Khả năng tương thích sạc EV

Khi xe điện (EV) ngày càng phổ biến trên toàn thế giới, người ta thường nghĩ việc sạc pin sẽ rất đơn giản: cắm bộ sạc vào xe và sạc. Trên thực tế, ngay cả khi cả xe điện và trạm sạc đều sử dụng như nhau tiêu chuẩn kết nối—chẳng hạn như CCS2, Loại 2, hoặc NACS—việc sạc pin không phải lúc nào cũng diễn ra suôn sẻ. Tại sao? Bài viết này khám phá những thách thức về mặt kỹ thuật, truyền thông và khả năng tương thích giữa đầu nối sạc EV và xe cộ, cũng như lý do tại sao "cùng tiêu chuẩn" không phải lúc nào cũng có nghĩa là "đảm bảo hoạt động". Hiểu biết Đầu nối EV và Tương tác Xe cộSạc xe điện hiện đại không chỉ đơn thuần là cắm cáp. Đằng sau đó, một quá trình tương tác phức tạp diễn ra giữa xe và bộ sạc. Quá trình tương tác này bao gồm: truyền thông kỹ thuật số, kiểm tra an toàn, Và khả năng tương thích điện. Nếu bất kỳ bước nào không thành công, phiên sạc sẽ không bắt đầu. Sự tương tác diễn ra theo thứ tự chung sau:Quá trình sạc bắt đầu bằng việc kết nối vật lý chính xác giữa phích cắm và đầu vào của xe. Bước này phải đảm bảo an toàn để bắt đầu sạc.Bắt tay giao tiếp (ví dụ, sử dụng ISO 15118 hoặc DIN 70121)Kiểm tra điện (điện áp, dòng điện, nhiệt độ, v.v.)Quá trình sạc bắt đầu (chỉ khi mọi thứ đều ổn) Hãy cùng khám phá những khó khăn thường gặp nhất trong quá trình này. Giao thức truyền thông: Bức tường vô hìnhMột trong những vấn đề lớn nhất đến từ giao thức truyền thông sạc. Mặc dù hai thiết bị sử dụng cùng một đầu nối vật lý, chúng có thể sử dụng "ngôn ngữ" khác nhau. Ví dụ, nhiều xe điện hiện đại sử dụng tiêu chuẩn giao tiếp ISO 15118, hỗ trợ các chức năng tiên tiến như xác thực tự động và khởi tạo sạc, thường được gọi là Cắm & Sạc. Nhưng một số xe hoặc bộ sạc cũ hơn vẫn sử dụng DIN70121, phiên bản cũ hơn không có chức năng giao tiếp thông minh. Nếu một chiếc xe cố gắng giao tiếp bằng ISO 15118 nhưng bộ sạc chỉ hiểu DIN 70121 thì quá trình bắt tay sẽ không thành công và quá trình sạc sẽ không bắt đầu. Xung đột mã hóa và xác thựcVới các giao thức tiên tiến như ISO 15118, bảo mật kỹ thuật số trở thành một phần của phương trình. Các giao thức này bao gồm xác thực dựa trên chứng chỉ, khá giống với mã hóa HTTPS trên các trang web. Nếu xe và bộ sạc không có chứng chỉ đáng tin cậy phù hợp hoặc nếu một bên không có chứng chỉ hỗ trợ thì việc sạc sẽ bị từ chối để ngăn ngừa rủi ro bảo mật. Điều này đặc biệt đúng trong các trường hợp "Cắm & Sạc" (Plug & Charge) khi người dùng không cần nhập liệu thủ công. Nếu không xác minh độ tin cậy phù hợp, hệ thống sẽ chặn giao dịch. Sự không phù hợp về điện: Sự không đồng nhất về điện áp và dòng điệnNgay cả khi các kết nối vật lý và kỹ thuật số thành công, khả năng tương thích điện cũng quan trọng. Một số xe điện hoạt động trên hệ thống 400V, trong khi những xe khác được chế tạo cho điện áp 800V. Bộ sạc nhanh có thể được tối ưu hóa để hoạt động ở điện áp cao. Nếu bộ sạc không thể thích ứng với yêu cầu điện áp thấp hơn của xe hoặc nếu xe hạn chế dòng điện vì lý do an toàn thì quá trình sạc có thể không thành công hoặc bị hạn chế đáng kể. Các tính năng an toàn ngăn chặn sạcXe điện được thiết kế với nhiều cơ chế bảo vệ. Nếu xe phát hiện bất kỳ dấu hiệu bất thường nào, chẳng hạn như:Tiếp đất kém trên bộ sạcNhiệt độ môi trường caoĐầu nối chưa được lắp hoàn toàn—Có thể tự động hủy quá trình sạc. Những nút kích hoạt an toàn này rất cần thiết, nhưng chúng có thể gây khó chịu nếu người dùng không biết lý do tại sao quá trình sạc lại dừng lại. Nguyên nhân phổ biến gây ra lỗi sạc mặc dù đáp ứng tiêu chuẩn Sau đây là bảng tóm tắt cho thấy lý do tại sao việc sạc không thành công ngay cả khi cả ô tô và bộ sạc đều sử dụng cùng một tiêu chuẩn:Loại nguyên nhânVấn đề cụ thểVí dụGiao thức không khớpISO 15118 so với DIN 70121Một chiếc EV cũ sử dụng DIN 70121 không thể giao tiếp với bộ sạc sử dụng ISO 15118Sự khác biệt của phần mềmKhông tương thích phần mềmMột chiếc xe chưa cập nhật BMS; kết nối với bộ sạc mới không thành côngGiới hạn điệnSự không phù hợp giữa điện áp và dòng điệnBộ sạc 800V không thể hạ đủ điện áp cho xe chỉ có điện áp 400VKết nối cơ họcCắm không đầy đủ hoặc có bụi bẩn trong phích cắmĐầu nối không được lắp đúng cách, tín hiệu báo lỗiBảo vệ an toànTiếp đất hoặc phát hiện lỗiBộ sạc không có dây nối đất thích hợp; EV chặn sạcTriển khai khu vựcChi tiết cụ thể của nhà cung cấpCùng một đầu nối, nhưng các lớp phần mềm khác nhau tùy theo nhà sản xuất hoặc quốc gia Làm thế nào để khắc phục những vấn đề này?1. Kiểm tra khả năng tương tác trên toàn ngànhCác tổ chức như CharIN Tổ chức các sự kiện thử nghiệm để giúp các nhà sản xuất xe điện và bộ sạc hợp tác với nhau. Để giải quyết các thách thức về khả năng tương thích, các nhà sản xuất tham gia thử nghiệm khả năng tương tác, xác minh rằng thiết bị sạc từ các thương hiệu khác nhau có thể giao tiếp hiệu quả và mang lại trải nghiệm sạc liền mạch. 2. Cập nhật phần mềm thường xuyênCác nhà sản xuất ô tô và nhà điều hành trạm sạc phải thường xuyên cập nhật phần mềm. Các bản cập nhật qua mạng (OTA) có thể sửa lỗi, bổ sung hỗ trợ giao thức mới và cải thiện khả năng tương thích. 3. Hệ thống chứng nhận phổ quátMột hệ thống chứng nhận chung toàn cầu (như chứng nhận CCS ở Châu Âu) sẽ giúp thống nhất hành vi sản phẩm giữa các nhà sản xuất. 4. Phản hồi của người dùng tốt hơn về lỗiKhi sạc không thành công, EV hoặc bộ sạc sẽ hiển thị thông báo rõ ràng—chẳng hạn như “Giao thức không tương thích” hoặc “Lỗi tiếp đất”—thay vì thông báo chung chung “Sạc không thành công”. Làm cho việc sạc EV đáng tin cậy hơnViệc sạc xe điện (EV) của bạn có thể dễ dàng như đổ xăng cho xe ô tô chạy xăng—nhưng công nghệ cơ bản lại phức tạp hơn nhiều. Việc xe và bộ sạc sử dụng cùng một đầu nối không có nghĩa là chúng có thể tự động hoạt động cùng nhau. Từ sự không tương thích về giao tiếp kỹ thuật số đến kiểm tra an toàn và chênh lệch điện, nhiều yếu tố có thể cản trở việc sạc. May mắn thay, ngành công nghiệp xe điện đang tích cực giải quyết những vấn đề này thông qua việc cập nhật giao thức, các chương trình chứng nhận và hợp tác.Cho đến khi đạt được tiêu chuẩn hóa hoàn toàn, tài xế và nhà cung cấp dịch vụ sạc cần phải cập nhật thông tin và nhà sản xuất phải ưu tiên khả năng tương thích chứ không chỉ kết nối.