Chuyển dịch sang xe điện (EV): Bảo vệ hạ tầng để hiện thực hóa giao thông xanh

BTB Electric

• Tin tức
• Th3 16, 2026
• 368 lượt xem

Xe điện không chỉ là xu hướng tất yếu của nhân loại mà còn là yêu cầu bắt buộc tại nhiều quốc gia phát triển nhằm hướng tới giảm phát thải ròng về 0 vào năm 2050. Tuy nhiên, sự chuyển dịch này không đơn thuần chỉ là lắp thêm trụ sạc, trạm sạc mà còn phải giải quyết được triệt để bài toán hạ tầng lưới điện để giao thông xanh tương thích với quy luật phát triển của xã hội chứ không phải gánh nặng của mỗi quốc gia. 

Làn sóng chuyển dịch xe điện và áp lực ngầm lên lưới điện quốc gia

Tính đến tháng 5/2025, Việt Nam có khoảng 100.000 ô tô điện, hơn 3 triệu xe điện 2 bánh, hơn 150.000 cổng sạc phủ khắp 34 tỉnh, thành khắp cả nước. Việc mở rộng quy mô điện khí hóa giao thông được cho là điều kiện tất yếu để nước ta thực hiện cam kết đưa mức phát thải ròng về 0 vào năm 2050. Điều này tạo điều kiện thúc đẩy ngành công nghiệp EV và hệ thống trạm sạc công cộng nhưng cũng khiến lưới điện quốc gia phải gánh trên vai áp lực khổng lồ. 

So sánh đơn giản, nếu như xe xăng cần hạ tầng trạm xăng để cung cấp nhiên liệu thì xe điện cũng cần trạm sạc để tiếp tục hành trình. Tuy nhiên, trạm sạc EV không đơn giản chỉ là một ổ cắm điện thông thường, thoát ly được với lưới điện và độc lập hạ tầng như trạm xăng. Thông thường, một trạm sạc nhanh ở Việt Nam có công suất tương đương một dây chuyền sản xuất hoặc một tòa chung cư thấp tầng. Khi nhu cầu sử dụng xe điện tăng, đồng nghĩa với nhu cầu sử dụng điện năng cũng tăng, nhất là vào giờ cao điểm, sẽ gây áp lực lớn lên công suất phát và lưới điện, tăng rủi ro kỹ thuật cho hạ tầng truyền tải và phân phối. Đó là chưa kể Việt Nam hiện tại còn đang thiếu các chính sách, quy định, tiêu chuẩn thống nhất về quản lý pin xe điện và hạ tầng sạc. Và nếu không có các giải pháp bảo vệ, sự sụp đổ của hệ thống điện cũ khi điện khí hóa giao thông phát triển chỉ còn là vấn đề thời gian. 

Thách thức liên quan đến chất lượng điện năng bắt nguồn từ trạm sạc EV

Do tính chất đặc thù của pin xe điện nên trạm sạc xe điện được coi là “thử thách khắc nghiệt” của hạ tầng điện hiện hữu. 

Nguồn phát sinh sóng hài

Trạm sạc EV là tải phi tuyến công suất lớn đặc trưng của mạng lưới điện hiện đại. Khác với bóng đèn hay quạt điện là tải tuyến tính thuần túy, bộ sạc EV trong trạm sạc có khả năng gây ra sóng hài trong quá trình biến đổi dòng điện xoay chiều đầu vào thành dòng điện 1 chiều đầu ra phù hợp với pin xe điện, gây nóng dây dẫn, máy biến áp và làm nhiễu tín hiệu điều khiển. Riêng sóng hài bậc cao có thể gây ra hiện tượng cộng hưởng, làm phồng hoặc nổ tụ điện nếu không có cuộn kháng bảo vệ. 

Nguy cơ sụt áp cục bộ

Quá trình sạc nhanh đòi hỏi dòng khởi động lớn trong thời gian ngắn. Điều này gây sụt giảm điện áp tức thời, ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị khác trong hệ thống như: động cơ bị rung lắc, bộ điều khiển PLC bị reset và đèn chiếu sáng bị nhấp nháy. 

Ngoài ra, nếu các trạm sạc 1 pha không được phân bổ đồng đều trên lưới 3 pha, tình trạng lệch pha tất yếu sẽ xảy ra, khiến dòng điện trên dây trung tính tăng cao, gây nguy cơ cháy nổ và hỏng hóc các thiết bị 3 pha khác. 

Nguy hiểm từ dòng rò trạm sạc

Ngoài dòng rò AC thông thường, trạm sạc EV còn chứa 2 loại dòng rò nguy hiểm là dòng một chiều xung và dòng một chiều trơn. Đây là 2 loại dòng rò có khả năng “vô hiệu hóa” hoạt động của các thiết bị chống giật type AC nên trạm sạc cần đến thiết bị dòng dư chuyên dụng như Type B hoặc Type EV. 

Ảnh hưởng từ đỉnh phụ tải

Người dùng xe điện thường có xu hướng sạc cùng thời điểm (như sạc qua đêm hoặc trong giờ nghỉ trưa tại cơ quan), gây ra các đỉnh phụ tải, dẫn đến nhảy aptomat tổng hoặc quá tải máy biến áp. 

Các giải pháp bảo vệ hạ tầng để hiện thực hóa giao thông xanh

Hạ tầng giao thông xanh, tuy có tiềm năng giảm phát thải nhưng cũng “nhạy cảm” hơn nhiều so với hạ tầng giao thông truyền thống. Để quá trình chuyển dịch xe điện được đồng bộ, hiệu quả và an toàn, hạ tầng trạm sạc cần được trang bị các lớp bảo vệ thông minh như: 

• Bộ lọc hài chủ động lắp tại hệ thống bù công suất phản kháng và triệt tiêu sóng hài. 
• Hệ thống quản lý tải thông minh có khả năng điều tiết công suất sạc dựa trên khả năng chịu tải thực tế của hạ tầng. 
• Tụ bù và cuộn kháng để nâng cao hệ số công suất, ngăn hiện tượng cộng hưởng và bảo vệ tụ điện trước tác động của sóng hài. 
• Thiết bị phát hiện dòng dư chuyên dụng, cho khả năng chống giật tuyệt đối. 

Được nghiên cứu và phát triển để giải quyết “vấn nạn” dòng rò đặc thù trong trạm sạc xe điện, thiết bị dòng dư Type B của BTB Electric có khả năng phát hiện và ngắt mạch nhanh chóng trước tất cả các loại dòng rò, đặc biệt là dòng rò DC 1 chiều trơn. 

Hoạt động dựa trên cơ chế phân tích các thành phần DC trong dòng điện, thậm chí là dòng rò ở dải tần số rộng nhờ được trang bị mạch điện tử bổ sung, RCD Type B của chúng tôi được đánh giá là thiết bị bảo vệ chống giật cao cấp nhất cho trạm sạc, đảm nhận nhiệm vụ bảo vệ an toàn cho cả xe điện và người dùng nên được ứng dụng rộng rãi trong các trạm sạc nhanh DC. 

Ngoài ra, ACB và MCCB 4P của BTB Electric cũng được lắp đặt phổ biến tại tủ tổng MSB hoặc các tủ phân phối nhánh DC để bảo vệ nguồn cấp chính, cũng như từng nhánh nguồn cấp cho trạm sạc công suất lớn chứa nhiều trụ sạc DC. 

Một số câu hỏi về giải pháp bảo vệ hạ tầng trạm sạc 

Câu hỏi 1: Có thể lắp đặt thiết bị chống giật thông thường cho trụ sạc xe điện hay không?

Trả lời: Không. Thiết bị chống giật thông thường chỉ có khả năng phát hiện dòng rò AC, trong khi trong trạm sạc, dòng rò DC mới là dạng nguy hiểm nhất. Dòng rò này có thể “làm mù” các thiết bị chống giật type AC nên cần có thiết bị phát hiện dòng dư chuyên dụng Type B hoặc Type EV mới có thể xử lý triệt để. 

Câu hỏi 2: Sự kết hợp giữa điện mặt trời mái nhà và trạm sạc EV cần lưu ý điều gì về mặt kỹ thuật điện?

Trả lời: Đây là 2 nguồn gây sóng hài phức tạp. Khi kết hợp điện mặt trời và trạm sạc trong cùng 1 hệ thống, cần có hệ thống quản lý chất lượng điện năng thông minh và phức tạp để tránh xung đột và cháy nổ biến tần. 

Chuyển dịch xe điện là xu hướng tất yếu của nhân loại nhưng cần có lộ trình cẩn thận và rõ ràng để đảm bảo, sự phát triển của hạ tầng điện theo kịp sự phát triển của ngành công nghiệp EV. Lúc này, việc nâng cấp các phòng tuyến bảo vệ cho hạ tầng trạm sạc, không chỉ để bảo vệ người dùng và xe điện, mà còn là nền tảng vững chắc để hạn chế các sự cố điện và giảm bớt áp lực lên lưới trong giai đoạn giao thoa.