Bộ sạc trên xe là thiết bị điện trên xe chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) từ ổ cắm gia dụng thành dòng điện một chiều (DC) để sạc bộ pin EV. Trong những năm gần đây, bộ sạc trên xe đã trở nên tương thích với V2H, có thể được sử dụng làm nguồn điện trong các tình huống thiên tai hoặc trong trường hợp cần thêm nguồn điện, và cũng có các loại mô-đun được tích hợp với hộp nối.
Bộ sạc trên xe phải hoạt động bình thường ngay cả trong trường hợp xảy ra tình trạng điện áp thấp, méo điện áp, sự cố tạm thời, điện áp thấp tạm thời hoặc dao động điện áp ở phía AC, cũng như cung cấp nguồn điện ổn định cho phía DC và chịu được sự thay đổi điện áp và dòng điện của các bộ phận điện khác trên xe.
Có hai loại sạc cơ bản, bạn có thể sử dụng dòng điện một chiều hoặc dòng điện xoay chiều. Nếu sử dụng nguồn điện xoay chiều, từ ổ cắm hoặc từ trạm sạc AC, dòng điện sẽ đi qua cáp sạc đến bộ sạc trên xe, bộ sạc này sẽ chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều và gửi đến ắc quy thông qua Hệ thống quản lý ắc quy (BMS).
Bộ sạc trên xe. Tác giả: Toyota Motor Europe (Giấy phép CC BY-ND 2.0)
Nếu xe được sạc bằng dòng điện một chiều, thì bộ sạc trên xe sẽ được bỏ qua và dòng điện được gửi qua BMS trực tiếp đến ắc quy. Do đó, bộ sạc trên xe không được sử dụng trong quá trình sạc DC, nhưng kiểu sạc này có yêu cầu cao hơn đối với BMS.
Trên hết, bộ sạc tích hợp cho phép bạn kiểm soát dòng điện và điện áp mà pin cần được sạc (Chế độ kiểm soát điện áp hoặc dòng điện), do đó đảm bảo tuổi thọ của pin.
Bộ sạc cung cấp chế độ sạc dòng điện không đổi hoặc chế độ sạc điện áp không đổi, cả hai đều dễ vận hành. Và mỗi chế độ đều có ưu điểm và nhược điểm riêng. Trong trường hợp sạc dòng điện không đổi, hiệu suất và tốc độ sạc cao, nhưng có nguy cơ pin sẽ bị sạc quá mức ở giai đoạn sau và tuổi thọ của pin sẽ giảm. Trong trường hợp sạc điện áp không đổi, có nguy cơ quá nhiều dòng điện sẽ chảy vào pin ngay từ đầu, điều này sẽ làm pin quá nóng và lại rút ngắn tuổi thọ của pin.
Do đó, bộ sạc đảm bảo rằng ban đầu nó được sạc bằng dòng điện không đổi, do đó duy trì tốc độ và hiệu suất, và khi điện áp ở cả hai đầu của pin đạt đến một biên độ nhất định, nó sẽ chuyển sang sạc điện áp không đổi. Hệ thống này được gọi là chiến lược sạc và là chức năng quan trọng nhất của bộ sạc trên bo mạch.
Giai đoạn đầu tiên được gọi là giai đoạn PFC (Bộ điều khiển hệ số công suất hoặc Hiệu chỉnh hệ số công suất), chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) thành dòng điện một chiều. Bộ phận này của bộ sạc quyết định xem nó có thể sử dụng một, hai hoặc cả ba pha của dòng điện xoay chiều hay không. Điện áp đầu ra 700V sau đó đi đến pha thứ hai.
Giai đoạn thứ hai được gọi là bộ chuyển đổi LLC. Đầu vào là 700V đã đề cập ở trên và đầu ra là điện áp mà pin cần tại thời điểm sạc nhất định.
Bộ sạc trên xe có thể được chia theo số pha mà chúng có thể sử dụng (một, hai hoặc ba) và theo công suất đầu ra của chúng. Công suất đầu ra của bộ sạc trên xe thường nằm trong khoảng từ 3,7 kW đến 22 kW. Hai đặc điểm này quyết định giá của bộ sạc và do đó là giá của toàn bộ xe điện.
Bộ sạc AVID tiêu chuẩn có công suất đầu ra là 7,3 kW nếu chỉ sử dụng một pha hoặc 22 kW nếu sử dụng ba pha. Bộ sạc cũng có thể phát hiện xem nó có thể chỉ sử dụng một pha hay ba pha. Khi được kết nối với trạm AC gia đình , cũng sẽ có công suất đầu ra là 22 kW, thì thời gian sạc sẽ chỉ phụ thuộc vào dung lượng của pin.
Điện áp mà bộ sạc trên bo mạch này có thể chấp nhận là 110 – 260 V AC trong trường hợp chỉ kết nối với một pha (và 360 – 440 V trong trường hợp sử dụng ba pha). Điện áp đầu ra đi đến pin nằm trong khoảng 450 – 850 V.
Đánh giá mặt AC của bộ sạc trên bo mạch KIKUSUI Dòng PCR-WEA/WEA2 của bộ nguồn AC và DC thông minh có công suất cao có thể được sử dụng để đánh giá mặt AC của bộ sạc trên bo mạch. Có một số thông số kỹ thuật AC cho bộ sạc trên bo mạch: một pha 100 V, một pha ba dây 200 V và ba pha 200 V, và công suất 7 kVA, 11 kVA và 22 kVA, nhưng dòng PCR-WEA/WEA2 có thể xử lý tất cả những thông số này chỉ bằng một thiết bị duy nhất.
Dòng PCR-WEA/WEA2 có kích thước cực kỳ nhỏ gọn, chỉ bằng khoảng một phần sáu kích thước của các mẫu thông thường, do đó một đơn vị có thể cho ra công suất lên đến 36 kVA và tần số có thể thay đổi lên đến 5 kHz, giúp tái tạo được điều kiện cung cấp điện ở nhiều quốc gia trên thế giới. Nó cũng có khả năng chống lại dòng điện đột biến cao, có khả năng cung cấp dòng điện cực đại lên đến 4 lần giá trị định mức và dòng điện đột biến lên đến 500 ms hoặc 1,4 lần giá trị định mức.
● Nhiều đầu ra khác nhau: Có thể xuất ra điện áp một pha 100 V/200 V, điện áp một pha ba dây và điện áp ba pha 200 V bằng một thiết bị duy nhất.
● Siêu nhỏ gọn: Công suất đầu ra lên đến 36 kVA trong một thiết bị duy nhất
● Khả năng chống dòng điện khởi động cao: Dòng điện cực đại lên đến 4 lần, dòng điện khởi động lên đến 1,4 lần (500ms)
● Chức năng tuần tự: Cho phép dao động điện áp nguồn, thiết lập pha bắt đầu đầu ra, tổng hợp sóng hài, v.v.
● Có thành tích đã được chứng minh với tất cả các nhà sản xuất trong nước Nhật Bản
● Có thể tái tạo hoặc mô phỏng tình hình cung cấp điện ở nhiều quốc gia trên thế giới.
Vì tốc độ sạc của xe điện luôn phụ thuộc vào công suất của mắt xích yếu nhất nên có xu hướng sử dụng bộ sạc trên xe ngày càng mạnh hơn. Nghiên cứu hiện tại chủ yếu tập trung vào việc giảm kích thước và trọng lượng của bộ sạc, tập trung vào mật độ năng lượng cao, hiệu suất sạc cao và tản nhiệt tốt.
Nghiên cứu về phần đầu tiên của bộ sạc (giai đoạn PFC) đã tiến triển tốt và hiện đạt hiệu suất 98%. Vì vậy, hiệu suất tổng thể chủ yếu phụ thuộc vào thiết kế và hiệu suất của bộ chuyển đổi DC-DC ở giai đoạn thứ hai.
Ngoài ra, xe điện còn được trang bị hệ thống truyền động riêng, có khả năng chuyển đổi dòng điện từ AC sang DC. Nhưng về chức năng và tương lai của nó, chúng ta sẽ tìm hiểu trong bài viết tiếp theo về hệ thống truyền động.
セミキ là công ty dẫn đầu trong thị trường cung cấp giải pháp hệ thống kiểm tra pin, các bộ nguồn DC lập trình… các sản phẩm Semiki lựa chọn có thể hỗ trợ nhiều yêu cầu của các nhà máy sản xuất xe điện nổi tiếng.
接触：
セミキ測定器株式会社
電子メール: sales@semiki.com
電話: +84 9797 61016
