Xe Hybrid Cắm Sạc Mất Bao Lâu Để Sạc Đầy?

Chia sẻ trang này
Một chiếc xe hybrid sạc ngoài thường coi pin của mình là đủ nếu sạc đầy trong khoảng từ 4 đến 12 giờ; có ba biến số quyết định khoảng thời gian này: dung lượng pin (hầu hết các mẫu xe nằm trong khoảng 8-20 kWh), công suất mà nguồn sạc có thể cung cấp và giới hạn tối đa mà bộ sạc tích hợp trên xe có thể nhận. Yếu tố nào nhỏ nhất thì sẽ quyết định thời gian sạc. Trên trang này, chúng tôi tính toán cả ba biến số bằng các ví dụ cụ thể và giải thích tại sao cùng một chiếc xe lại sạc đầy trong 10 giờ ở ổ cắm điện gia đình nhưng chỉ 4 giờ với bộ sạc tường.
Điểm nổi bật
- Pin của xe hybrid sạc ngoài thường nằm trong khoảng 8-20 kWh; pin của xe thuần điện có dung lượng cỡ 60-80 kWh.
- Sạc đầy từ ổ cắm điện gia đình thông thường (Level 1) thường kéo dài 6-12 giờ.
- Với bộ sạc tường Level 2, thời gian sạc đầy thường giảm xuống còn 3-6 giờ.
- Bộ sạc tích hợp của hầu hết các xe hybrid sạc ngoài bị giới hạn ở 3,3-7,2 kW; trạm sạc mạnh hơn không làm quá trình này nhanh hơn.
- Hầu hết các xe hybrid sạc ngoài không hỗ trợ sạc nhanh DC; ngay cả ở những mẫu xe có hỗ trợ, hình thức sạc này vẫn mất khoảng 40 phút.
Cách tính thời gian sạc: Một công thức đơn giản
Nền tảng của phép tính thời gian sạc chỉ có một công thức duy nhất: thời gian tính bằng giờ được tìm thấy bằng cách chia lượng năng lượng cần truyền (kWh) cho công suất thực tế mà xe chấp nhận (kW). Ví dụ, sạc một pin 80 kWh từ 20% lên 80% đồng nghĩa với 48 kWh năng lượng; Tại một trạm cung cấp 7,68 kW, quá trình này mất khoảng 6,3 giờ. Logic tương tự cũng áp dụng cho xe hybrid sạc ngoài; thậm chí nhờ pin nhỏ mà các con số trở nên dễ quản lý hơn.
Cũng cần tính đến việc quá trình sạc không tiến hành với tốc độ không đổi từ đầu đến cuối. Khi pin còn trống, mức độ chấp nhận công suất cao, và khi gần đạt 80% dung lượng, tốc độ được chủ động giảm xuống. Hành vi này được gọi là tapering và được thiết kế để bảo vệ pin. Hệ quả thực tế là: phần sạc từ 10% lên 80% thường mất ít thời gian hơn phần từ 80% lên 100%. Mặc dù hiệu ứng này ít rõ rệt hơn ở xe hybrid sạc ngoài so với xe thuần điện, nó giải thích vì sao 20% cuối cùng kéo dài hơn.
Cần liệt kê năm yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến thời gian sạc: kích thước pin, mức dung lượng ban đầu khi bắt đầu sạc, công suất tối đa mà xe có thể tiếp nhận, công suất tối đa mà trạm sạc có thể cung cấp và điều kiện môi trường - đặc biệt là thời tiết lạnh. Bốn yếu tố đầu trong nhóm năm yếu tố này được xem xét lần lượt trong các phần dưới đây; còn ảnh hưởng của thời tiết lạnh thì xứng đáng có một phần riêng.
Dung lượng pin điển hình và thời gian sạc theo nguồn điện
Khác với xe thuần điện, pin của xe hybrid sạc ngoài được cố ý làm nhỏ: hầu hết các mẫu xe có dung lượng từ 8 đến 20 kWh. Dải dung lượng này đủ để hoàn thành việc đi lại ngoại ô hàng ngày bằng điện; trên những chặng đường dài, động cơ xăng sẽ được kích hoạt. Làm điểm tham chiếu cụ thể, pin 13,8 kWh của Mitsubishi Outlander PHEV (2018) cung cấp phạm vi di chuyển điện khoảng 24 dặm - đây là một hình mẫu đại diện cho phân khúc.
Thời gian sạc của cùng một chiếc xe với các nguồn điện khác nhau là thước đo tốt để đọc các sự khác biệt trong bảng:
| Nguồn sạc | Công suất điển hình | Outlander PHEV (13,8 kWh) |
|---|---|---|
| Ổ cắm dân dụng (Level 1) | ~1,4-1,9 kW | Khoảng 6-12 giờ (trong toàn bộ phân khúc) |
| Level 2 / wallbox | 3,6 kW | 4 giờ |
| Level 2 / wallbox | 7,4 kW | 4 giờ |
| Trạm ba pha | 22 kW | 4 giờ |
| Sạc nhanh DC (các mẫu hỗ trợ) | 43-50 kW | Khoảng 40 phút |
Kết quả nổi bật nhất rút ra từ bảng này là: Tăng từ 3,6 kW lên 22 kW không hề rút ngắn thời gian sạc của Outlander. Lý do thời gian giữ nguyên ở mức 4 giờ trên cả bốn dòng nằm ở phần tiếp theo - và đó cũng là lời giải thích vì sao phần lớn chủ xe plug-in hybrid không thấy được tốc độ mà họ mong đợi từ bộ sạc tường.
Bộ sạc tích hợp: Giới hạn thực sự quyết định thời gian

Thời gian sạc không chỉ do công suất của trạm quyết định; bộ chuyển đổi AC-DC trong chính chiếc xe, tức bộ sạc tích hợp, mới là thứ quyết định lượng công suất được chấp nhận. Ở phần lớn các xe plug-in hybrid, giới hạn này nằm trong khoảng 3,3-7,2 kW - thấp hơn nhiều so với tốc độ chấp nhận 11-19,2 kW của xe thuần điện. Kết quả: Một chiếc xe chấp nhận 7,4 kW khi kết nối vào trạm 22 kW vẫn sạc với mức 7,4 kW. Một điểm sạc đắt tiền và mạnh hơn đơn thuần không mang lại tiết kiệm thời gian.
Một ví dụ để minh họa mức chênh lệch: được ghi nhận chính thức rằng trên các mẫu plug-in hybrid, giới hạn sạc AC vẫn ở mức 3,7 kW và xe không tăng tốc dù kết nối vào trạm mạnh hơn. Ở một số mẫu khác con số này cao hơn một chút; theo một số tài liệu tham khảo, một mẫu plug-in hybrid với 7,4 kW nằm trong số những xe sạc AC nhanh nhất phân khúc. Nghĩa là ngay cả chênh lệch trong cùng phân khúc cũng có thể lên tới 2-3 lần; việc kiểm tra thông số bộ sạc tích hợp của xe trước khi mua có thể mang lại lợi ích lớn hơn cả việc lắp bộ sạc tường.
Vậy tại sao các nhà sản xuất lại dùng những bộ sạc công suất thấp như vậy? Chuỗi logic rất đơn giản: pin vốn đã nhỏ, sạc đầy không mất nhiều thời gian và sạc công suất cao không mang lại mấy lợi ích trên pin nhỏ mà còn làm tăng nhiệt và áp lực. Ngược lại, phần lớn plug-in hybrid cũng không hỗ trợ sạc nhanh DC; đây là một trong những khác biệt phần cứng rõ rệt nhất giữa chúng và xe thuần điện.
Một pha hay ba pha: Khác biệt khi sạc tại nhà
Tốc độ sạc tại nhà phụ thuộc vào hạ tầng điện của ngôi nhà. Với nguồn cấp một pha tiêu chuẩn, công suất sạc điển hình dao động từ 2,4 kW đến 7,4 kW; với công suất này, một pin 50 kWh sạc đầy trong khoảng 7 giờ. Còn nguồn cấp ba pha mở đường cho các bộ sạc tường 11 và 22 kW: một trạm sạc gia đình ba pha có thể sạc đầy một chiếc xe 24 kWh trong khoảng 2 giờ. Ngoài ra, ba pha còn cho phép nhiều thiết bị công suất cao cùng hoạt động đồng thời trong nhà.
Tuy nhiên, cần một phép tính trung thực tại đây: ưu thế này vẫn còn hạn chế đối với chủ xe plug-in hybrid. Nếu bộ sạc tích hợp của xe bạn giới hạn ở 3,3-7,2 kW, tốc độ bổ sung mà bộ ba pha 22 kW mang lại là rất ít. Các bộ sạc gia đình 22 kW còn đòi hỏi nguồn điện ba pha, không phổ biến ở nhà ở dân dụng và chi phí lắp đặt cao. Đầu tư ba pha thường chỉ thực sự có ý nghĩa với chủ xe thuần điện hoặc các hộ gia đình cần sạc nhiều xe liên tiếp. Với xe hybrid cắm điện, thứ tự ưu tiên lại khác: trước tiên là một bộ sạc tường một pha được chỉnh tốt, ba pha chỉ cần khi nhu cầu thực sự phát sinh.
Tại sao thời tiết lạnh làm kéo dài thời gian sạc?
Sạc mùa đông lâu hơn sạc mùa hè và có hai cơ chế gây ra điều này. Thứ nhất là cơ chế vật lý: nhiệt độ thấp làm chậm các phản ứng hóa học trong các cell pin; khi cell lithium-ion lạnh, quá trình trao đổi electron diễn ra chậm. Thứ hai là cơ chế phần mềm: xe tự động giảm công suất sạc được chấp nhận để bảo vệ pin. Sự chậm lại này không phải là lỗi, ngược lại đây là biện pháp bảo vệ sức khỏe pin.
Mức độ ảnh hưởng không hề nhỏ: thời tiết lạnh có thể làm giảm hành trình đường dài tối đa 25% và sự kéo dài thời gian sạc đặc biệt rõ rệt ở chế độ sạc công suất cao. Nhiệt độ quá cao cũng gây trách nhiệm ngang với lạnh; bất chấp hệ thống quản lý nhiệt, cả hai cực đoan đều làm chậm quá trình sạc. Một lưu ý thêm, pin đã xuống cấp - hao mòn - đồng nghĩa với thời gian sạc dài hơn và hành trình ngắn hơn; nghĩa là pin càng già cả thì thời gian chờ càng lâu và quãng đường đi được càng ngắn.
Sử dụng hàng ngày: Sạc ban đêm và sạc bổ sung tại nơi làm việc
Giá trị thực sự của việc ước lượng đúng thời gian sạc nằm ở kế hoạch hàng ngày. Xe dành khoảng 95% thời gian trong ngày để đỗ; thời gian này không phải là thời gian lãng phí cho việc sạc mà là tài sản. Có hai kịch bản điển hình để tận dụng điều này.
Kế hoạch sạc ban đêm
Bộ sạc gia đình 7,4 kW có thể sạc đầy một xe thuần điện 60 kWh trong chưa đến 8 giờ. Vì pin của xe hybrid cắm điện chỉ bằng một phần tư mức đó, khoảng thời gian đêm là quá đủ: trong khung ngủ 8-10 tiếng tích lũy được 40-50 dặm hành trình điện và những tài xế ít chạy xe có thể kết thúc phần lớn các ngày của mình mà không cần xăng. Những ai ước lượng đúng thời gian sẽ khớp việc sạc hoàn toàn vào giấc ngủ; còn không thì hoặc sáng ra thấy pin chỉ nửa đầy, hoặc phải dậy giữa đêm để kiểm tra phích cắm.
Sạc bổ sung tại nơi làm việc
Chiến lược thứ hai là thay vì để pin cạn hoàn toàn, sạc ngắn tại mọi nơi xe đỗ - tức là phương pháp sạc bổ sung. Các trạm công cộng và tại nơi làm việc nằm trong dải 7-22 kW; trong suốt 8 giờ làm việc, có thể nạp hơn 50 kWh từ một trạm Type 2 điển hình, tương đương vài lần sạc đầy cho một xe hybrid cắm điện. Sạc tại nơi làm việc còn có một chức năng khác là tính bao trùm: giúp những tài xế không có garage riêng hay chỗ đỗ xe cũng có thể chuyển sang sử dụng xe điện.
Câu hỏi thường gặp
Xe hybrid cắm điện sạc từ ổ điện gia đình thông thường mất bao lâu? Hầu hết các mẫu xe sạc đầy trong khoảng 6-12 giờ; các tài liệu cho thấy dải 5-12 giờ cho mức sạc Level 1 là phổ biến nhất. Với quãng đường sử dụng 30-40 km mỗi ngày, sạc qua đêm dễ dàng đáp ứng được khoảng thời gian này.
Sạc tại trạm sạc nhanh mất bao lâu? Với số ít các mẫu xe hỗ trợ sạc nhanh DC, khoảng 40 phút; nhưng hầu hết plug-in hibrit không hỗ trợ giao thức này, vì vậy trụ sạc nhanh ven đường thường không có tác dụng với bạn.
Tôi đã kết nối vào bộ sạc tường, tại sao vẫn sạc chậm? Câu trả lời hầu như luôn giống nhau: giới hạn của bộ sạc tích hợp trên xe. Dù bộ sạc tường cung cấp 22 kW, một chiếc xe chỉ chấp nhận 3,7 kW vẫn sẽ sạc với 3,7 kW.
So với xe thuần điện thì nhanh hơn bao nhiêu? Vì pin nhỏ nên thời gian sạc ngắn hơn nhiều tính theo phút và giờ: một plug-in hibrit 13,8 kWh sạc đầy trong 4 giờ với công suất 7,4 kW; một mẫu xe thuần điện 82 kWh sạc cùng công suất đó sẽ mất khoảng 12 giờ.
Kết luận: Không Biết Con Số Thì Không Thể Lập Kế Hoạch
Thời gian sạc plug-in hibrit được quyết định bởi ba con số: dung lượng pin tính bằng kWh, công suất nguồn sạc tính bằng kW và giới hạn tối đa mà xe có thể chấp nhận - thời gian phụ thuộc vào con số nhỏ nhất trong ba giá trị đó. Việc tìm ba thông số này trong sổ tay hướng dẫn của xe chỉ mất mười phút và mang lại cho bạn ba điều: biết liệu sạc qua đêm có đủ hay không, tính toán xem việc đầu tư bộ sạc tường có thực sự mang lại tốc độ cao hơn không, và hiểu tại sao việc đổi trạm trên đường không làm thay đổi thời gian sạc. Xét về mặt kỹ thuật, đơn giản là vậy; nhưng xét theo đời sống hằng ngày, sự khác biệt chính là khác biệt giữa pin 100% và pin 70% vào buổi sáng.
Nguồn tham khảo
- How Long Does It Take to Charge an Electric Car?
- EV Charging Calculator - Chargie
- PHEV Charging at Home: Costs, Times, & Choosing a Charger
- Charging a Plug-In Hybrid
- How Long to Charge a Hybrid Car
- MINI PHEV Charging Speed
- Charging Times Calculator
- How to Calculate an Electric Car's Charging Time
- Single-Phase vs Three-Phase EV Charging
- EV Chargers and Electricity Supply Explained
- Single-Phase vs 3-Phase EV Charger
- Five Tips for Charging EVs in Cold Weather
- Hot & Cold Temperatures and EV Range
- What's Your Charging Plan?
- Workplace Charging