãng đường mỗi giờ, đủ để phục hồi hơn 150 dặm trong sáu giờ đối với nhiều loại xe.

Các trường hợp sử dụng phổ biến
• Hộp gắn tường tại nhà dành cho một hoặc hai xe ô tô
• Sạc xe tại nơi làm việc, nơi xe đậu trong nhiều giờ.
• Các khách sạn, trung tâm mua sắm và bãi đỗ xe công cộng tập trung vào dịch vụ đỗ xe và sạc điện trong khi bạn làm việc khác.

Những lợi ích
• Sạc qua đêm đáp ứng hầu hết nhu cầu đi lại hàng ngày.
• Mức công suất phù hợp với cách xe hơi hiện tại đỗ và dừng.
• Chi phí lắp đặt và tác động đến lưới điện vẫn nằm trong tầm kiểm soát đối với hầu hết các tòa nhà dân cư và thương mại.

Giới hạn
• Yêu cầu mạch điện riêng và công suất bảng điều khiển phù hợp
• Có thể cần lắp đặt chuyên nghiệp và kiểm tra tại chỗ.
• Đối với các đội xe có quãng đường di chuyển hàng năm rất lớn hoặc hoạt động nhiều ca, chỉ riêng cấp độ 2 có thể là quá chậm.

Nhiều tài xế kết hợp hộp sạc cố định với các tùy chọn di động. Bộ sạc xe điện di động dùng tại nhà có thể kết nối nhiều ổ cắm khác nhau trên đường hoặc tại nhà thứ hai, đồng thời vẫn đảm bảo sự tiện lợi của sạc cấp 2 ở những nơi quan trọng nhất.

Sạc nhanh DC cho xe điện: khi thời gian trở thành yếu tố hạn chế chính.
Sạc nhanh DC, đôi khi được gọi là cấp độ 3 trong ngôn ngữ thông thường, bắt đầu từ khoảng 50 kW và hiện nay có thể đạt đến 350 kW hoặc hơn trên một số tuyến đường cao tốc. Sự khác biệt chính nằm ở cách thức phân phối điện năng trong suốt quá trình sạc.

Ở trạng thái sạc thấp và pin ấm, nhiều xe chấp nhận dòng điện gần bằng công suất DC tối đa. Trong giai đoạn này, một lần sạc 100 kW có thể tăng thêm đáng kể quãng đường di chuyển trong 10-15 phút. Khi pin được sạc đầy và đạt đến trạng thái sạc cao hơn, xe sẽ yêu cầu dòng điện thấp hơn để bảo vệ tuổi thọ pin và kiểm soát nhiệt độ. Người lái sẽ cảm nhận điều này như sự giảm dần công suất, đặc biệt là khi pin ở mức trên 70-80%.

Các trường hợp sử dụng điển hình
• Di chuyển đường dài trên các tuyến đường cao tốc và đường quốc lộ.
• Nạp tiền nhanh chóng trong ngày cho xe gọi xe hoặc xe giao hàng
• Các bãi đỗ xe nơi xe phải quay đầu nhanh chóng giữa các ca làm việc

Những điều cần cân nhắc
• Chi phí trên mỗi kWh thường cao hơn so với sạc điện AC, sau khi đã tính đến phí dịch vụ và phí sử dụng điện theo nhu cầu.
• Việc sạc liên tục với công suất cao có thể gây hại cho pin nếu hệ thống làm mát yếu hoặc phần mềm không được tinh chỉnh tốt.
• Các nhà máy điện đòi hỏi kết nối lưới điện mạnh mẽ, quản lý tải cẩn thận, cùng với các đầu nối và cáp bền chắc.

Các đầu nối sạc nhanh DC công suất cao dành cho các địa điểm công cộng đã tính đến những áp lực này bằng cách cung cấp định mức dòng điện cao hơn, quản lý nhiệt và thiết kế tiện dụng, cho phép người lái xe vẫn có thể thao tác cáp một cách an toàn.

Bảng so sánh các mức sạc xe điện

Dưới đây là bảng so sánh đơn giản. Các con số thể hiện phạm vi giá trị điển hình, không phải giá trị chính xác cho từng loại xe hoặc khu vực.

Các con số thực tế phụ thuộc vào hiệu suất của xe, thời tiết và đường cong sạc do nhà sản xuất thiết lập. Cấp độ 1 dành cho việc phục hồi chậm, Cấp độ 2 dành cho việc sạc qua đêm và thuận tiện đến nơi, còn sạc nhanh DC là những lần sạc ngắn, cường độ cao.

Làm thế nào tài xế có thể lựa chọn đúng? đang sạcmức độ

Bước 1: Số dặm đi được hàng ngày và hàng tuần
• Nếu hầu hết các ngày bạn đi dưới 40-50 dặm và có nhiều thời gian để đỗ xe ở nhà, thì mức đỗ xe Level 1 kết hợp với thỉnh thoảng đỗ xe công cộng Level 2 có thể là lựa chọn phù hợp.
• Nếu quãng đường di chuyển mỗi ngày thường vượt quá 60-80 dặm hoặc bạn thường xuyên thực hiện nhiều chuyến đi ngắn, chế độ hỗ trợ cấp độ 2 tại nhà sẽ giúp cuộc sống dễ dàng hơn rất nhiều.

Bước 2: tiếp cận chỗ đậu xe ngoài đường
• Nếu bạn có lối đi riêng hoặc gara, giải pháp Cấp độ 2 được lắp đặt đúng cách thường là kế hoạch dài hạn hiệu quả nhất.
• Nếu bạn phụ thuộc vào việc đỗ xe trên đường phố hoặc bãi đỗ xe chung, thì các trạm sạc nhanh DC và sạc công cộng cấp 2 sẽ trở thành xương sống trong chiến lược của bạn.

Bước 3: Lịch trình di chuyển và các chuyến đi dài
• Nếu bạn chủ yếu lái xe trong thành phố và hiếm khi đi đường dài, việc nạp tiền thường xuyên vào thẻ Level 2 và thỉnh thoảng nạp thêm tiền vào thẻ DC là đủ.
• Nếu bạn thường xuyên thực hiện những chuyến đi đường dài giữa các thành phố, việc tìm hiểu mạng lưới trạm sạc nhanh DC trên các tuyến đường quen thuộc của bạn sẽ quan trọng hơn việc cố gắng tăng thêm một kilowatt công suất từ ​​bộ sạc gắn tường.

Bước 4: Ngân sách và công suất điện
• Khi công suất tấm pin hạn chế, một thiết bị cấp 2 tầm trung có chức năng quản lý tải thường là lựa chọn tốt hơn so với việc cố gắng đạt công suất tối đa có thể.
• Một giải pháp có kích thước phù hợp và hoạt động trơn tru mỗi đêm sẽ có giá trị hơn nhiều so với một lựa chọn công suất cao trên lý thuyết nhưng lại gây nhảy cầu dao hoặc cần nâng cấp tốn kém.

Nếu bạn chủ yếu sạc pin tại nhà, hướng dẫn này sẽ hữu ích.Sạc tại nhà cấp 1 so với cấp 2có thể giúp bạn quyết định cách bố trí nào phù hợp với thói quen hàng ngày của mình.

Mức độ sạc xe điện có ý nghĩa gì đối với các địa điểm, đội xe và thiết bị sạc?

Các chủ bãi đỗ xe và nhà điều hành đội xe phải đối mặt với một câu hỏi khác: không phải là mức sạc nào phù hợp với quãng đường đi làm mà là có bao nhiêu xe cần bao nhiêu năng lượng trong mỗi khung giờ đỗ xe. Mức sạc trở thành một công cụ lập kế hoạch trên nhiều khía cạnh.

Các đội quản lý đội xe muốn có phương pháp từng bước có thể sử dụngHướng dẫn của chúng tôi về mức độ trạm sạc xe điện mà các đội xe thực sự cần..

Thời gian đỗ xe và luân chuyển
• Tại các siêu thị, nhà hàng và trung tâm thương mại, thời gian khách hàng dừng chân thường dao động từ 30 phút đến vài giờ. Các bộ sạc cấp 2 công suất trung bình thường đáp ứng được nhu cầu trong khoảng thời gian này, cùng với một số ít bộ sạc nhanh DC dành riêng cho những người lái xe đang vội.
• Các tuyến đường cao tốc và hành lang liên tỉnh có thời gian dừng ngắn và nhu cầu năng lượng rất lớn. Tại đây, sạc nhanh DC chiếm ưu thế, với công suất được thiết kế để giảm thiểu thời gian chờ đợi vào giờ cao điểm.
• Các kho bãi và bãi đỗ xe có thể kết hợp các dãy cấp 2 qua đêm với một vài cột DC công suất cao dành cho các phương tiện bị lỡ giờ hoặc bắt đầu ca thứ hai.

Kết nối lưới điện và cơ sở hạ tầng
• Các cụm điểm sạc cấp 2 lớn giúp phân bổ tải trọng đồng đều hơn theo thời gian.
• Các thiết bị DC công suất cao tập trung nhu cầu điện năng và có thể cần kết nối điện áp trung bình, máy biến áp chuyên dụng và hệ thống quản lý năng lượng thông minh.
• Việc lựa chọn mức độ sạc cũng định hình đường đi của dây cáp, thiết bị bảo vệ và bố trí cơ khí tại địa điểm lắp đặt.

Đầu nối và cáp
• Các giải pháp AC sử dụng đầu nối và cáp nhẹ hơn, có kích thước phù hợp với mức dòng điện vừa phải và việc sử dụng hàng ngày bởi nhiều loại người lái khác nhau.
• Bộ sạc nhanh DC công suất cao dựa vào các đầu nối chắc chắn, dây cáp dày hơn và đôi khi cả hệ thống làm mát bằng chất lỏng để đảm bảo tay cầm dễ điều khiển khi truyền tải dòng điện vài trăm ampe.
• Đối với các nhà khai thác, đầu tư vào sản xuất đầu nối và cáp EV bền bỉ giúp giảm thời gian ngừng hoạt động và chi phí bảo trì trong suốt vòng đời của trạm.

Để hiểu rõ hơn về cách lựa chọn dòng điện xoay chiều (AC) và một chiều (DC) ảnh hưởng đến thiết kế đầu nối và cáp, hãy xem bài viết của chúng tôi.Tổng quan về phần cứng sạc xe điện AC so với DC.

Đối với các dự án cần chuyển đổi các mức sạc này thành phần cứng thực tế, Workersbee hỗ trợ sạc AC tại nhà và nơi làm việc cũng như các điểm sạc nhanh DC công cộng. Danh mục sản phẩm của chúng tôi bao gồm bộ sạc xe điện di động dùng tại nhà, hộp sạc AC gắn tường để sạc tại điểm đến và các đầu nối và cáp sạc nhanh DC được thiết kế cho hoạt động cường độ cao tại các điểm sạc công cộng và đội xe.

Các câu hỏi thường gặp về mức sạc xe điện

Liệu có tồn tại khái niệm sạc cấp độ 4 không?
Đôi khi người ta dùng thuật ngữ Cấp độ 4 như một cách nói thông thường để mô tả việc sạc điện công suất rất cao, ở mức megawatt, cho các phương tiện hạng nặng. Trong hầu hết các tiêu chuẩn và quy định, chỉ có các cấp độ AC 1 và 2 và các loại sạc nhanh DC, ngay cả ở công suất rất cao.

Liệu mọi xe điện đều có thể sử dụng sạc nhanh DC?
Không phải tất cả các loại xe đều có phần cứng sạc nhanh DC. Một số xe đô thị hoặc xe hybrid cắm điện chỉ hỗ trợ sạc AC. Ngay cả khi có sẵn sạc DC, mỗi mẫu xe lại có công suất DC tối đa và loại đầu nối riêng, vì vậy người lái vẫn cần chọn trạm sạc phù hợp với xe của mình.

Việc sạc nhanh DC thường xuyên có làm hỏng pin không?
Pin và hệ thống tản nhiệt hiện đại được thiết kế để chịu được việc sạc nhanh DC thường xuyên trong giới hạn cho phép. Tuy nhiên, việc sạc liên tục ở công suất cao đến mức sạc rất cao có thể gây thêm áp lực so với việc sạc AC nhẹ nhàng hơn, thường giữ mức sạc ở mức thấp đến trung bình.

Mức phí sạc điện có giống nhau ở mọi quốc gia không?
Khái niệm sạc chậm, trung bình và nhanh là phổ biến trên toàn cầu, nhưng điện áp, loại phích cắm và mức công suất điển hình lại khác nhau. Một số khu vực sử dụng rộng rãi điện xoay chiều ba pha, trong khi những khu vực khác chủ yếu sử dụng điện một pha. Sạc nhanh DC cũng xuất hiện với các tiêu chuẩn đầu nối khác nhau, nhưng vai trò cơ bản của mỗi cấp độ trong cuộc sống hàng ngày lại rất giống nhau.

Nếu sống gần các trạm sạc nhanh DC thì tôi có cần sạc tại nhà không?
Có thể chỉ dựa vào sạc nhanh DC công cộng, đặc biệt là ở các khu đô thị đông đúc, nhưng điều này có thể kém tiện lợi hơn và đôi khi tốn kém hơn. Việc kết hợp sạc cấp 2 tại nhà hoặc nơi làm việc cho nhu cầu sử dụng thông thường và sạc nhanh DC cho các chuyến đi thường mang lại trải nghiệm mượt mà hơn.