Sạc không dây cho ô tô điện bước tiến vượt bậc về hỗ trợ phương tiện và hạ tầng giao thông

Nếu như những chiếc tai nghe của chúng ta đã có thể chuyển từ có dây sang không dây, hay những hệ thống sạc điện thoại không dây cũng dần thay thế sạc có dây, đã tạo được vô số tiện nghi cho người dùng, vậy sạc không dây cho ô tô điện, tại sao không? Nếu quá chán nản với việc sạc truyền thống cho ô tô điện – sạc có dây, thay vào đó, tương lai sẽ chuyển sang sạc không dây. Sạc không dây cho ô tô điện rất giống sạc điện thoại không dây, nhưng sự khác biệt nằm ở quy mô sạc xe điện thì lớn hơn nhiều.

1. Sạc không dây cho ô tô điện hoạt động như thế nào?

Sạc không dây cho ô tô điện về cơ bản sử dụng cùng một công nghệ sạc không dây điện thoại thông minh thông thường.  Điểm khác biệt lớn nhất nằm ở chỗ không có tiếp xúc vật lý giữa chiếc xe điện và hệ thống sạc, giống như khi đặt điện thoại xuống bộ sạc không dây.

Sạc không dây cho ô tô điện hoạt động bằng cách đặt xe điện trên một tấm sạc, với khoảng cách giữa sạc và đáy xe thường có 6 inch, xấp xỉ 15 – 16 cm. Nguồn điện được truyền không dây từ trạm sạc đến bộ thu trên xe điện và pin sẽ sạc chậm theo thời gian.

2. Cách thức hoạt động của sạc không dây cho ô tô điện?

Sạc không dây cho ô tô điện hoạt động bằng cách lái xe qua một tấm thảm sạc không dây đặt trên mặt đất hoặc được lắp vào đường lái xe, sàn nhà để xe hoặc chỗ đậu xe. Người lái xe phải lót tấm lót trên mặt đất bằng một bộ thu tương ứng được tích hợp dưới đáy xe, giống như khi cần đặt điện thoại xuống bộ sạc không dây theo một hướng quy định để điện thoại có thể sạc.

Vậy làm sao để có thể lái đúng vào vị trí tấm sạc?

Không khó để thực hiện được điều này. Để có thể  giúp người dùng căn chỉnh lái xe của mình đúng với vị trí tấm sạc không dây, hãng sẽ cấp quyền truy cập vào ứng dụng điện thoại hoặc ứng dụng được tích hợp sẵn trong hệ thống thông tin giải trí của xe. Ứng dụng sẽ  cho người lái biết cần di chuyển xe sang trái hay phải, tiến hay lùi, chéo bao nhiêu để căn chỉnh phù hợp tấm sạc với bộ thu trên xe.

Khi tấm sạc trên mặt đất thẳng hàng với bộ thu được gắn dưới đáy xe, nguồn điện được truyền không dây thông qua từ trường. Thảm sạc trên mặt đất tạo ra một từ trường, làm cho các điện tử chạy qua bộ thu trên xe, từ đó sạc pin trong xe.
 

Hệ thống sạc không dây thường được thiết kế với một số biện pháp bảo vệ nhất định nhưng tất nhiên, có thể khác nhau tùy theo từng nhà sản xuất. Sạc chỉ có thể xảy ra khi hai tấm chiếu thẳng hàng và nó được thiết kế để dừng ngay lập tức nếu phát hiện bất kỳ vật lạ nào giữa hai tấm chiếu.

Ví dụ: nếu một quả bóng lăn trên tấm thảm hoặc vật nuôi đến quá gần, hệ thống có thể tự động ngắt kết nối và dừng hoạt động để ngăn chặn bất kỳ sự cố nào đáng tiếc xảy ra.
 

3. Liệu sạc không dây cho ô tô điện sẽ thay thế hoàn toàn sạc có dây trong tương lai?

Không hẳn vậy, bởi vì sạc không dây chỉ sử dụng được cho những chiếc xe có hỗ trợ sạc không dây, còn lại thì không sử dụng được. Cũng giống như tất cả các điện thoại không hỗ trợ sạc không dây ngay khi công nghệ này được phát minh lần đầu tiên, thế nên không phải tất cả các xe điện đều có mặt trên sàn trưng bày của nhà máy để sẵn sàng sạc không dây.

Một số nhà sản xuất đã thử nghiệm tính năng sạc không dây trên những xe điện của họ, nhưng những chương trình thử nghiệm đó chỉ được cung cấp rất hạn chế và độ hiệu quả không cao.
 

Hiệp hội Kỹ sư Ô tô (SAE) đã phê duyệt tiêu chuẩn sạc không dây vào cuối năm 2020, vì vậy đây là một trong những  tính năng mà người dùng rất mong chờ trên những chiếc xe điện trong tương lai. 

Có một số giải pháp sạc xe điện không dây có sẵn được cung cấp gián tiếp từ các bên thứ ba thay vì trực tiếp từ nhà sản xuất. Tương tự như cách mà ta có thể mua bộ chuyển đổi sạc không dây cho bất kỳ điện thoại nào, ta cũng có thể lắp bộ chuyển đổi sạc không dây trên chính chiếc xe điện của mình. Tuy nhiên, dây là một quá trình vô cùng phức tạp, và cần được thực hiện bởi một kỹ thuật viên có trình độ cao.

Khi người dùng mua bộ chuyển đổi sạc không dây cho xe điện của mình, công ty sản xuất bộ sạc sẽ hỗ trợ lắp đặt hoặc sắp xếp kỹ thuật viên có chuyên môn trong khu vực đến lắp đặt tận nhà.

Sau đó có thể lắp một đế sạc tương thích trong nhà để xe, điều này không quá khó khăn so với việc lắp đặt các bộ sạc có dây. Nhờ đó người dùng có thể tận dụng được những tiện ích của sạc điện không dây ngay trong chính căn nhà của mình.

4. Vậy lựa chọn sạc không dây cho ô tô điện có tốn thêm chi phí không?

Vì tính năng sạc không dây hiện chỉ được cung cấp rộng rãi thông qua phần cứng của bên trung gian thứ ba nên việc lắp bộ sạc không dây trên xe sẽ tương đương với một khoản chi phí bổ sung cao hơn và nằm ngoài chi phí mua xe. Khi mua một bộ sạc không dây và đã lắp đặt, khách hàng sẽ thường được thêm một gói kèm theo tấm sạc không dây có thể lắp đặt tại nhà.

Tuy nhiên, ngành công nghiệp ô tô đang liên tục cải thiện tính năng sạc không dây và có khả năng việc áp dụng hệ thống các  tiêu chuẩn đã đặt nền móng để thức dẩy tính năng này cuối cùng sẽ trở thành phương pháp sạc chính cho xe điện. Khi điều đó xảy ra, sạc không dây cho ô tô điện có khả năng sẽ trở thành một tính năng tiêu chuẩn được bao gồm trong giá mua cơ bản của hầu hết các chiếc xe, và xa hơn có thể là tất cả các xe điện.

Trong trường hợp sạc không dây là một tính năng tùy chọn và phải trả thêm phí, việc lắp đặt đế sạc không dây trong nhà cũng sẽ tốn thêm chi phí. Mặc dù phần cứng đó có thể được cắm vào cùng loại ổ cắm với bộ sạc gia đình thông thường, nhưng để  đảm bảo an toàn cho khách hàng, tránh những sự cố đáng tiếc xảy ra.

5. Sạc không dây cho ô tô điện có những ích lợi gì?

Bất cứ ai sạc điện thoại không dây đều biết rằng tốc độ sạc của sạc không dây chậm hơn sạc có dây. Và xe điện cũng thế. Tuy nhiên, nó lại thuận tiện hơn so với việc sử dụng dây và phích cắm, khi đã loại bỏ đi thao tác lấy phích sạc cắm vào ổ sạc của xe như thông thường, tạo ra tự tiện lợi cho người dùng.

Điểm chính của sạc không dây, và cũng là lợi ích lớn nhất, nằm ở việc nó dễ sử dụng. Người sử dụng sẽ có thể đậu xe tại nhà, tại văn phòng, thậm chí tại các cửa hàng và các địa điểm khác, đồng thời chiếc xe sẽ có thể tự động bắt đầu sạc khi đã được đỗ vào đúng vị trí.

6. Công nghệ tương lai: Sạc xe điện tích hợp trên hệ thống đường bộ

Khi sạc không dây xuất hiện thì một viễn cảnh đã được vẽ ra, trong những trường hợp lái xe đường dài không ngừng nghỉ, công nghệ sạc không dây được lắp đặt trên mặt đường cho phép những chiếc xe sạc trong suốt chuyến đi. 
 

Đại học Purdue và Sở Giao thông Vận tải Indiana hiện đang phát triển sạc không dây không tiếp xúc trên đường cao tốc đầu tiên trên thế giới. Dự án sẽ sử dụng bê tông từ tính sáng tạo, cho phép sạc không dây cho xe điện khi di chuyển. Dự án sẽ tiến triển trong ba giai đoạn chính.

Hai giai đoạn đầu tiên sẽ bao gồm nghiên cứu kiểm tra, phân tích và tối ưu hóa mặt đường được thực hiện bởi Chương trình Nghiên cứu Giao thông Vận tải Chung (JTRP) tại khuôn viên West Lafayette của Purdue.

Trong giai đoạn thứ ba, INDOT sẽ xây dựng một bãi thử tại một địa điểm chưa được xác định. Ở đó, các kỹ sư sẽ kiểm tra khả năng của bê tông sáng tạo để sạc xe tải hạng nặng hoạt động ở công suất cao (200 kilowatt trở lên).

Tuy vẫn chưa rõ các kỹ sư sẽ dự định sử dụng loại kỹ thuật nào để có thể tạo ra đủ năng lượng cho các phương tiện chạy bằng điện, nhưng có một điều chắc chắn, công nghệ mới sẽ thành công, sẽ là một cuộc cách mạng.

7. Tổng kết

Sạc không dây cho ô tô điện từ lâu đã là mục tiêu mà nhiều hãng xe hướng tới. Tuy nhiên, bất chấp những nỗ lực không ngừng nghỉ, vẫn chưa có thành tựu đáng kể nào được ghi nhận. Hầu hết ô tô điện trên thị trường hiện nay đều không thể ra mắt tính năng này vì công nghệ chưa được hoàn thiện. 

Tuy nhiên, với những tiện ích mà sạc không dây đem lại, trong tương lai không xa, hệ thống sạc không dây này sẽ dần thay thế sạc có dây và được áp dụng rộng rãi trên các loại xe điện, tạo ra một tương lai đầy tiện nghi cho những người dùng xe ô tô điện.