Sạc Xe Điện Bằng Năng Lượng Mặt Trời
Xe điện hay EV (Electric Vehicle), hiện chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ trong tổng số các loại xe được bán trên toàn thế giới nhưng với hầu hết các nhà sản xuất ô tô lớn hiện đang phát triển Xe điện (EV) và xe điện lai (hybrid)– hai chế độ, vận hành bằng điện và nhiên liệu xăng, sự phát triển của EV sẽ bùng nổ hơn trong 5 đến 10 năm tiếp theo. Nhiều tài xế đang cân nhắc EV hoặc xe Hybrid là một lựa chọn cho lần mua xe tiếp theo của họ, nhưng những lo lắng về giá cả, tính phí và sự lo lắng về phạm vi hoạt động đường dài đang khiến nhiều người vẫn còn lo ngại. Tuy nhiên, với việc chi phí của EV đang giảm xuống đáng kể, cộng với lợi ích của việc bảo dưỡng thấp và chi phí vận hành cực kỳ thấp so với các loại xe chạy xăng và diesel truyền thống, EV ngày càng trở nên hấp dẫn hơn đối với những người mua thông thường.
EV sạc từ năng lượng mặt trời
Một trong những ưu điẻm lớn, đặc biệt đối với những người có năng lượng mặt trời trên mái nhà, hoặc đang cân nhắc lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời , là khả năng để sạc một chiếc xe điện bằng năng lượng mặt trời của riêng mình. Sạc bằng điện của riêng mình, về cơ bản có thể loại bỏ hoàn toàn chi phí ‘nhiên liệu’ của một chiếc EV. Tuy nhiên, trong thực tế, điều này không phải lúc nào cũng dễ dàng như bạn tưởng. Trong bài viết này, chúng tôi thảo luận về các bộ sạc EV gia đình khác nhau có sẵn, phân tích các tùy chọn (thời gian) sạc khác nhau để phù hợp với nhiều lối sống khác nhau, và xem xét những hạn chế của việc sử dụng năng lượng mặt trời trên mái nhà và pin tại nhà để sạc EV.
Dung lượng pin EV – KWh
Trước khi chúng ta tìm hiểu chi tiết về sự khác nhau của các bộ sạc EV, như về tốc độ sạc, tốt nhất chúng ta nên hiểu qua cơ bản về dung lượng pin tích trữ và phạm vi lái xe của EV. Một chiếc EV trung bình có dung lượng pin là 60kWh, cung cấp phạm vi lái xe trung bình khoảng 350 km, tùy thuộc vào mức độ hiệu quả của những chiếc xe điện. Loaiị EV nhẹ hơn, hiệu quả hơn có thể sử dụng 10kWh trên 100km, chiếc EV hiệu suất cao của Porsche Taycan có thể sử dụng 20kWh trở lên cho 100km lái xe.
Các câu hỏi thường gặp xung quanh việc sạc EV bằng năng lượng mặt trời và pin
- Tùy chọn sạc EV tại nhà của tôi là gì?
- Bộ sạc nào phù hợp nhất với năng lượng mặt trời trên mái nhà?
- Mất bao lâu để sạc EV từ hệ thống năng lượng mặt trời trên mái nhà của tôi?
- Tôi có thể sử dụng pin tại nhà để sạc xe điện không?
Bộ sạc xe điện tại nhà
Nói chung, điều đầu tiên bạn nghĩ đến sau khi mua một chiếc xe điện là những tùy chọn sạc nào có sẵn và liệu chúng có tương thích với hệ thống năng lượng mặt trời trên mái nhà hay không?
Trước khi chúng ta đi vào chi tiết về nhiều tùy chọn sạc khác nhau, bạn nên biết rằng hầu hết các bộ sạc EV thực sự là những thiết bị tương đối đơn giản có thể được lắp đặt trên bất kỳ gia đình hoặc doanh nghiệp nào cho dù bạn có lắp đặt năng lượng mặt trời hay không. Ngoài ra còn có một vài biến tần năng lượng mặt trời chuyên dụng có bộ sạc EV tích hợp mà chúng tôi sẽ giới thiệu ở phần sau của bài viết này.
Về mặt kỹ thuật, có 3 cấp độ bộ sạc EV, bộ sạc cấp 1 và cấp 2 có thể được lắp đặt cho gia đình và doanh nghiệp, trong khi bộ sạc cấp 3 là bộ sạc rất lớn, mạnh mẽ, có thể tìm thấy trên các trạm sạc công cộng EV chuyên dụng trên đường đi.
Có 4 loại chính của bộ sạc EV gia đình
- Bộ sạc ổ cắm cắm 10A – 1,4kW đến 2,0kW
- Bộ sạc EV tại nhà một pha – 3,3kW đến 7,0kW
- Bộ sạc EV gia đình ba pha – 10.0kW đến 22.0kW
- Bộ biến tần năng lượng mặt trời kết hợp với bộ sạc EV
1. Bộ sạc ổ cắm EV plug-in – 2kW
Hầu hết các EV được trang bị một bộ sạc đơn giản để có thể sử dụng được với bất kỳ ổ cắm trên tường 10A thông thường nào. Những bộ sạc nhỏ, dung lượng thấp này thường sẽ sạc EV trong 12-24 giờ tùy thuộc vào kích thước pin của EV và dung lượng pin tại điểm sạc ban đầu. Hầu hết các bộ sạc EV 10A thường có thể sạc với tốc độ tối đa là 2,2kW, nhưng thường sẽ tiêu thụ từ 1,7kW đến 2,0kW, điều này sẽ sử dụng thêm trên phạm vi khoảng 10 đến 14km mỗi giờ, tùy thuộc vào loại xe.
2. Bộ sạc EV một pha – 7kW
Bộ sạc EV một pha tại nhà là thiết bị nhỏ gắn trên tường có nhiều lựa chọn và kiểu dáng. Hầu hết được thiết kế ở mức 32A, tương đương với công suất 7kW và có thể cung cấp cho xe của bạn phạm vi hoạt động từ 40 đến 50 km mỗi giờ khi sạc đầy. Với một người bình thường lái xe dưới 50km một ngày, về lý thuyết bạn sẽ chỉ cần một hoặc hai giờ để nạp năng lượng cho xe mỗi ngày.
3. Bộ sạc EV ba pha – 22kW
Bộ sạc EV gia đình ba pha đơn giản trông rất giống với các thiết bị một pha treo tường và có nhiều kiểu dáng khác nhau. Chúng thường được đánh giá ở mức 32 Amps nhưng do có 3 pha, chúng có thể cung cấp năng lượng gấp ba lần, gần tương đương với 22kW điện sạc. Ở mức sạc đầy, điều này có thể cung cấp cho xe của bạn một phạm vi hoạt động từ 120 đến 150 km một giờ.
4. Bộ biến tần năng lượng mặt trời kết hợp và bộ sạc EV
Một công nghệ gần đây là bộ biến tần năng lượng mặt trời kết hợp và bộ sạc EV có thể sạc trực tiếp từ năng lượng mặt trời trên mái nhà. Tích hợp bộ sạc với bộ biến tần năng lượng mặt trời là một giải pháp thông minh giúp loại bỏ nhu cầu về bộ sạc EV riêng biệt cùng với hệ thống dây điện bổ sung và các nâng cấp về điện để phù hợp với bộ sạc. Nhược điểm duy nhất là biến tần phải được lắp đặt trong nhà để xe hoặc gần xe.
Hiện tại, không có nhiều lựa chọn, với SolarEdge là nhà sản xuất biến tần chính thống đầu tiên cung cấp giải pháp 2 trong 1 duy nhất có thể sạc từ năng lượng mặt trời hoặc ở chế độ tăng cường, nó có thể sạc đồng thời từ năng lượng mặt trời và lưới điện
Bộ sạc EV thông minh
Nếu bạn đã lắp đặt năng lượng mặt trời trên mái nhà, bạn có thể sử dụng bộ sạc EV thông minh để tối đa hóa khả năng tự sử dụng năng lượng mặt trời của mình. Về cơ bản, thiết bị này sẽ giám sát việc tạo ra năng lượng mặt trời của bạn và thay vì xuất năng lượng mặt trời dư thừa vào lưới điện, nó sẽ chuyển nó sang bộ sạc EV của bạn. Bằng cách này, bạn cũng sẽ dự phòng khi bị mất điện từ lưới, khi thời tiết xấu hoặc không liên tục.
Cách hoạt động của bộ sạc EV thông minh
Khi bạn cắm EV vào bộ sạc tiêu chuẩn tại nhà, bộ sạc nói chung sẽ lấy lượng năng lượng tối đa có thể để sạc cho xe. Hầu hết các loại EV chuyên dụng sạc được 3,5kW đến 7kW mặc dù lượng năng lượng mặt trời bạn tạo ra có thể ít hơn nhiều, đặc biệt là khi thời tiết nhiều mây. Một điểm khác của bộ sạc thông minh, nó sử dụng một cảm biến CT đặc biệt được gắn gần điểm kết nối nguồn điện chính của bạn để theo dõi năng lượng đến và đi từ lưới điện. Khi phát hiện bất kỳ năng lượng nào chảy ra lưới điện, nó sẽ cho phép bộ sạc EV bắt đầu sạc ở mức tối đa cụ thể được thiết kế. Tuy nhiên, điều này có thể thay đổi liên tục do sự thay đổi trong tiêu thụ điện năng và năng lượng mặt trời, vì vậy bộ sạc EV được lập trình để tăng tốc độ sạc lên và xuống để phù hợp với lượng năng lượng mặt trời dư thừa.
Bộ sạc hai chiều
Một công nghệ mới nổi sẽ được triển khai trong vài năm tới là “Xe điện vào lưới” (Vehicle to Grid) hoặc V2G, được gọi là bộ sạc hai chiều. Điều này nghe có vẻ phức tạp, nhưng nó chỉ đơn giản là cho phép năng lượng truyền đến và đi từ xe điện của bạn. Thông thường, bộ sạc truyền năng lượng theo một hướng trong quá trình sạc – tức là từ hệ thống năng lượng mặt trời hoặc lưới điện, nhưng bộ sạc hai chiều có thể lấy năng lượng từ xe của bạn nếu được yêu cầu để cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của bạn hoặc giúp cân bằng lưới điện trong những thời điểm có nhu cầu cao – khả năng này được gọi là Xe điện vào lưới (V2G).
Công nghệ Vehicle to Grid sử dụng bộ sạc hai chiều cho phép sử dụng EV làm nguồn điện dự phòng.
Vấn đề hiện tại của công nghệ Xe điện vào lưới không nằm ở bộ sạc, mà là sự tương thích từ xe điện có hạn. Để V2G hoạt động, bạn phải có một chiếc xe điện cho phép sạc hai chiều và hiện chỉ có một số ít EV tương thích V2G trên thị trường. Công nghệ này sẽ trở thành nhân tố thay đổi cuộc chơi trong tương lai gần và cung cấp toàn bộ các dịch vụ từ dự phòng (backup) ngôi nhà của bạn trong thời gian mất điện đến cung cấp các khoản tín dụng khi nạp vào lưới điện và các khoản thu khác như việc cung cấp điện trong giờ cao điểm. Nó đươc thiết kế nhắm đến việc cho phép chủ sở hữu tham gia vào các chương trình nhà máy điện ảo (VPP) trong tương lai.
Một số bộ sạc EV gia đình cho bạn
Zappi V2
Bộ sạc Zappi V2 của Myenergie là một trong những bộ sạc EV thông minh và phổ biến nhất trên thị trường. Đó là một thiết bị thông minh với ba chế độ sạc khác nhau, Eco (theo hệ sinh thái), Eco+, và Sạc nhanh. Nó cũng được thiết kế loại một pha hoặc 3 pha, với tốc độ sạc 1 pha từ 1,4 đến 7kW và 3 pha từ 4,1 đến 22kW.
Ở chế độ Eco, nó sẽ sạc EV của bạn bằng cách sử dụng chủ yếu là năng lượng mặt trời tự tạo và giảm thiểu lượng điện từ lưới khi hoạt động. Ở chế độ Eco +, bộ sạc Zappi sẽ nhanh chóng điều chỉnh tốc độ sạc để chỉ sử dụng năng lượng mặt trời dư thừa của nhà bạn và sẽ không lấy bất kỳ nguồn điện nào từ lưới. Điều này có nghĩa là nó sẽ tạm dừng sạc nếu hộ gia đình của bạn đang tiêu thụ hết năng lượng mặt trời tạo ra cho các thiết bị khác hoặc vào lúc thời tiết rất xấu. Ở chế độ Sạc nhanh, Zappi sẽ sạc xe của bạn ở mức tối đa với bất kỳ nguồn nào, từ hệ thống năng lượng mặt trời hay lưới điện và bất kể mức tiêu thụ trong gia đình của bạn.
EO Mini PRO 2
EO là nhà sản xuất bộ sạc EV hàng đầu của Vương quốc Anh. Mini Pro 2 là bộ sạc thông minh siêu nhỏ gọn, thế hệ thứ hai và giống như người anh em lớn hơn của nó là EO basic, mini EO có chất lượng rất cao nhưng có mức giá phù hợp. Tuy nhiên, nếu bạn muốn một bộ sạc nhỏ, rời rạc, trông hiện đại với các tùy chọn sạc thông minh thì sẽ khó có thể vượt qua Mini Pro.
Giống như hầu hết các bộ sạc một pha, nó có công suất sạc tối đa là 7kW hoặc 32A nhưng có thể giảm xuống nếu mạch cung cấp điện nhà bạn bị hạn chế. Nó được thiết lập và điều khiển thông qua Wi-Fi với ứng dụng EO và cho bạn biết tốc độ sạc hiện tại, cộng với việc ghi lại lịch sử sạc của bạn.
Ứng dụng thông minh EO Mini Pro 2 với ba tùy chọn sạc
EO mini Pro 2 cung cấp ba tùy chọn sạc, sạc ngoài giờ cao điểm, sạc năng lượng mặt trời và sạc theo lịch trình, có thể được định cấu hình phù hợp với yêu cầu của bạn.
Wallbox Quasar – Bộ Sạc Hai Chiều
Đối với những người quan tâm đến công nghệ tiên tiến nhất, Wallbox Quasar là bộ sạc EV hai chiều đầu tiên, được thiết kế để sử dụng tại nhà và là bộ sạc nhỏ nhất cùng loại cung cấp khả năng sạc hai chiều tiên tiến. Nó có định mức công suất tối đa là 7,4kW (32A) nhưng điều quan trọng cần lưu ý là nó chỉ tương thích với các loại xe có đầu cắm sạc CHAdeMO DC.
Như đã giải thích trước đó, bộ sạc hai chiều có thể mang lại những ưu điểm độc đáo của công nghệ V2G, nhưng công nghệ mới nổi này mời đang giai đoạn đầu tiên, vì vậy, một số cuộc điều tra, thí nghiệm độc lập sẽ được yêu cầu để đảm bảo các tính năng của nó có thể được sử dụng ở một số khu vực theo quy định của ngành điện. Mới Nissan Leaf là một trong số ít những chiếc xe có cung cấp chức năng V2G. Tại Úc, các phê duyệt theo quy định đối với bộ sạc hai chiều sắp được phê chuẩn cùng với một số thử nghiệm V2G đã được tiến hành.
Nguồn cung cấp một pha và 3 pha
Có hai loại kết nối lưới điện chính có sẵn cho gia đình, một pha và 3 pha. Kết nối điện một pha thường được giới hạn ở mức tối đa là 15kW hoặc 63A, trong khi kết nối 3 pha có thể cung cấp tới 36kW.
Hầu hết các ngôi nhà ở Úc, Châu Á và Mỹ đều có nguồn điện một pha, 240V/220V, có nghĩa là tổng năng lượng tối đa có thể được cung cấp từ lưới điện là 12kW đến 15kW (50A đến 63A). Tuy nhiên, bạn không thể sử dụng hết công suất này để sạc EV hoặc bạn sẽ không thể sử dụng bất kỳ thiết bị nào khác cùng lúc. Nếu bạn đã làm như vậy, mỗi khi bạn sử dụng thêm máy nướng bánh mì hoặc lò vi sóng, công tắc nguồn điện lưới sẽ ngắt do quá tải. Vì lý do này, hầu hết các bộ sạc EV một pha được giới hạn ở 32A hoặc khoảng 7kW. Điều này thực sự không tệ trừ khi bạn thực sự cần sạc nhanh trong nhà.
Mặt khác, hầu hết các doanh nghiệp thương mại đều có nguồn điện 3 pha, vì vậy có thể lắp đặt một hoặc nhiều bộ sạc EV công suất cao 22kW, tùy thuộc vào khả năng kết nối điện của tòa nhà để sử dụng cho các thiết bị và máy móc sử dụng điện 1 chiều (xe nâng hàng, ….)
By Ngô Thanh Hùng -Lithaco
Nguồn: https://www.cleanenergyreviews.info/blog/solar-ev-charging?rq=solution
Tham khảo các bài viết khác về xe điện tại đây
Bài Viết Liên Quan
