Xe điện có khả năng sạc hai chiều có thể được sử dụng để cung cấp điện cho nhà cửa, cung cấp năng lượng trở lại lưới điện, và thậm chí cung cấp nguồn điện dự phòng trong trường hợp mất điện hoặc sự cố khẩn cấp. Xe điện về cơ bản là những cục pin lớn trên bánh xe, vì vậy bộ sạc hai chiều cho phép xe lưu trữ điện năng giá rẻ ngoài giờ cao điểm, giúp giảm chi phí điện sinh hoạt. Công nghệ mới nổi này, được gọi là xe-lưới điện (V2G), có tiềm năng cách mạng hóa cách vận hành lưới điện của chúng ta, với hàng chục nghìn xe điện có thể cùng lúc cung cấp điện trong giờ cao điểm.
Nó hoạt động như thế nào?
Bộ sạc hai chiều là một loại bộ sạc xe điện (EV) tiên tiến có khả năng sạc theo cả hai hướng. Điều này nghe có vẻ khá đơn giản, nhưng nó liên quan đến một quá trình chuyển đổi năng lượng phức tạp từ dòng điện xoay chiều (AC) sang dòng điện một chiều (DC), khác với bộ sạc EV một chiều thông thường chỉ sử dụng dòng điện xoay chiều (AC).
Khác với các bộ sạc xe điện tiêu chuẩn, bộ sạc hai chiều hoạt động tương tự như bộ biến tần, chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) sang dòng điện một chiều (DC) trong quá trình sạc và ngược lại trong quá trình xả. Tuy nhiên, bộ sạc hai chiều chỉ có thể được sử dụng với các xe tương thích với sạc DC hai chiều. Thật không may, số lượng xe điện hiện có khả năng sạc hai chiều rất ít. Vì bộ sạc hai chiều phức tạp hơn nhiều, chúng cũng đắt hơn đáng kể so với bộ sạc xe điện thông thường, do chúng sử dụng các thiết bị điện tử chuyển đổi năng lượng tiên tiến để quản lý dòng năng lượng của xe.
Để cung cấp điện cho nhà ở, bộ sạc xe điện hai chiều cũng tích hợp các thiết bị quản lý tải và cách ly ngôi nhà khỏi lưới điện trong trường hợp mất điện, hiện tượng này được gọi là hoạt động độc lập (islanding). Nguyên tắc hoạt động cơ bản của bộ sạc xe điện hai chiều rất giống với bộ biến tần hai chiều, vốn đóng vai trò là nguồn điện dự phòng trong hệ thống lưu trữ pin gia đình.
Mục đích của việc sạc hai chiều là gì?
Bộ sạc hai chiều có thể được sử dụng cho hai ứng dụng khác nhau. Ứng dụng đầu tiên và đáng chú ý nhất là Xe-đến-lưới điện, hay V2G, được thiết kế để cung cấp hoặc xuất năng lượng vào lưới điện khi nhu cầu cao. Nếu hàng nghìn xe trang bị V2G được cắm điện và kích hoạt, điều này có tiềm năng thay đổi mạnh mẽ cách thức lưu trữ và sản xuất điện. Xe điện có pin lớn và mạnh, vì vậy tổng công suất của hàng nghìn xe trang bị V2G có thể rất lớn. Lưu ý rằng V2X là thuật ngữ được sử dụng để mô tả ba kiến trúc được thảo luận bên dưới:
I. Kết nối xe với lưới điện (V2G) – Năng lượng từ xe điện được sử dụng để hỗ trợ lưới điện.
II. Hệ thống điện từ xe đến nhà (V2H) – Năng lượng xe điện được sử dụng để cung cấp điện cho nhà ở hoặc doanh nghiệp.
III. Kết nối xe với tải (V2L) – Xe điện có thể được sử dụng để cấp điện cho các thiết bị hoặc sạc cho các xe điện khác.
Ứng dụng thứ hai của bộ sạc xe điện hai chiều là dành cho hệ thống Xe-đến-nhà (V2H). Như tên gọi cho thấy, V2H cho phép xe điện được sử dụng như một hệ thống pin gia đình để lưu trữ năng lượng mặt trời dư thừa và cung cấp điện cho ngôi nhà của bạn. Ví dụ, một hệ thống pin gia đình điển hình, chẳng hạn như Tesla Powerwall, có dung lượng 13,5 kWh. So với đó, một chiếc xe điện điển hình có dung lượng 65 kWh, gần tương đương với năm chiếc Tesla Powerwall. Nhờ dung lượng pin lớn, khi kết hợp với năng lượng mặt trời trên mái nhà, một chiếc xe điện được sạc đầy có thể cung cấp điện cho một hộ gia đình trung bình trong vài ngày hoặc lâu hơn.
1. Kết nối xe với lưới điện (V2G)
Công nghệ xe điện nối lưới (V2G) đề cập đến việc cung cấp một phần nhỏ năng lượng dự trữ từ pin của xe điện vào lưới điện khi cần thiết. Tham gia vào dự án V2G yêu cầu bộ sạc DC hai chiều và xe điện tương thích. Có các ưu đãi, chẳng hạn như tín dụng hoặc giảm giá điện cho chủ sở hữu xe điện. Xe điện trang bị V2G cũng cho phép chủ sở hữu tham gia vào các chương trình VPP (Cung cấp điện cho xe) để cải thiện sự ổn định của lưới điện và cung cấp điện trong thời gian cao điểm.
Bất chấp sự quảng bá rầm rộ, một trong những thách thức khi triển khai công nghệ V2G là những rào cản về quy định và thiếu các giao thức và đầu nối sạc hai chiều tiêu chuẩn. Bộ sạc hai chiều, chẳng hạn như bộ biến tần năng lượng mặt trời, được coi là phương pháp phát điện thay thế và phải tuân thủ tất cả các tiêu chuẩn an toàn và ngắt mạch theo quy định trong trường hợp lưới điện bị sự cố. Để khắc phục những phức tạp này, một số nhà sản xuất ô tô, chẳng hạn như Ford, đã phát triển các hệ thống sạc hai chiều AC đơn giản hơn, chỉ hoạt động với xe điện Ford để cung cấp điện cho các hộ gia đình, thay vì cung cấp điện cho lưới điện.
2. Từ xe về nhà - V2H
Công nghệ Xe-đến-Nhà (V2H) tương tự như V2G, nhưng năng lượng được sử dụng cục bộ để cung cấp điện cho ngôi nhà thay vì được đưa vào lưới điện. Điều này cho phép xe điện hoạt động như một hệ thống pin gia đình thông thường, giúp cải thiện khả năng tự cung tự cấp, đặc biệt khi kết hợp với điện mặt trời trên mái nhà. Tuy nhiên, lợi ích rõ ràng nhất của V2H là khả năng cung cấp điện dự phòng trong trường hợp mất điện.
Để hệ thống V2H hoạt động đúng cách, cần có bộ biến tần hai chiều tương thích và các thiết bị khác, bao gồm đồng hồ đo năng lượng (có biến áp dòng điện) được lắp đặt tại điểm kết nối lưới điện. Biến áp dòng điện giám sát dòng năng lượng vào và ra khỏi lưới điện. Khi hệ thống phát hiện nhà bạn đang tiêu thụ năng lượng lưới điện, nó sẽ báo hiệu cho bộ sạc xe điện hai chiều giải phóng một lượng điện tương đương để bù lại lượng điện đã lấy từ lưới điện. Tương tự, khi hệ thống phát hiện sản lượng năng lượng từ hệ thống quang điện mặt trời trên mái nhà, nó sẽ chuyển hướng năng lượng đó để sạc xe điện, giống như một bộ sạc xe điện thông minh.
Để cung cấp nguồn điện dự phòng trong trường hợp mất điện hoặc sự cố khẩn cấp, hệ thống V2H phải phát hiện tình trạng tách khỏi lưới điện và cách ly ngôi nhà khỏi lưới điện. Khi đã tách khỏi lưới điện, bộ biến tần hai chiều về cơ bản hoạt động như một bộ biến tần độc lập, được cấp điện từ pin của xe điện. Cần có thêm thiết bị cách ly lưới điện, chẳng hạn như bộ tiếp điểm tự động (ATS), để kích hoạt chế độ dự phòng, tương tự như các bộ biến tần lai được sử dụng trong hệ thống pin mặt trời.
3. Từ xe đến hàng hóa - V2L
Công nghệ Xe-đến-Tải (V2L) đơn giản hơn nhiều vì không cần bộ sạc hai chiều. Xe trang bị công nghệ V2L có bộ biến tần tích hợp cung cấp nguồn điện xoay chiều từ một hoặc nhiều ổ cắm tiêu chuẩn trong xe, có thể dùng để cắm bất kỳ thiết bị gia dụng thông thường nào. Tuy nhiên, một số xe sử dụng bộ chuyển đổi V2L đặc biệt cắm vào cổng sạc của xe điện để cung cấp nguồn điện xoay chiều. Trong trường hợp khẩn cấp, có thể kéo dài dây nối dài từ xe vào nhà để cấp điện cho các thiết bị cơ bản như đèn chiếu sáng, máy tính, tủ lạnh và thiết bị nấu nướng.
V2L được sử dụng cho hệ thống điện độc lập và dự phòng.
Các xe trang bị hệ thống V2L có thể sử dụng dây nối dài để cung cấp nguồn điện dự phòng cho việc vận hành một số thiết bị điện. Ngoài ra, có thể sử dụng công tắc chuyển mạch AC chuyên dụng để kết nối nguồn điện V2L trực tiếp với bảng phân phối điện dự phòng, hoặc thậm chí với bảng phân phối điện chính.
Các phương tiện được trang bị V2L cũng có thể được tích hợp vào hệ thống điện mặt trời độc lập để giảm thiểu hoặc thậm chí loại bỏ nhu cầu sử dụng máy phát điện dự phòng. Hầu hết các hệ thống điện mặt trời độc lập đều bao gồm một bộ biến tần hai chiều, về mặt kỹ thuật có thể sử dụng điện từ bất kỳ nguồn điện xoay chiều nào, bao gồm cả các phương tiện được trang bị V2L. Tuy nhiên, việc lắp đặt và cấu hình cần được thực hiện bởi chuyên gia năng lượng mặt trời hoặc thợ điện có trình độ để đảm bảo hoạt động an toàn.
— HẾT —
Tại đây, bạn sẽ hiểu được “cốt lõi” và “linh hồn” của các cọc sạc.
Phân tích chuyên sâu: Các trạm sạc AC/DC hoạt động như thế nào?
Các tính năng cập nhật tiên tiến: Sạc chậm, sạc siêu tốc, V2G…
Thông tin chuyên sâu về ngành: Xu hướng công nghệ và diễn giải chính sách
Hãy tận dụng chuyên môn để bảo vệ hành trình du lịch xanh của bạn.
Hãy đi theo tôi, và bạn sẽ không bao giờ bị lạc đường khi sạc pin!
Thời gian đăng bài: 26/11/2025
