CÁC TIÊU CHUẨN VỀ CHẾ ĐỘ SẠC CHO XE OTO ĐIỆN
Cấp độ sạc cho xe oto điện được quy định theo các tiêu chuẩn khác nhau.
- Theo hội đồng về cơ sở hạ tầng giao thông điện quốc gia (IWC) được thành lập năm 1991 bởi Viện nghiên cứu năng lượng điện Hoa Kỳ, đã quy định 3 cấp độ sạc trong sổ tay 1999 NEC như sau:
- Cấp 1 (level 1 - 1phase AC 120V): Thiết bị sạc được kết nối với lưới điện qua ổ cắm theo tiêu chuẩn NEMA 5-20R 3 nối đất. MCB bảo vệ mạch ở mức 125% dòng định mức.
- Cấp 2 (level 2 - 1phase AC 208/240V): thiết bị sạc được đi dây và gắn cố định. Nó cũng được nối đất và có bảo vệ chống chạm đất; thêm vào đó, nó yêu cầu liên động để ngăn ngừa xe oto khởi động trong quá trình sạc để đảm bảo an toàn cho cáp và rắc nối. MCB 40A được trang bị để bảo vệ mạch điện.
- Cấp 3 (level 3 - DC fast charging 400-900V): Bộ sạc dùng nguồn đầu vào AC, qua thiết bị chỉnh lưu để chuyển điện áp xoay chiều thành một chiều trước khi cấp cho xe oto điện.
- Theo hiệp hội kỹ sư ôtô (SAE international) quy định các yêu cầu chung về vật lý, điện, truyền thông cho hệ thống trạm sạc được sử dụng ở Bắc Mỹ, như là một phần của tiêu chuẩn SAE J1772, được phát triển năm 2001. SAE J1772 định nghĩa 4 cấp sạc như sau:
- Dòng xoay chiều AC:
+ AC level 1: kết nối trực tiếp ổ cắm chuẩn 120V Bắc Mỹ, cáp nguồn từ 6-16A (0,7 - 1,92kW).
+ AC level 2: 240VAC (1 pha) hoặc 208VAC (3 pha) với dòng sạc từ 6-80A (1,4-19,2kW) (sạc nhanh hơn loại cấp 1).
- Dòng một chiều DC:
+ DC level 1: cung cấp công suất cực đại tới 80kW ở điện áp từ 50-1000V.
+ DC level 2: cung cấp công suất cực đại tới 400kW ở điện áp từ 50-1000V
- Các tiểu chuẩn khác bổ sung do SAE ban hành cho trạm sạc bao gồm SAE J3068 (sạc 3 pha sử dụng rắc nối loại 2 theo tiêu chuẩn IEC 62196-2) và SAE J3105 (kết nối tự động các thiết bị sạc DC).
- Theo ủy ban kỹ thuật điện quốc tế IEC (International Electrotechnical Commission)đã thông qua phần lớn tiêu chuẩn SAE J1772 theo IEC 62196-1 để áp dụng quốc tế.
Các chế độ sạc theo tiêu chuẩn IEC 61851-1:
- Mode 1 (chế độ 1): sạc chậm, cắm trực tiếp vào ổ cắm gia đình với dòng cực đại 16A (chế độ này hiện ít được sử dụng do không an toàn).
- Mode 2 (chế độ 2): sạc chậm, kết nối giữa xe và lưới điện qua thiết bị bảo vệ di động. Không cần dây cố định, có thể thuận tiện mang kèm theo xe. Loại này sử dụng cáp chuyên dụng (với dòng sạc cực đại 32A).
- Mode 3 (chế độ 3): đây là một trong những chế độ sạc dòng AC thông dụng nhất hiện nay. Nguyên lý làm việc tương tự như chế độ 2 (Mode 2), ngoại trừ việc hộp sạc được gắn cố định. Cáp sạc đã được gắn kèm trạm sạc hoặc có thể dùng cáp sạc riêng theo xe của bạn (dòng sạc cực đại lên tới 63A)
- Mode 4 (chế độ 4): Nếu như 3 chế độ trên, dòng AC được chuyển đổi sang DC dựa vào bộ OCB trên xe, thì với chế độ 4, trạm sạc đã tự chuyển đổi dòng xoay chiều sang một chiều, và cấp dòng DC cho xe oto (với dòng sạc lên tới 200A).
Trạm sạc này thường được sử dụng ở đường cao tốc.
* Kết nối giữa lưới điện và bộ sạc được quy định trong 3 trường hợp sau:
- Case A (trường hợp A): Bộ sạc được cắm trực tiếp vào nguồn điện (cáp nguồn được gắn sẵn vào bộ sạc). Thường được sử dụng cho chế độ 1 và 2.
- Case B (trường hợp B): sử dụng bộ chuyển đổi AC/DC trên xe với cáp kết nối giữa xe và nguồn tách rời - thường dùng cho chế độ 3.
- Case C (trường hợp C): trạm sạc DC. Cáp cấp nguồn đã được gắn cố định trong trạm sạc.
