Bộ sạc xe điện di động
Hộp sạc điện gia đình
Trạm sạc DC
Trạm sạc BESS
V2G V2H V2V V2L
Mô-đun sạc xe điện
Đầu nối sạc DC
Phụ kiện xe điện
Với xu hướng chuyển dịch sang năng lượng carbon thấp và điện khí hóa của ngành vận tải toàn cầu, nhu cầu về công suất sạc cực cao cho các thiết bị lớn như xe vận tải hạng nặng, tàu thuyền, máy bay và máy móc kỹ thuật ngày càng trở nên nổi bật. Hệ thống sạc Megawatt (MCS), với công suất sạc lên đến 3,75 MW, đã trở thành công nghệ chủ chốt thúc đẩy điện khí hóa trong các lĩnh vực nêu trên. MCS không chỉ giúp rút ngắn đáng kể thời gian sạc mà còn đáp ứng nhu cầu vận hành cường độ cao và tần suất cao, đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ chuyển đổi năng lượng xanh.
Dung lượng pin của các phương tiện cỡ lớn thường gấp hàng chục lần so với xe hơi chở khách, và các phương pháp sạc truyền thống khó đáp ứng được nhu cầu bổ sung năng lượng nhanh chóng cho các thiết bị cơ khí lớn. Do đó, so với tiêu chuẩn sạc DC CCS của châu Âu, công suất sạc cần thiết lý tưởng phải tăng lên 10-15 lần (xem Hình 1). Hiện nay, MCS có thể sạc pin xe tải hạng nặng đến 80% SOC trong 45 phút bằng cách tăng điện áp và dòng điện sạc, yêu cầu công suất tối đa 3,75 MW và cũng phù hợp với thời gian nghỉ theo quy định khi lái xe đường dài.
So với các tiêu chuẩn GB/T, CHAdeMO, CCS và NACS, MCS giúp giảm thời gian sạc từ 4,2 đến 15 lần. Về mặt kỹ thuật, MCS bắt nguồn từ CCS, nhưng giữa hai tiêu chuẩn này có những khác biệt đáng kể ở một số khía cạnh:
Giao diện sạc và giao tiếp cấp thấp
Giao diện MCS được định nghĩa bởi IEC TS 63379 có khả năng truyền dòng điện lên đến 3000A và hỗ trợ điện áp 1250V, với yêu cầu bắt buộc phải có hệ thống làm mát bằng chất lỏng đối với các trường hợp công suất cao nhất.
Tiêu chuẩn giao tiếp cấp thấp của MCS là IEC 61851-23-3 (dự kiến phát hành năm 2026). Việc điều khiển chân tín hiệu thí điểm trong MCS được gọi là Charge Enable (CE), sử dụng điện áp 5V DC và không có PWM. Tương tự như chân PP trong CCS, MCS sử dụng điện áp 5V DC để phát hiện cắm (ID), cũng có thể cung cấp nguồn điện 12/24V cho các thiết bị điện phụ trợ.
1. Giao tiếp cấp cao: Giao tiếp đa điểm 10BASE-T1S
Giao tiếp cấp cao dựa trên tiêu chuẩn ISO 15118-20, và bản sửa đổi 1 (ISO 15118-20 Amd-1) giới thiệu thêm các ID dịch vụ cho MCS. Cấu trúc giao tiếp tương tự như CCS, sử dụng TLS, TCP/IP, Ethernet, nhưng lớp vật lý áp dụng 10BASE-T1S được quy định trong ISO 15118-10. 10BASE-T1S là Ethernet một cặp dây xoắn, với băng thông 10Mbps bán song công, và áp dụng mã hóa Manchester vi sai (DME) dựa trên tiêu chuẩn IEEE 802.3cg. Giao tiếp cấp cao MCS không yêu cầu giao tiếp sóng mang qua đường dây điện (PLC), cũng không yêu cầu quy trình SLAC (đặc tính suy giảm mức tín hiệu) để phát hiện trạng thái kết nối.
2. Cơ chế giao tiếp PLCA
Không giống như giao tiếp điểm-điểm của Ethernet tiêu chuẩn, 10BASE-T1 hỗ trợ kết nối đa điểm và cơ chế Tránh xung đột lớp vật lý (PLCA). Cơ sở hạ tầng EVSE của nó đóng vai trò là bộ điều phối, gán ID nút 0 và ID xe điện EV 1 (Nút nhánh 1). Theo tiêu chuẩn ISO 15118-10, bus truyền thông có thể hỗ trợ tối đa 6 nút bổ sung (Nút nhánh), chẳng hạn như truyền dữ liệu cảm biến, dòng điện, nhiệt độ và các thông tin khác của phích cắm và ổ cắm. PLCA có thể tối ưu hóa hơn nữa quá trình truyền thông, cải thiện hiệu quả truyền dữ liệu giữa nhiều nút và đảm bảo tính đồng bộ và an toàn của thông tin trong mỗi liên kết của quá trình sạc.
Phát triển và thử nghiệm MCS
Mặc dù việc tiêu chuẩn hóa MCS vẫn chưa hoàn tất, nhưng việc phát triển các hệ thống sạc cho các nhà sản xuất xe và cơ sở hạ tầng đã bắt đầu. Mô phỏng và thử nghiệm ở giai đoạn đầu có thể giúp ngăn ngừa lỗi thiết kế, giảm thời gian sửa chữa và giảm chi phí.
Giải pháp kiểm thử mô phỏng MCS do Vector phát triển bao gồm kiểm thử phát triển chức năng và giao tiếp ở cấp độ máy tính để bàn EVCC/SEC, kiểm thử tính nhất quán và khả năng tương tác, kiểm thử hiệu suất công suất ở cấp độ megawatt, và thu thập và phân tích dữ liệu thực tế về xe EV/EVSE và trạm sạc, đáp ứng các kịch bản ứng dụng của các kỹ sư ở nhiều khía cạnh khác nhau (Hình 4).
Một nền tảng phần mềm phân tích, mô phỏng và kiểm thử EV/EVSE đáp ứng các giao thức MCS/CCS/OCPP/GBT/CHAdeMO tại nhiều khu vực khác nhau.
Đây là một mô-đun giao tiếp bảo mật được tích hợp trong phần mềm, hỗ trợ mã hóa TLS 1.2/1.3, các mẫu chứng chỉ bảo mật PnC và hỗ trợ xác thực kết nối liên mạng gốc đáng tin cậy của Chủ thể.
Bo mạch sạc thông minh thế hệ mới cung cấp khả năng mô phỏng mạch điều khiển phần cứng CCS (PLC)/MCS, đồng thời hỗ trợ mô phỏng lỗi ở lớp vật lý.
Card giao diện truyền thông hỗ trợ 10BASE-T1S, cho phép giao tiếp cấp cao MCS và kết nối đa điểm MultiDrop.
Có thể cung cấp một hệ thống thử nghiệm với công suất sạc tối đa 3,84MW và điện áp 1500V, bao gồm mô-đun điều khiển chính 180kW và các giá đỡ nguồn bổ sung để mở rộng.
Cung cấp thư viện trường hợp kiểm thử tiêu chuẩn ISO 15118 và môi trường mã nguồn (vTESTstudio), cho phép người kiểm thử nhanh chóng triển khai các chuỗi kiểm thử tùy chỉnh vượt ra ngoài tiêu chuẩn thông thường.
Là công nghệ cốt lõi của điện khí hóa vận tải hạng nặng, tính tiêu chuẩn hóa, độ tin cậy và tính linh hoạt của MCS sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình phát triển của ngành. Trong tương lai, với sự cải tiến liên tục về tiêu chuẩn và nâng cấp các công cụ kiểm tra, MCS dự kiến sẽ được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực logistics, cảng biển, hàng không và máy móc kỹ thuật.
Bằng cách sử dụng các công cụ phát triển, mô phỏng và thử nghiệm phù hợp, độ phức tạp và các rủi ro tiềm tàng của hệ thống có thể được giải quyết. Hệ thống do Vector cung cấp có tính linh hoạt và khả năng mở rộng cao, bao gồm cả thử nghiệm hiệu năng ở công suất sạc tối đa do MCS quy định, trong khi bộ công cụ tích hợp liền mạch với các tiêu chuẩn sạc khác, đáp ứng tốt hơn nhu cầu của các dự án khác nhau. Vector cũng tham gia vào các ủy ban tiêu chuẩn hóa có liên quan và nhanh chóng điều chỉnh các giải pháp để thích ứng với quy trình tiêu chuẩn hóa MCS mới nhất.
Thời gian đăng bài: 21/09/2026
