Công nghệ Sạc nhanh trên xe ô tô điện Hyundai Ioniq 5

Pin và sạc là hai mối quan tâm hàng đầu cho một chiếc xe điện, bên cạnh yếu tố tiên quyết đầu tiên là phạm vi di chuyển.
Bài toán hiệu quả năng lượng rất quan trọng, hiệu suất chuyển đổi từ năng lượng đầu vào là điện năng trên xe điện hay nhiệt năng từ xăng dầu thành cơ năng trên bánh xe đầu ra. Mỗi chiếc xe điện, cũng giống như xe xăng sẽ được các nhà sản xuất tối ưu để đạt được hiệu suất năng lượng tốt nhất, tức là chiếc xe sẽ có được quãng đường di chuyển tốt nhất đi cùng mức công suất tiêu thụ hợp lý.

Công nghệ sạc Ultra Rapid là gì?

Ultra Rapid là tên công nghệ sạc nhanh ô tô điện của Hyundai Motor được sử dụng trên các mẫu xe điện Hyundai.
Thực chất, thuật ngữ sạc nhanh không chỉ gắn liền với xe điện mà còn thường xuyên đi kèm với các mẫu điện thoại thông minh cao và trung cấp. Điểm chung của hai công nghệ này là đều rút ngắn đáng kể khoảng thời gian cần thiết để tái nạp năng lượng cho các khối pin của từng thiết bị. Và nếu không có tính năng sạc nhanh, sẽ phải mất nhiều giờ đồng hồ để hoàn tất quá trình trên.
Hiện nay, DC Fast Charging Level 3 đang là hệ thống sạc pin xe điện nhanh nhất ở thời điểm hiện tại. Với hệ thống này, các khối pin có thể phục hồi 80% năng lượng sau 20-60 phút cắm điện, tùy theo mức nhiệt của chiếc xe cũng như môi trường xung quanh.
Về bản chất, công nghệ này biến dòng điện xoay chiều AC thành điện 1 chiều DC, năng lượng vào pin của xe mà không cần qua bộ OBC (Onboard Battery Charger) như đối với bộ sạc xoay chiều AC. Hiện nay, trạm sạc nhanh DC mức trung bình sẽ cho công suất 30-60 kW. Còn những trạm cao cấp nhất như Terra 360 của hãng ABB sản xuất sẽ đạt mức 360 kW.

Tuy nhiên, mức chi phí đầu tư trạm sạc này khá cao, sẽ phù hợp hơn cho các trạm dừng nghỉ trên tuyến đường dài, hoặc trạm cấp nhiên liệu hiện hữu. Để tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu cho giải pháp gia đình hay nơi làm việc, chúng ta cũng có thể sử dụng hệ thống trạm sạc AC công suất thấp hơn: 11kW, 22kW - 3 phase, 7kW hoặc 3.6kW -1 phase. Với bộ pin 72 kWh của IONIQ 5, chúng ta sẽ mất khoảng 5-6h để pin đầy từ 10 - 100%, và thậm chí là 24h với bộ sạc 3 kWh. Năng lượng từ bộ sạc AC đi qua bộ OBC nên sẽ bị giới hạn bởi công suất của OBC. Ưu điểm của bộ sạc AC này là ta có thể lắp tại nhà, hoặc sử dụng như một bộ sạc di động, có thể sạc xe tại bất cứ đâu mà không phụ thuộc vào điểm sạc.
IONIQ 5 trang bị khối pin 72 kWh, hệ thống này có khả năng nạp đủ cho phạm vi hoạt động 400km chỉ trong 18 - 20 phút. Ngoài ra, IONIQ 5 được trang bị hệ thống nạp điện kép, tương thích cả 2 chuẩn của hệ thống 400V hoặc 800V. Điểm thú vị là chiếc xe có khả năng sạc liên tục khi điện áp chuyển đổi. Do đó, IONIQ 5 có thể sạc được ở bất cứ nơi đâu trên thế giới.
Trong bối cảnh xe điện đang gia tăng không ngừng về số lượng, việc phát triển các hệ thống trạm sạc công cộng đã trở thành một vấn đề thiết yếu. Trong đó, những hệ thống sạc nhanh sẽ được coi là nòng cốt bởi trong đời sống hiện đại, thời gian là vàng là bạc. Và không phải ai cũng có thể sắp xếp các công việc của mình trong khi chờ đợi chiếc xe của mình được ‘tiếp đạn’.
Về chuẩn kết nối, sạc AC có loại 1 và loại 2,  sạc DC có ChadeMo, CCS1, CCS2. Khu vực Đông Nam Á hầu như phổ biến theo chuẩn AC loại 2 và DC CCS2 giống tiêu chuẩn châu  u, điều này cũng tương tự chuẩn sạc Type-C và Lightning trên điện thoại.

Công nghệ pin Lithium-ion là gì?

Hyundai đưa vào sử dụng hệ thống quản lý nhiệt độ thông minh, giúp duy trì nhiệt độ hoạt động ổn định tối ưu của pin xe
Hiện nay, đại đa số các mẫu xe điện vẫn sử dụng công nghệ pin lithium-ion, viết tắt là Li-ion, và IONIQ 5 cũng không phải ngoại lệ. Có một lưu ý, nếu sạc pin lithium-ion với tốc độ cao và trong thời gian dài, các cell pin có thể bị quá nhiệt dẫn đến hư hỏng nặng và khiến cho dung lượng pin bị bào mòn.
Do đó, để khắc phục hiện tượng này, IONIQ 5 sẽ tăng cường tốc độ sạc nhanh đến mức 80%, sau đó giảm công suất sạc để bảo vệ pin. Bên cạnh đó, IONIQ 5 cũng cho phép giới hạn mức sạc tối đa, chỉ cần đạt đầy ở mức 60% ~ 90%, giúp tăng cường tuổi thọ pin.
Một vấn đề cần lưu ý khác, công nghệ Li-ion còn phát sinh nhiệt năng khi tiến hành xả pin. Việc này vừa làm giảm hiệu năng pin, vừa tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ. Để xử lý, Hyundai đã áp dụng bộ giải pháp bảo vệ pin tối ưu của mình.
Về vấn đề xử lý nhiệt, Hyundai đưa vào sử dụng hệ thống quản lý nhiệt độ thông minh, giúp duy trì nhiệt độ hoạt động ổn định tối ưu của pin xe: sưởi ấm vào mùa đông và làm mát vào mùa hè thông qua hệ thống bơm nhiệt với tái chế nhiệt thải, một bước tiến tới việc tạo ra một chiếc xe thực sự thân thiện với môi trường. Theo các báo cáo, hệ thống này giảm mức suy hao năng lượng đến 20% so với thông thường.
Thực tế, các hệ thống bơm nhiệt tương tự được sử dụng bởi hầu hết các nhà sản xuất toàn cầu khác. Nhưng hệ thống trên IONIQ 5 không chỉ sử dụng nhiệt từ không khí bên ngoài mà còn cả nhiệt thải từ các bộ phận xe điện tử - ví dụ: động cơ, OBC, Mô-đun EPCU/PE, pin và bộ sạc chậm - để điều chỉnh nhiệt độ pin, làm nên hệ thống điều khiển nhiệt độ chủ động, ít bị phụ thuộc vào môi trường bên ngoài.
Bên cạnh đó, việc bảo vệ pin tránh khỏi các va đập vật lí cũng được chú trọng. Hệ thống pin được bảo vệ bằng các lớp “giáp” chống va chạm vật lí và hệ thống rơ-le tự ngắt khi phát hiện quá nhiệt hoặc sự cố xảy ra, hạn chế nguy cơ mất an toàn từ cháy nổ.

Với IONIQ 5, người dùng hoàn toàn có thể yên tâm về công nghệ pin trên xe
Hầu hết các cấu trúc an toàn để bảo vệ pin điện áp cao khỏi các va chạm vật lý bên ngoài. Màng phân tách bên trong pin, dùng để tách cực dương và vật liệu catốt và chỉ cho phép lithium-ion đi qua các lỗ nhỏ, được phủ mỏng bằng gốm để chống sốc. Các lớp vật liệu hấp thụ rung động và hệ thống làm mát phân tán được áp dụng, hơn nữa thiết bị quản lý pin BMS (Battery Management System) được sử dụng giúp đo lường chính xác tình trạng từng cell pin, nâng cao hiệu quả sạc xả.
Trên IONIQ 5, hệ thống module pin cần phải trải qua các bài kiểm tra khắc nghiệt. Đó là Kiểm tra va chạm: kiểm tra xem pin có bị cháy hay phát nổ khi va chạm hay không; Kiểm tra chống thấm nước: kiểm tra xem module có bị rò rỉ khi ngâm nước hay không; Thử nghiệm sương muối: kiểm tra xem pin có bị cháy hay phát nổ khi ngâm trong nước mặn vốn có đặc tính ion hóa cao hay không; Thử nghiệm lửa: kiểm tra xem pin có phát nổ khi tiếp xúc với lửa hay không. Ngoài ra, còn có những bài kiểm tra về an toàn và tuổi thọ khác.
Do đó, có thể thấy với IONIQ 5, người dùng hoàn toàn có thể yên tâm về công nghệ pin trên xe.

Sạc xe ô tô điện Hyundai Ioniq 5 tại nhà

Địa điểm sạc công cộng quá xa, chờ đợi lâu bất tiện, không chủ động thời gian, bạn hoàn toàn có thể sạc xe Ioniq 5 tại nhà. Có những cách sạc tại nhà như sau:
- Dùng bộ sạc cung cấp khi mua xe: công suất tối đa 3.6kW thường dùng để sạc qua đêm tại nơi chỉ có nguồn điện dân dụng 1 pha 220V. 
- Dùng bộ sạc gắn tường 3 pha 11kW hoặc 22kW cung cấp bởi EVSE VN: dòng điện tối đa xe có thể nhận là 32A 3 pha, sạc nhanh hơn chỉ cần khoảng 4-6 giờ để sạc từ 20%-100%; yêu cầu tiếp địa an toàn. Loại sạc này có nhiều tính năng tiện ích thú vị như thẻ RFID, bluetooth, kết nối wifi dễ dàng cài đặt, theo dõi và điều khiển từ xa.
- EVSE VN cung cấp các bộ sạc của ABB, Wallbox xuất xứ từ EU, là các hãng sản xuất bộ sạc đang được Audi, Porsche hợp tác trong hệ sinh thái trạm sạc tại Việt Nam. Ngoài ra thương hiệu sạc Teison, Greenova với mức giá vừa phải đáp ứng đủ nhu cầu chủ xe điện.

Với bài viết trên hy vọng bạn đã biết thêm về công nghệ pin, sạc và thời gian sạc, địa điểm sạc cho ô tô điện Ioniq 5 của Hyundai. Nếu cần tư vấn thông tin thêm, hãy liên hệ ngay với EVSE Việt Nam.