Trạm sạc ô tô điện là hệ thống cung cấp năng lượng cho xe điện (EV), bao gồm nhiều thành phần kỹ thuật phức tạp. Dưới đây là cấu tạo chi tiết của một trạm sạc tiêu chuẩn:
1. PHÂN LOẠI TRẠM SẠC
Trạm sạc ô tô điện được chia thành 3 cấp độ chính:
- Level 1 (Sạc chậm): Dùng điện gia đình (220V AC), công suất 1.4–2.3 kW, sạc đầy mất 8–12 giờ.
- Level 2 (Sạc nhanh): Dùng điện 3 pha (380V AC), công suất 7–22 kW, sạc đầy trong 4–6 giờ.
- Level 3 (Sạc siêu tốc DC): Dùng điện 1 chiều (DC), công suất 50–350 kW, sạc 80% pin trong 20–40 phút.
2. CẤU TẠO CHI TIẾT TRẠM SẠC
2.1. Phần cứng bên ngoài
**(1) Đầu sạc (Charging Connector)
- Loại phổ biến:
- Type 1 (J1772): Dùng cho xe Mỹ, Nhật (AC).
- Type 2 (Mennekes): Chuẩn Châu Âu, hỗ trợ AC/DC.
- CCS Combo: Chuẩn sạc nhanh DC (Châu Âu, Mỹ).
- CHAdeMO: Chuẩn Nhật Bản (DC).
- Tesla Supercharger: Độc quyền cho xe Tesla.
- Dây cáp: Lõi đồng chịu tải cao, vỏ chống cháy.
**(2) Vỏ trạm sạc (Charging Cabinet)
- Vật liệu: Thép không gỉ hoặc nhôm hợp kim, chống thấm IP54/IP65.
- Màn hình cảm ứng: Hiển thị thông số sạc, giá tiền, hướng dẫn.
- Đèn báo hiệu: LED thông báo trạng thái (sẵn sàng, đang sạc, lỗi).
**(3) Hệ thống làm mát
- Quạt tản nhiệt hoặc tản nhiệt chất lỏng (với trạm DC công suất cao).
2.2. Hệ thống điện & điều khiển
**(4) Bộ chuyển đổi điện (Power Converter)
- AC/DC Converter: Biến đổi điện xoay chiều (AC) thành 1 chiều (DC) cho sạc nhanh.
- Rectifier (Chỉnh lưu): Dùng cho sạc Level 1 & 2.
**(5) Bộ điều khiển trung tâm (EVSE Controller)
- Xử lý giao thức kết nối (OCPP, ISO 15118).
- Đo lường điện năng (kWh sử dụng).
- Bảo vệ quá tải, ngắn mạch.
**(6) Hệ thống thanh toán & kết nối mạng
- RFID/NFC: Thẻ từ hoặc ứng dụng điện thoại để thanh toán.
- 4G/Wi-Fi: Kết nối Internet để quản lý từ xa.
- OCPP (Open Charge Point Protocol): Giao thức kết nối với hệ thống trung tâm.
2.3. Hệ thống an toàn
- Cảm biến dò rò điện (RCD).
- Chống sét lan truyền (Surge Protection).
- Tự ngắt khi quá nhiệt.
3. SƠ ĐỒ KHỐI TRẠM SẠC
4. CÁC HÃNG CUNG CẤP TRẠM SẠC PHỔ BIẾN
- Level 2: ChargePoint, ABB, Schneider, EVBox.
- DC Fast Charging: Tesla Supercharger, Tritium, Delta.
5. XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN
- Sạc không dây (Wireless EV Charging).
- V2G (Vehicle-to-Grid): Xe điện phát điện ngược lại lưới.
- Trạm sạc dùng năng lượng mặt trời.
KẾT LUẬN
Một trạm sạc ô tô điện hiện đại là sự kết hợp của phần cứng bền bỉ, hệ thống điều khiển thông minh và kết nối Internet vạn vật (IoT). Công nghệ đang phát triển theo hướng sạc nhanh hơn, tích hợp năng lượng tái tạo và tương tác với lưới điện thông minh.
