Hệ thống sạc mới của Ford cho phép nhiều xe điện khác sạc... ‘ké‘

Từ Văn phòng Nhãn hiệu và Bằng sáng chế Hoa Kỳ (USPTO), tờ CarBuzz đã tìm thấy một đơn sáng chế của Ford về công nghệ cho phép nhiều xe điện kết nối tới cùng một trụ sạc.

Về cơ bản, nó là sự kết hợp giữa giao thức vehicle-to-everything (V2X) và công nghệ hỗ trợ sạc ngược. Nó cho phép nhiều xe chạy thuần điện dùng pin (BEV) hoặc xe plug-in hybrid (PHEV) sạc cùng lúc, tùy theo thứ tự ưu tiên hoặc đồng thời, hay thậm chí là độc lập.

Có một số lợi ích và rủi ro của ý tưởng này và chúng ta sẽ bàn luận sau, trước hết hãy cùng xem cách công nghệ này vận hành.

Bằng sáng chế cho thấy các xe điện tương lai của Ford có thể được trang bị hai cổng sạc, một cổng có chức năng sạc cho xe, và cổng còn lại có thể được sử dụng làm ổ cắm cho xe khác sạc.

Một cách tương tự có thể làm được là sử dụng bộ chuyển đổi tách để sạc (Splitting adapter).

Trong khi mẫu Ford F-150 Lightning đã có một hệ thống gần giống giải pháp đầu tiên với tên gọi Pro Power Onboard System - cho phép mẫu bán tải điện này cung cấp điện năng cho các thiết bị và máy móc khác.

Giải pháp thứ hai có vẻ như sẽ mang lại hiệu quả chi phí cao hơn bởi bộ chuyển đổi tách có thể được bán thành phụ kiện riêng lẻ. Điều này có nghĩa là không phải tất cả xe điện của Ford đều cần phải được lắp đặt với phần cứng sạc mới ngay từ nhà máy.

Ford cũng đề xuất một số phương thức sạc nhiều xe từ một trụ sạc, bao gồm phân phối (distributed), dạng thác nước (waterfall), hướng mục tiêu (targeted), và chiến lược tự động (automated strategies).

Phương thức sạc phân phối sẽ sạc các phương tiện với dòng điện tương đương. Trong khi ở phương thức dạng thác nước, xe đầu tiên được kết nối trực tiếp với trụ sạc (gọi là xe chủ) sẽ được ưu tiên sạc trước đến khi đầy hoặc đến một mức đã được thiết lập sẵn. Sau đó xe thứ hai, thứ ba, v.v… sẽ lần lượt được sạc theo thứ tự.

Phương thức sạc hướng mục tiêu nghĩa là xe chủ sẽ quyết định mức năng lượng mà mỗi xe đi kèm nhận được.

Phương thức chiến lược tự động cho phép xe chủ quyết định mức sạc mỗi xe đi kèm nhận được - dựa trên những tiêu chí như quãng đường/thời gian sạc còn lại, thời gian mỗi xe tương ứng được cắm sạc, hay loại dây sạc được sử dụng.

Phương thức sạc cuối cùng được nói tới là pay-for-use, trong đó một xe sạc kèm có thể giành quyền sạc trước bằng cách trả một khoản phí cho xe chủ (chúng ta sẽ nói tới nhược điểm của phương thức sạc này ở phần sau).

Ý tưởng này có thể được thực hiện dựa trên ứng dụng FordPass hoặc một số module liên lạc từ xa sử dụng Bluetooth, Wi-Fi, v.v… Nhờ đó, Ford muốn tạo điều kiện để việc chia sẻ sạc giống như một mô hình kinh doanh mini cho chủ xe điện.

Có thể hình dung hệ thống xe chủ - xe sạc kèm này tương thích với một dây chuyền hệ thống sạc không dây – nơi mà một dây sạc có thể là không cần thiết.

1. Một số nhược điểm

Một vài nhược điểm có thể xuất hiện ở một hệ thống chung như vậy.

Rủi ro đầu tiên là, xét trường hợp chủ xe đang sạc ở một trung tâm thương mại, sau đó quay lại và thấy có ai đó đã sạc nhờ xe của họ mà không được sự cho phép.

Rủi ro thứ hai, xe chủ sẽ phải chịu toàn bộ chi phí, họ phải trả một mức phí quá cao vì sạc cho các xe đi kèm. Cả hai rủi ro trên có thể được giải quyết nhờ ứng dụng FordPass (hoặc một hệ thống nào đó khác) nhằm xác thực các xe có nhu cầu sạc kèm.

Nhược điểm thứ ba là khi một xe – dù là xe chủ hoặc xe sạc kèm – sạc đầy quá mức, có thể dẫn đến hiện tượng quá nhiệt. Bởi các xe truyền năng lượng từ nguồn sạc qua pin tới xe sạc kèm.

Dù không được nhắc đến trong đơn sáng chế nhưng sẽ hợp lý hơn nếu Ford có thể tìm ra cách để ngăn dòng liên tục đi qua pin. Có thể là thông qua việc sử dụng một hệ thống dẫn dòng (bypass system). Dù vậy, điều này sẽ yêu cầu thêm dây dẫn và các thiết bị phần cứng, dẫn tới tăng khối lượng xe và giá bán.

Một vấn đề khác là, nếu một xe ở trong chuỗi sạc rời đi trước những chiếc khác thì xe số ba sẽ phải kết nối lại với xe số một. Nhưng nếu xe chủ sạc đầy ngay sau khi một xe sạc kèm kết nối, xe kèm này sẽ làm thế nào để kết nối lại với nguồn điện?

Có khả năng ứng dụng FordPass sẽ báo cho chủ xe, nhưng chủ xe sẽ phải dừng việc họ đang làm để cắm lại sạc - trừ trường hợp chủ chiếc xe vừa rời đi đủ tốt bụng để giúp họ làm điều đó.

Ngoài ra, trong trường hợp chuỗi sạc mất một mắt xích, chủ các phương tiện sẽ phải tiến hành xác thực và thanh toán lại.

Phương thức sạc pay-for-use được nhắc đến ở trên cũng có điểm trừ - Giả sử bạn là người đầu tiên kết nối xe của mình với xe chủ, nhưng có người đến sau được ưu tiên sạc trước vì họ trả một khoản phí. Liệu bạn có hài lòng với việc phải chờ đợi lâu hơn hay không?

2. Một số ưu điểm vượt trội

Đối với các chủ doanh nghiệp sở hữu một đội xe lớn, ý tưởng này có lẽ là một phương pháp tuyệt vời để tiết kiệm chi phí cơ sở hạ tầng phục vụ việc sạc điện.

Phương thức sạc hướng mục tiêu là cách hiệu quả để đảm bảo một mức sạc trung bình cho cả đội xe, đặc biệt là trong trường hợp khi mà một xe còn đầy pin đến trụ sạc trước, trong khi một xe khác gần như hết cạn pin lại đến sau.

Bằng cách cho phép xe chủ tự động quyết định xe nào được sạc trước hoặc xe nào được sạc nhiều hơn, chủ các phương tiện có thể tự tin rằng với mạng lưới kiểu chân rết này, mỗi xe trong chuỗi đều sẽ nhận được một mức điện năng vừa phải sau khi cắm sạc một khoảng thời gian ngắn.

Những lợi ích này còn dành cho nhu cầu gia dụng trong trường hợp chỉ có một ổ cắm sạc trong garage nhưng lại có nhiều xe điện. Mặc cho mỗi người sẽ về nhà vào thời gian khác nhau, hệ thống này sẽ đảm bảo các xe có mức năng lượng gần như tương đương nhau khi họ lấy xe đi vào buổi sáng.

Ngoài ra, các cửa hàng và đại lý phân phối xe cũng sẽ được hưởng lợi trong quá trình hoạt động.

Một ưu điểm nữa phụ thuộc nhiều vào ý tốt của các chủ xe điện khác. Đó là bạn sẽ không cần phải đợi cho đến khi có một trụ sạc trống mà chỉ việc kết nối xe mình với xe khác ở trong mạng lưới sạc này.

3. Tổng kết

Trên đây là những thông tin cơ bản về công nghệ sạc xe điện mới của Ford. Mặc dù vẫn còn một vài khuyết điểm, song chắc chắn những ưu điểm trong cách vận hành và tính tiện ích của công nghệ này đã đủ để lại ấn tượng sâu sắc đối với người dùng xe điện.