TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ ĐIỆN
GIỚI THIỆU VỀ XE ĐIỆN
Lịch sử phát triển xe điện
Thời kì đầu
Ơ tơ điện khơng phải là một khái niệm mới mà trên thực tế đã có lịch sử lâu đời. Từ
đầu thế kỷ 19, xe chạy bằng nguồn năng lượng điện đã có vị thế cạnh tranh tương đương với
xe chạy bằng động cơ hơi nước.
Năm 1880, Nhà phát minh Gustave Trouvé đã tiến hành cải tiến một động cơ điện nhỏ
và được hãng công nghệ Siemens phát triển cùng với pin sạc để gắn vào chiếc xe 3 bánh của
Jame Starley, một nhà sáng chế người Anh. Chiếc xe 3 bánh này là phương tiện giao thông
chạy bằng điện đầu tiên trên thế giới.

Vào khoảng những năm 1832-1839, Robert Anderson người Scotland đã phát minh ra
loại xe điện chuyên chở đầu tiên.


Năm 1884, Thomas Paker tạo ra chiếc ô tô điện đầu tiên trên thế giới tại Anh. Ở Châu
Âu, Pháp và Anh là hai quốc gia đầu tiên ủng hộ loại hình xe điện cho giao thơng.
Năm 1859, Nhà vật lý học Gaston Planté, Nhà vật lý người Pháp bắt đầu phát minh ra
pin sạc và các vật dụng dùng để lưu trữ trên xe.
Năm 1890-1891, Nhà phát min William Morrison đã chế tạo một mẫu ô tô điện 6 chỗ
ngồi. Chiếc xe này có thể đạt tốc độ 23 km/h.


Bùng nổ và thoái trào
Cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20, xe điện đã tạo nên một trào lưu mới trong giao thơng bởi
những lợi thế của mình. Khi ấy, các loại phương tiện chạy bằng hơi nước và xăng thường ồn
ào và tốc độ cũng chưa cao. Trong khi đó, xe điện lại êm ái hơn, khơng rung lắc, khơng có
khói và mùi xăng.
Chính vì vậy, vào thập niên 1900, xe điện đã trở thành một trào lưu tại Mỹ. Theo thống
kê thì giai đoạn này, tính riêng tại Mỹ có khoảng 40% ơ tơ chạy bằng hơi nước, 22% xe chạy

xăng và có đến 38% là xe điện. Dù đi sau Châu Âu nhưng Mỹ đã trở thành quốc gia phổ biến
nhiều xe điện nhất thế giới khi có gần đến 34.000 chiếc xe điện được đăng kí lưu hành.

Tuy nhiên xe điện cũng đã sớm đi vào thoái trào bởi sức ép từ các loại xe chạy xăng
và dầu (diesel). Đầu thế kỷ 20, ô tô điện trở nên yếu thế so với ô tô sử dụng động cơ đốt trong
do những nguyên nhân chính sau:
- Vào thời điểm này, người ta đã tìm ra những mỏ dầu lớn nhất thế giới dẫn đến việc
hạ giá thành của dầu và các sản phẩm dẫn xuất trên toàn cầu. Vấn đề nhiên liệu cho xe chạy
động cơ đốt trong trở nên đơn giản. Đến những năm 1920, hãng Ford sản xuất xe xăng với
giá rẻ khiến xe xăng trở nên phổ biến hơn, tác động rất lớn tới xe điện. Do đó, xe điện bị đưa
vào dĩ vãng và ít được ưa chuộng hơn xe xăng.


- Về giá thành, năm 1928, một chiếc xe chạy điện có giá khoảng 1750 USD, trong khi
đó một chiếc xe chạy xăng có giá khoảng 650 USD.
- Về mặt kỹ thuật, công nghệ chế tạo động cơ đốt trong và cơng nghiệp ơ tơ có những
tiến bộ vượt bậc: Charles Kettering đã phát minh ra bộ khởi động cho xe chạy xăng, Henry
Ford đã phát minh ra các động cơ đốt trong có giá thành hạ.
Kết quả đến năm 1935, ô tô điện đã gần như biến mất do không thể cạnh tranh được
với xe chạy động cơ đốt trong.
Sự trở lại và phát triển
Bắt đầu từ thập niên 60, 70 của thế kỷ 20, thế giới phải đối mặt với hai vấn đề lớn
mang tính tồn cầu:
- Vấn đề năng lượng: các nguồn năng lượng hóa thạch như dầu mỏ, than đá chúng có
khả năng bị cạn kiệt và không thể tái tạo được. Các phương tiện giao thông sử dụng trực tiếp
nguồn năng lượng này (xăng, dầu) chắc chắn sẽ không tồn tại trong tương lai. Trong khi đó,
điện năng là loại năng lượng rất linh hoạt, nó có thể được chuyển hóa từ nhiều nguồn năng
lượng khác, trong đó có các nguồn năng lượng tái tạo vơ tận như năng lượng gió, mặt trời,
sóng biển. Do vậy, các phương tiện sử dụng điện là phương tiện của tương lai. Năm 1970, giá
xăng tăng cao kỷ lục đã khiến Mỹ phải quay trở lại với nhu cầu phát triển xe điện. Các tập

đồn ơ tơ được giao nhiệm vụ nghiên cứu và phát triển để đưa xe điện trở lại với giá thành
thấp hơn, góp phần giải quyết bài toán năng lượng.


- Vấn đề mơi trường: khơng khó để nhận ra rằng môi trường hiện nay đang bị ô nhiễm nghiêm
trọng, mà một trong những nguyên nhân chính là khí thải từ các phương tiện giao thông, đặc
biệt là ô tô. Ô tô điện là lời giải triệt để cho vấn đề này do nó hồn tồn khơng có khí thải.
Bên cạnh đó, một vấn đề gây tranh cãi tồn cầu là xe điện có thực sự bảo vệ mơi trường hay
không khi mà các giải pháp xử lý pin thải của xe điện chưa hoàn toàn thuyết phục.


Đến năm 2006, Tesla Motors tung ra mẫu xe điện đầu tiên của mình mang tên Roadster.
Đây chính là mẫu xe thuần điện đầu tiên trên thế giới. Như vậy, ta thấy rằng ô tô điện là giải
pháp tối ưu cho cả hai vấn đề lớn trên.

Như vậy, ta thấy rằng ô tô điện là giải pháp tối ưu cho cả hai vấn đề lớn, đó là lý do
khiến nó trở thành mối quan tâm đặc biệt từ nửa sau thế kỉ 20 trở lại đây, và càng ngày càng
trở thành mối quan tâm lớn của ngành công nghiệp ô tơ và các nhà khoa học trên tồn thế
giới.
Nhu cầu sử dụng ô tô điện
Khi người tiêu dùng lựa chọn mua và sử dụng ô tô điện đồng nghĩa với việc ơ tơ điện
mang nhiều lợi ích thiết thực như:
- Tiết kiệm chi phí vận hành và bảo dưỡng
- Khả năng vận hành ổn định
- Hàng loạt tính năng an tồn và thơng minh được tích hợp hỗ trợ lái xe an toàn bao
gồm như hệ thống cảnh báo điểm mù, hệ thống nâng hạ chân ga tự động và hệ thống định vị
GPS.


- Có thể tiến hành sạc pin ngay tại nhà hoặc tại các trạm sạc công cộng


- Giảm tải các vấn đề ô nhiễm môi trường: Xe điện không sản sinh ra khí thải và tiếng
ồn, giúp giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường và cải thiện chất lượng khơng khí.


Tóm lại, tăng nhu cầu sử dụng xe điện là do tính tiện dụng, bảo vệ mơi trường và hiệu
quả năng lượng cao.
Trong vài năm trở lại đây, nhiều hãng xe đã và đang giới thiệu những dòng sản phẩm
động cơ điện, sử dụng năng lượng sạch. Việt Nam hiện có VinFast với các sản phẩm xe máy
điện, xe buýt điện và ô tô điện. Bên cạnh thương hiệu xe điện nội địa VinFast, nhiều hãng xe
lớn đã lên kế hoạch vào Việt Nam:

KIA giới thiệu mẫu EV6

Mercedes – Benz EQS 580

Hyundai ra mắt IONIQ 5

Audi trình làng e-tron GT


Dựa trên tiến độ phát triển của thị trường và xã hội xe ô tô điện đang dần trở lại và
ngày càng phát triển mặc dù cịn nhiều khó khăn và hạn chế về hệ thống trạm sạc.
Phân loại xe điện
- Battery Electric Vehicle (BEV)
Battery Electric Vehicle (BEV) thường được gọi với cái tên EV (Electric Vehicle) là
loại xe sử dụng hồn tồn động cơ điện với bộ pin có thể nạp lại được và không dùng động
cơ đốt trong. Xe BEV tích điện trong các bộ pin có dung lượng lớn và được dùng để chạy
motor điện hay các bộ phận sử dụng điện khác. Xe BEV không thải ra khí gây ơ nhiễm mơi
trường như động cơ truyền thống. Xe BEV được nạp điện bằng các nguồn bên ngoài.


- Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV):


Plug-in Hybrid Electric Vehicle hay PHEV có thể nạp lại pin bằng phanh tái sinh hoặc
bằng cách cắm vào nguồn điện bên ngồi. Trong khi các xe hybrid bình thường có thể di
chuyển 2-4 dặm trước khi động cơ xăng được sử dụng thì xe PHEV có thể đi qng đường
10-40 dặm trước khi có sự hỗ trợ của động cơ xăng. Một số mẫu xe PHEV: Ford C-Max
Energi, Ford Fusion Energi, Mercedes C350e, Mini Cooper SE Countryman, Audi A3 Etron,...
- Hybrid Electric Vehicle (HEV)

Xe HEV được vận hành bởi cả động cơ điện và động cơ đốt trong truyền thống. Nguồn
năng lượng điện được sản sinh ra bởi chính hệ thống phanh của xe để nạp lại pin. Hệ thống


phanh này được gọi là phanh tái sinh, một quá trình mà trong đó motor điện giúp giảm tốc độ
xe và chuyển một phần năng lượng thành nhiệt bằng hệ thống phanh.
Xe HEV sử dụng motor điện để khởi động sau đó động cơ xăng sẽ hoạt động khi tải
trọng hoặc tốc độ tăng. Cả hai motor được điều khiển bởi máy tính trên xe để đảm bảo xe sẽ
tiết kiệm nhiên liệu nhất trong từng điều kiện.
So sánh các dịng xe
Có tất cả 3 dịng xe chính thức là:
- Xe thuần điện (BEV - Battery Electric Vehicle)
- Xe Hybrid có sạc (PHEV- Plug-in Hybrid Electric Vehicle)
- Xe Hybrid (HEV - Hybrid Electric Vehicle)
Nhìn chung cả 3 dịng xe đều có ưu và nhược điểm. Nên trên thực tế ta có thể so sánh
về kích thước khoang động cơ và quãng đường di chuyển.
Với những chiếc xe thuần điện BEV, do cấu tạo đơn giản và bị giới hạn bởi khoảng
cách cần sạc pin nên thường được các hãng xe ưu tiên phát triển cho những chiếc xe cỡ nhỏ,
chạy với quãng đường ngắn.

Xe lai điện HEV và PHEV thường có kích thước khoang động cơ và qng đường di
chuyển lớn hơn nhờ vẫn có trang bị thêm động cơ đốt trong. Xe Hybrid HEV thường được
ứng dụng trong các mẫu xe đơ thị, di chuyển ở các địa hình khơng q phức tạp. Cịn xe Plugin Hybrid thì thường có kích thước khoang động cơ cũng như qng di chuyển lớn hơn HEV
một chút.

BỘ OBC TRÊN XE ÔTÔ ĐIỆN
Tăng trưởng của OBC trong ngành công nghiệp ô tô hiện nay


Trong giai đoạn 2020-2025, thị trường bộ sạc EV trên OBC trên toàn thế giới dự kiến
sẽ tăng trưởng với tốc độ CAGR khoảng 30%. Trong dự kiến, doanh số bán xe điện ngày càng
tăng, luật ô nhiễm nghiêm ngặt, sự phát triển trong công nghệ pin và cơ sở hạ tầng sạc được
cải thiện. Xe chở khách điện đã được áp dụng ở các quốc gia phát triển, và các công ty khởi
nghiệp mới và những người chơi quan trọng trong lĩnh vực EV đang nhắm đến việc tung ra
các mẫu xe điện mới của riêng họ trong những năm tới.

Các tùy chọn giúp cải thiện thời gian sạc bao gồm việc tăng những yếu tố sau: công
suất đầu ra của OBC, hiệu suất OBC và điện áp điện áp nạp cho pin. Tất cả những điều này
có thể giúp giảm thời gian sạc, do đó sẽ cải thiện trải nghiệm chung của người dùng. OBC
đang chứng kiến sự thay đổi nhanh chóng về số lượng khi tỷ lệ sử dụng xe điện tiếp tục tăng
nhu cầu về thiết kế OBC có tính linh hoạt cao hiện trở nên quan trọng hơn bao giờ hết.
Các nghiên cứu và phát triển đang tập trung vào việc phát triển các bộ OBC hiệu quả
hơn và nhẹ hơn. Bởi vì sự phát triển có thể giúp ích cho sự tiến bộ của ngành công nghiệp xe
điện. Nhiều quốc gia đã thành lập và mới nổi đã đóng khung kế hoạch di chuyển xanh của họ,
bao gồm cấm xe diesel và cung cấp các ưu đãi cho người mua xe điện.

Công dụng
Bộ sạc OBC là gì?
On-Board Chargers (được viết tắt thành OBC) là một thiết bị chuyển đổi nguồn điện
xoay chiều AC từ bất kỳ nguồn điện xoay chiều nào sang dạng điện một chiều DC. Nó thường

được gắn bên trong xe và chức năng chính của nó là chuyển đổi năng lượng AC/DC. Do đó,
bộ OBC cung cấp lợi thế của việc sạc xe điện bằng ổ cắm điện tại chính ngơi nhà của chúng
ta. Ngồi ra, nó cũng giúp loại bỏ nhu cầu mua thêm bất kỳ thiết bị nào để chuyển đổi năng
lượng.



Vị trí của bộ OBC trên xe

Lợi ích của bộ OBC
Lợi ích chính của sạc trên xe là nó sử dụng nguồn AC có sẵn và thơng qua dây dẫn mở
rộng, chiếc xe có thể được cắm vào bất kỳ ổ cắm nào trong số hàng ngàn ổ cắm được lắp đặt
trong mỗi tòa nhà.
Sạc AC là linh hoạt nhất, vì các điểm sạc có sẵn và có thể cung cấp toàn bộ nhu cầu
sạc cho một số người dùng, tùy thuộc vào lối sống của họ và cách sử dụng xe. Nếu xe chỉ
được sử dụng để đi lại vào ban ngày thì việc sạc xe qua đêm rất tiện lợi. Sạc AC ít phù hợp
hơn với sạc mở rộng phạm vi, trong đó khoảng cách di chuyển vượt quá phạm vi của xe, vì
thời gian sạc đơn giản là quá dài.


Yêu cầu đối với bộ OBC
Bởi vì OBC được gắn vĩnh viễn, trọng lượng phải được giảm thiểu, để giảm tác động
của nó đến phạm vi của xe. Hiệu quả cũng rất quan trọng, và cũng có những lợi ích khác đối
với hiệu quả, chẳng hạn như yêu cầu quản lý nhiệt ít hơn sẽ làm giảm kích thước, trọng lượng
và chi phí của OBC.

Trong tương lai, có thể sử dụng xe như một kho lưu trữ năng lượng di động, sử dụng
năng lượng được lưu trữ trong pin để cung cấp năng lượng cho ngôi nhà trong thời gian nhu
cầu cao điểm hoặc chi phí điện cao. Pin sau đó sẽ được bổ sung vào những thời điểm có điện
rẻ hơn. Điều này sẽ tiết kiệm tiền cho chủ sở hữu nhà và giúp các công ty điện lực bằng cách

cân bằng phụ tải trên lưới điện. Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc này, OBC sẽ cần phải trả
lại năng lượng cho lưới điện thông qua một biến tần.


Tính năng của bộ OBC
Các tính năng của bộ sạc trên xe phụ thuộc vào loại xe và cả loại trạm sạc mà nó được
tối ưu hóa. Tuy nhiên, một bộ OBC điển hình được thiết kế lưu ý đến các tính năng chính
được đề cập dưới đây:
- Bộ OBC có cơng suất khác nhau, từ 3 kW đến 22 kW. Điều này có nghĩa là thời gian
cần để sạc đầy pin sẽ phụ thuộc vào công suất năng lượng của bộ sạc.
- Một số bộ OBC có thể sạc pin ở dịng điện khơng đổi hoặc điện áp khơng đổi hoặc
sử dụng kết hợp cả hai chế độ. Một số bộ sạc nâng cao cũng có thể hỗ trợ các chế độ sạc
nhanh, cho phép sạc pin đến 80% chỉ trong 30 phút.
- Hầu hết các bộ sạc trên xe đều hỗ trợ các giao thức giao tiếp như CAN bus, cho phép
giao tiếp với hệ thống quản lý pin và trạm sạc của xe.
- Bộ sạc OBC thường được trang bị các tính năng thơng minh để quản lý q trình sạc.
Nó có thể điều chỉnh tốc độ sạc, theo dõi nhiệt độ của pin, và ngăn chặn quá trình sạc khi pin
đã đủ hoặc khi xảy ra lỗi.
- Một số bộ sạc OBC có khả năng kết nối với hệ thống thông tin và giám sát của xe.
Điều này cho phép người dùng kiểm sốt q trình sạc, lên lịch sạc từ xa và theo dõi trạng
thái sạc thông qua ứng dụng di động hoặc trên màn hình trong xe.
- Bộ sạc OBC thường được thiết kế để tương thích với các loại nguồn điện AC phổ
biến và các loại pin xe khác nhau. Nó cũng có khả năng tự động thích nghi với điều kiện mạng
điện và pin hiện tại để đảm bảo sạc an toàn và hiệu quả.
- Bộ sạc OBC cũng có các tính năng bảo vệ an tồn như bảo vệ q dịng, bảo vệ quá
nhiệt, bảo vệ quá áp, và bảo vệ chống ngắn mạch để đảm bảo rằng quá trình sạc khơng gây
nguy hiểm.
- Ngồi việc sạc pin, một số bộ sạc OBC có thể cung cấp nguồn điện AC cho các thiết
bị ngoại vi khác như laptop hoặc thiết bị điện tử thơng thường thơng qua các cổng cắm điện.
Tóm lại, bộ sạc OBC là một phần quan trọng của hệ thống sạc và điều khiển của xe

điện, giúp đảm bảo q trình sạc pin an tồn, hiệu quả và dễ dàng quản lý cho người dùng.
Phân loại bộ OBC
Chủ yếu có hai loại bộ sạc EV:
Bộ sạc một pha
Bộ sạc tích hợp EV ba pha


Phân loại này dựa trên số lượng giai đoạn mà nó có thể sử dụng. Sản lượng của OBC
một pha tiêu chuẩn là 7,2-7,4 kWh. Trong khi, của OBC ba pha là 22kWh. Trên thực tế, OBC
có thể phát hiện loại đầu vào nào nó có thể chấp nhận. Khi chỉ được kết nối với một pha, công
suất mà bộ sạc trên bo mạch này có thể chịu được là 110 - 260V AC (và 360 - 440V trong
trường hợp sử dụng ba pha). Pin nhận được điện áp từ 450 đến 850V làm đầu ra.
Hoạt động của bộ OBC:

Sơ đồ mạch cơ bản của bộ sạc ev trên bộ OBC

Cấu tạo
Cấu tạo của bộ OBC
BMS (Bộ vi xử lý và bộ điều khiển): Giám sát, quản lý và điều chỉnh quá trình sạc, bao gồm
điều chỉnh điện áp và dòng điện, giám sát nhiệt độ và bảo vệ sự cố. Đồng thời quản lý giao
tiếp với trạm sạc và cung cấp chức năng giao diện người dùng.

Connectors: Được sử dụng để kết nối bộ sạc, pin của xe và nguồn điện bên ngoài.


Transformers: Giảm điện áp từ trạm sạc xuống mức an tồn và có thể sử dụng được cho pin.

Power Electronics: Được sử dụng để kiểm sốt dịng điện vào pin và để bảo vệ chống sạc
quá mức và quá nóng.



Sensors: Các cảm biến, chẳng hạn như cảm biến điện áp và cảm biến dòng điện, được sử
dụng để đo điện áp và dòng điện của pin, đồng thời cung cấp phản hồi cho vi điều khiển.

+ Cảm biến dòng điện: Cảm biến này theo dõi dòng điện đang chảy qua hệ thống sạc.
Điều này giúp bộ OBC kiểm soát và điều chỉnh dòng điện để tránh quá tải và đảm bảo rằng
sạc diễn ra một cách an toàn.
+ Cảm biến điện áp: Cảm biến này theo dõi điện áp tại các điểm quan trọng trong hệ
thống sạc. Nó giúp kiểm tra trạng thái của hệ thống và đảm bảo rằng điện áp được cung cấp
đúng cách.
Actuators: Thiết bị truyền động, chẳng hạn như công tắc và rơle, được sử dụng để điều khiển
các thiết bị điện tử công suất và điều chỉnh quá trình sạc.
Display or indicator lights: Hiển thị trạng thái sạc và các thông tin khác về quá trình sạc.


Bộ lọc EMI
Bộ lọc EMI loại bỏ và lọc tín hiệu nhiễu khơng mong muốn từ Nguồn AC. Nó cũng
bảo vệ các giai đoạn khác của OBC bằng cách hạn chế điện áp và dòng điện tăng vọt.

Để giải quyết hoặc giảm thiểu các vấn đề nhiễu điện từ là một trong những thách thức
chính trong việc thiết kế hệ thống cung cấp điện trao đổi hoặc bộ chuyển đổi AC-DC.
Tín hiệu nhiễu do các nguồn trao đổi tạo ra sẽ lan truyền khắp mạng ở dạng quá kích
thích, trong nhiều trường hợp liên quan đến khả năng hoạt động của các thiết bị điện tử dùng
chung mạng điện cố định.
Những tín hiệu nhiễu này được tạo ra vào những thời điểm xảy ra đỉnh điểm đột ngột,
do có quá nhiều lực căng về dòng điện và theo nguyên tắc chung, chúng đến từ hệ thống
chuyển mạch công suất ở phía sơ cấp của bộ chuyển đổi.


- Đầu vào AC trước khi lọc EMI


- Đầu vào AC sau khi lọc EMI


Hầu hết các bộ chuyển đổi AC-DC đều tích hợp bộ lọc EMI bên trong hộp để triệt tiêu
tín hiệu nhiễu chính và dựa trên các mạch cảm ứng đơn giản được sử dụng cơ bản theo cách
vi sai, gần với các tụ điện được đặt song song với đường dây cung cấp của mạng.
Các mạch phức tạp nhất, có chất lượng và giá thành cao, còn kết hợp thêm các tụ điện
được kết nối với GND có đặc tính làm rị rỉ tín hiệu nhiễu và hoạt động ở chế độ chung (CM).
Hơn nữa, vào đầu mỗi chu kỳ sạc, các tụ điện bên trong sẽ được xả hoàn tồn. Do đó,
trong q trình khởi động, nên áp dụng một số hành động để sạc trước các tụ điện bên trong
một cách có kiểm sốt, nếu khơng sẽ có dịng điện khởi động khơng giới hạn có thể làm hỏng
một số bộ phận. Điều đó đạt được nhờ một tụ điện DC.
Tụ điện DC-link

Nó cũng phục vụ như một bộ lọc bảo vệ OBC khỏi sự tăng đột biến điện áp, tăng đột
biến và EMI. Điện dung liên kết DC được xác định bởi điện áp đầu ra và định mức công suất


của bộ chuyển đổi PFC, thời gian giữ tụ điện và điện áp tụ điện trong thời gian giữ. Đối với
tụ điện liên kết DC, hiệu suất như định mức điện áp DC cao, điện dung lớn, hiệu suất nhất
quán trong phạm vi hoạt động nhiệt độ rộng, gốc cao có nghĩa là cơng suất dịng điện vng,
điện trở nối tiếp tương đương thấp và độ chắc chắn cơ học cao là những yêu cầu chính. Khi
điện dung quá lớn để đạt được bởi một tụ điện, người ta thường song song nhiều tụ điện để
tạo thành một mảng. Vì các tụ điện liên kết DC được tiếp xúc với tần số lưới gấp đôi, nhiều
công nghệ tụ điện được áp dụng.
Tản nhiệt

Tần số chuyển mạch cao của OBC hai chiều dày đặc công suất cao dẫn đến những
thách thức quản lý nhiệt tiềm ẩn do tổn thất chuyển mạch cao hơn và tổn thất dịng điện xốy.

Đối với các OBC cơng suất 3,3kW hoặc thấp hơn, nhiệt có thể dễ dàng tản ra bằng cách đối
lưu khơng khí cưỡng bức bằng quạt. Hầu hết các OBC cấp 1 sử dụng phương pháp làm mát
khơng khí, mang lại sự linh hoạt tốt hơn để định vị OBC bên trong xe. Tuy nhiên, OBC hai
chiều được sử dụng rộng rãi ở cấp độ 2 tạo ra khả năng tiêu tán năng lượng cao hơn. Do đó,
thiết kế nhiệt có yêu cầu nghiêm ngặt hơn và làm mát bằng chất lỏng là một phương pháp
được sử dụng rộng rãi. Một tấm lạnh lỏng thích hợp là cần thiết để làm mát tải nhiệt của OBC.
Các loại ống và kênh có thể được sử dụng trong các ứng dụng mật độ năng lượng thấp, và
loại vây mở rộng phổ biến hơn trong các ứng dụng mật độ năng lượng cao. Thiết kế của tấm
lạnh lỏng thường được tùy chỉnh để giải quyết cách bố trí tải nhiệt, hạn chế giảm áp suất, mật
độ năng lượng và khả năng tương thích vật liệu với phần còn lại của hệ thống làm mát. Hơn
nữa, nên chọn vật liệu giao diện nhiệt phù hợp, không chỉ cung cấp độ dẫn nhiệt tốt mà còn
cách điện, để đảm bảo tản nhiệt hiệu quả giữa các thành phần và tản nhiệt. OBC hai chiều
cũng cần được tích hợp cơ học bên trong vỏ bọc, phải được niêm phong để tránh ô nhiễm môi
trường.


Nguyên lý hoạt động:
Dòng điện từ Lưới điện (AC) đi qua EVSE (Trạm sạc cấp 1 hoặc 2) thông qua đầu kết
nối với bộ OBC. Bộ OBC sẽ chuyển đổi dòng điện AC thành DC và đưa dòng điện DC đến
BMS. Việc bộ pin có đóng các quy tắc hay khơng và lượng điện mà nó chấp nhận đều phụ
thuộc vào hệ thống quản lý pin (BMS). Bộ OBC sẽ liên hệ với BMS vì điều này sẽ được xác
định xem bộ pin cao áp có thể sạc được hay khơng. Dịng điện xoay có thể là một pha hoặc 3
pha tùy thuộc vào bộ OBC.

Cần có giao tiếp giữa xe điện (EV) và EVSE. Điều này được thực hiện thông qua Pilot
Wire. Dây trợ giúp liên lạc giữa OBC và EVSE cũng như yêu cầu về dòng điện đối với OBC.
Sau đó EVSE cung cấp dịng điện đầu vào cần thiết.
Nếu sử dụng DC, bộ sạc sẽ bị bỏ qua và dòng điện sẽ được gửi trực tiếp đến Bộ pin
thông qua BMS và bộ chuyển đổi DC sang DC.
Các chức năng:

Chuyển hóa điện năng: OBC Biến đổi AC từ lưới điện tiêu chuẩn thành nguồn cao
áp DC, tùy theo những giới hạn liên quan đến OBC (ví dụ: nhiệt, mức điện áp).
Theo dõi các cực ổ cắm: OBC phải theo dõi và báo cáo điện áp AC và dịng điện
đường dây AC trên các cực ổ cắm.
Kích hoạt/ tắt: OBC phải dừng chuyển hóa điện năng AC trong vòng 100 mi-li-giây
từ trạm sạc sang hệ thống HV dựa trên OBC VCU_enable.
Kích hoạt/ tắt: OBC phải giảm dịng điện của nó xuống mức tối thiểu và dừng chuyển
hóa điện năng từ trạm sạc sang hệ thống HV trong trường hợp ngắt nguồn khẩn cấp (thơng
qua tín hiệu CAN từ VCU) được kích hoạt bởi hệ thống pin.
Trạng thái sạc OBC: OBC phải truyền tín hiệu đến các cổng mạng bên ngồi về việc
liệu nó hiện có đang sạc hay không.


- Chức năng chính của bộ sạc OBC là chuyển đổi nguồn điện từ nguồn AC (điện ở nhà
hoặc điện từ trạm sạc công cộng) thành nguồn DC dùng để sạc pin xe điện. Bộ sạc OBC đảm
bảo rằng dòng điện và điện áp phù hợp để sạc pin xe một cách an toàn và hiệu quả.