Tiêu chuẩn TCVN 13755-1:2023 về Hệ thống hoán đổi ắc quy xe điện - Phần 1

• Số hiệu: TCVN13755-1:2023
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2023

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 13755-1:2023
IEC TS 62840-1:2016

HỆ THỐNG HOÁN ĐỔI ẮC QUY XE ĐIỆN - PHẦN 1: YÊU CẦU CHUNG VÀ HƯỚNG DẪN

Electric vehicle battery swap system - Part 1: General and guidance

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

...

...

...

3.1  Xe điện (electric vehicle)

3.2  Hệ thống hoán đổi ắc quy (battery swap system)

3.3  Hệ thống hỗ trợ (supporting system)

3.4  Trạm hoán đổi ắc quy (battery swap station)

3.5  Bộ ắc quy (battery pack)

3.6  Hệ thống ắc quy có thể hoán đổi (swappable battery system)

3.7  Hệ thống ắc quy (battery system)

3.8  Bộ ghép nối của hệ thống ắc quy có thể đổi (swappable battery system coupler)

3.9  Bộ sạc của hệ thống ắc quy có thể hoán đổi (swappable battery system charger)

...

...

...

3.11  Giá lưu trữ (storage rack)

3.12  Thiết bị vận chuyển (transferring equipment)

3.13  Thiết bị hoán đổi ắc quy (battery swap equipment)

3.14  Bộ điều khiển ắc quy (battery control unit)

3.15  Giao diện người - máy (human machine interface)

4  Tổng quan về hệ thống

4.1  Hệ thống hoán đổi ắc quy

4.2  Trạm hoán đổi ắc quy

4.2.1  Mô tả chung

...

...

...

4 2.3  Hệ thống xử lý ắc quy

4.2.4  Hệ thống lưu trữ

4.2.5  Hệ thống sạc

4.2.6  Hệ thống điều khiển và giám sát

4.3  Hệ thống hỗ trợ (tùy chọn)

4.3.1  Các hệ thống hỗ trợ chung

4.3.2 Hệ thống vận chuyển SBS

4.3.3  Hệ thống bảo dưỡng ắc quy

4.4  Hệ thống ắc quy có thể hoán đổi

...

...

...

4.6  Các giao diện

4.7  Các khu vực của hệ thống

4.7.1  Quy định chung

4.7.2  Khu vực làn đường

4.7.3  Khu vực hoán đổi ắc quy

4.7.4  Khu vực lưu trữ ắc quy

4.7.5  Khu vực sạc ắc quy

5  Phân loại

5.1  Yêu cầu chung

...

...

...

5.2.1  Yêu cầu chung

5.2 2  Hoàn toàn tự động

5.2.3  Bán tự động

5.2.4  Chế độ thủ công

5.3  Hướng hoán đổi SBS

5.4  Các loại EV

5.5  Điều kiện môi trường

Phụ lục A Trường hợp sử dụng

A.1  Trường hợp sử dụng để định vị xe

...

...

...

A.3  Trường hợp sử dụng để sạc SBS

A.4  Trường hợp sử dụng để bảo dưỡng SBS

A. 5  Trường hợp sử dụng cho xe sạc điện khẩn cấp

Phụ lục B Các giải pháp của trạm hoán đổi ắc quy

B.1 Quy định chung

B.2 Trạm hoán đổi ắc quy cho ô tô khách và ô tô chở hàng

B.2.1 Trạm hoán đổi tự động bên cho ô tô khách và ô tô chở hàng

B.2.2 Trạm hoán đổi tự động phía trên

B.3 Trạm hoán đổi ắc quy cho ô tô con

...

...

...

B.3.2 Trạm hoán đổi tự động phía dưới cho ô tô con

B.3.3 Trạm hoán đổi tự động bên cho ô tô con

Thư mục tài liệu tham khảo

Lời nói đầu

TCVN 13755-1:2023 hoàn toàn tương đương với IEC TS 62840-1:2016.

TCVN 13755-1:2023 do trường Đại học Công nghệ Giao thông vận tải biên soạn, Bộ Giao thông vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường và Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố

HỆ THỐNG HOÁN ĐỔI ẮC QUY XE ĐIỆN - PHẦN 1: YÊU CẦU CHUNG VÀ HƯỚNG DẪN

...

...

...

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này, cung cấp các yêu cầu chung và hướng dẫn cho các hệ thống hoán đổi ắc quy, với mục đích hoán đổi ắc quy của các phương tiện giao thông đường bộ chạy điện khi hệ thống truyền động của xe bị ngắt và khi hệ thống hoán đổi ắc quy được kết nối với lưới điện có điện áp danh định lên đến 1 000 V đối với nguồn điện xoay chiều và lên đến 1 500 V đối với nguồn điện một chiều theo TCVN 7995 (IEC 60038).

Tiêu chuẩn này chỉ áp dụng cho các hệ thống hoán đổi ắc quy cho phương tiện giao thông đường bộ chạy điện được trang bị một hoặc nhiều hệ thống ắc quy có thể hoán đổi (SBS).

CHÚ THÍCH: Hệ thống hoán đổi ắc quy cho xe điện hạng nhẹ (LEV) theo IEC 61851-3 đang được xem xét.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho:

• Các vấn đề liên quan đến bảo dưỡng và dịch vụ của trạm hoán đổi ắc quy (BSS);

• ô tô điện bánh lốp chở khách (chạy bằng nguồn điện từ một đường dây dẫn điện), phương tiện đường sắt và các phương tiện được thiết kế chủ yếu để sử dụng trên đường địa hình;

• Bảo dưỡng và dịch vụ của các loại xe điện.

2  Tài liệu viện dẫn

...

...

...

TCVN 7995 (IEC 60038), Điện áp tiêu chuẩn.

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây được áp dụng trong tiêu chuẩn này:

3.1

Xe điện (electric vehicle)

EV

Phương tiện giao thông đường bộ được truyền động bằng động cơ điện được lấy dòng điện từ hệ thống tích trữ có thể sạc lại được hoặc từ các thiết bị lưu trữ năng lượng di động khác (có thể sạc lại, sử dụng năng lượng từ nguồn điện bên ngoài, như tại nhà hoặc dịch vụ công cộng), được sản xuất chủ yếu để sử dụng trên đường bộ hoặc đường cao tốc.

[NGUỒN: TCVN 12772:2019 (ISO 17409:2015), 3.19]

3.2

...

...

...

Trạm hoán đổi ắc quy và các hệ thống hỗ trợ.

3.3

Hệ thống hỗ trợ (supporting system)

Hệ thống có chức năng phục vụ trạm hoán đổi ắc quy.

3.4

Trạm hoán đổi ắc quy (battery swap station)

BSS

Cơ sở cung cấp hệ thống ắc quy có thể hoán đổi được (SBS).

3.5

...

...

...

Thiết bị lưu trữ năng lượng bao gồm các pin hoặc cụm pin thường được kết nối với thiết bị điện từ, mạch điện với điện áp cấp B và thiết bị ngắt quá dòng, kể cả kết nối điện và các giao diện cho các hệ thống bên ngoài.

CHÚ THÍCH 1: Để được giải thích thêm, xem TCVN 12503-1:2018 (ISO 12405-1:2011), 5.4 và Điều A.2.

CHÚ THÍCH 2: Ví dụ về các hệ thống bên ngoài là làm mát, điện áp cấp B, điện áp phụ trợ cấp A và truyền thông.

[NGUỒN: TCVN 12503-1:2018 (ISO 12405-1:2011), 3.2].

CHÚ THÍCH 3: Pin/bộ pin có thể sạc lại được sử dụng làm nguồn năng lượng lớn cung cấp điện cho động cơ điện của phương tiện giao thông đường bộ chạy điện thì được coi là ắc quy/bộ ắc quy theo nghĩa của tiêu chuẩn này.

3.6

Hệ thống ắc quy có thể hoán đổi (swappable battery system)

SBS

Bộ ắc quy với một bộ ghép nối để kết nối bộ sạc/xe điện (EV), thiết bị khỏa/mở khóa, bộ điều khiển ắc quy (BCU), bộ phận quản lý nhiệt, mạch bảo vệ điện, vỏ và các thiết bị hỗ trợ.

...

...

...

Hệ thống ắc quy (battery system)

Thiết bị lưu trữ năng lượng bao gồm các pin hoặc cụm pin hoặc (các) bộ ắc quy cũng như các mạch điện và thiết bị điện tử.

CHÚ THÍCH 1: Để được giải thích thêm, hãy xem TCVN 12503-1:2018 (ISO 12405-1: 2011), 5.5.2, 5.5.3, A.3.1 và A.3.2. Các thành phần Hệ thống ắc quy cũng có thể được đặt trong các thiết bị khác nhau trong xe.

CHÚ THÍCH 2: Ví dụ về thiết bị điện tử là BCU và các công-tắc-tơ.

[NGUỒN: TCVN 12503-1:2018 (ISO 12405-1:2011), 3.3].

3.8

Bộ ghép nối của hệ thống ắc quy có thể đổi (swappable battery system coupler)

SBS coupler

Bộ ghép nối dành riêng để nối hệ thống ắc quy có thể hoán đối với xe điện (EV) hoặc với giá sạc.

...

...

...

Bộ sạc của hệ thống ắc quy có thể hoán đổi (swappable battery system charger)

SBS charger

Thiết bị được lắp đặt bên ngoài xe điện (EV) để cung cấp nguồn điện 1 chiều cho một hệ thống ắc quy có thể hoán đổi (SBS) hoặc một chuỗi SBS.

3.10

Giá sạc (charging rack)

Thiết bị được sử dụng để mang hệ thống ắc quy có thể hoán đổi (SBS) và kết nối một SBS với bộ sạc để hoàn thành quá trình sạc.

3.11

Giá lưu trữ (storage rack)

Thiết bị được sử dụng để lưu trữ hệ thống ắc quy có thể hoán đổi (SBS)

...

...

...

Thiết bị vận chuyển (transferring equipment)

Thiết bị được sử dụng để chuyển một hệ thống ắc quy có thể hoán đổi (SBS) bên trong một trạm hoán đổi ắc quy (BSS).

3.13

Thiết bị hoán đổi ắc quy (battery swap equipment)

Thiết bị được sử dụng để tháo/lắp hệ thống ắc quy có thể hoán đổi (SBS) ra/vào xe điện (EV).

CHÚ THÍCH: Chức năng chuyển ắc quy có thể được tích hợp trong thiết bị hoán đổi ắc quy.

3.14

Bộ điều khiển ắc quy (battery control unit)

BCU

...

...

...

[NGUỒN: TCVN 12503-1:2018 (ISO 12405-1:2011), 3.1].

3.15

Giao diện người - máy (human machine interface)

HMI

Giao diện giữa nhân viên vận hành và các hệ thống đo lường và hệ thống máy tính kết nối với trạm hoán đổi.

[NGUỒN: IEC 60050-395:2014, 395-07-48].

4  Tổng quan về hệ thống

4.1  Hệ thống hoán đổi ắc quy

Hệ thống hoán đổi ắc quy cung cấp khả năng hoán đổi nhanh, an toàn và tin cậy của hệ thống ắc quy có thể hoán đổi (SBS) của xe điện (EV). Ắc quy sẽ được đưa vào trạm hoán đổi ắc quy (BSS). SBS được lưu trữ trong giá để ắc quy trong BSS. Việc hoán đổi ắc quy được thực hiện bằng các thao tác thích hợp.

...

...

...

• BSS;

• Hệ thống hỗ trợ;

• SBS;

• Hệ thống cung cấp điện.

Hình 1 thể hiện thành phần của hệ thống hoán đổi ắc quy EV và mối quan hệ giữa các thành phần.

Hình 1 - Hệ thống hoán đổi ắc quy EV

4.2  Trạm hoán đổi ắc quy

4.2.1  Mô tả chung

...

...

...

• Hệ thống làn đường;

• Hệ thống xử lý ắc quy;

• Hệ thống lưu trữ;

• Hệ thống sạc;

• Hệ thống điều khiển và giám sát.

4.2.2  Hệ thống làn đường

Hệ thống làn đường được sử dụng để chuyển, định vị xe điện (EV) đến vị trí được chỉ định để sẵn sàng xử lý ắc quy. Xe điện khởi hành an toàn qua hệ thống làn đường sau khi SBS được hoán đổi. Hệ thống làn đường có thể cung cấp các chức năng như:

• Xác minh EV;

• Xác nhận EV;

...

...

...

• Định vị EV;

• Khóa và mở khóa EV.

Làn đường có thể bao gồm một trạm làm sạch với mục đích làm sạch các bộ phận của EV/ắc quy trước khi quá trình hoán đổi bắt đầu.

4.2.3  Hệ thống xử lý ắc quy

Hệ thống xử lý ắc quy bao gồm thiết bị hoán đổi và thiết bị vận chuyển ắc quy.

Hệ thống có thể cung cấp các chức năng như:

• Khóa/mở khóa;

• Tháo/lắp;

• Vận chuyển ắc quy.

...

...

...

Hệ thống lưu trữ được sử dụng để lưu trữ SBS một cách an toàn. Hệ thống này phải giám sát trạng thái của SBS và hoàn cảnh xung quanh trong quá trình lưu trữ.

Hệ thống này bao gồm:

• Giá lưu trữ;

• Thiết bị để giao tiếp với hệ thống điều khiển và giám sát.

4.2.5  Hệ thống sạc

Hệ thống sạc được sử dụng để sạc SBS một cách an toàn. Hệ thống chứa SBS trong giá sạc, giao tiếp với bộ điều khiển ắc quy (BCU) trong quá trình sạc, và kiểm soát quy trình sạc và vận hành an toàn.

Hệ thống này bao gồm:

• (Các) bộ sạc SBS;

• Giá để sạc;

...

...

...

4.2.6  Hệ thống điều khiển và giám sát

Hệ thống điều khiển và giám sát bao gồm:

• Mô-đun truyền thông;

• Một mô-đun xử lý dữ liệu;

• Mô-đun thu thập dữ liệu;

• Một mô-đun lưu trữ dữ liệu;

• Một mô-đun điều khiển từ xa;

• Giao diện người-máy (HMI).

Hệ thống điều khiển và giám sát theo dõi và điều khiển tất cả các quy trình của hệ thống hoán đổi ắc quy.

...

...

...

4.3  Hệ thống hỗ trợ (tùy chọn)

4.3.1  Các hệ thống hỗ trợ chung

Hệ thống hỗ trợ bao gồm thiết bị hỗ trợ hoàn thành quá trình hoán đổi ắc quy.

Các hệ thống hỗ trợ có thể bao gồm:

• Hệ thống vận chuyển SBS;

• Hệ thống bảo dưỡng ắc quy.

4.3.2  Hệ thống vận chuyển SBS

Hệ thống vận chuyển SBS sẽ trao đổi và chuyển SBS giữa BSS và các cơ sở bên ngoài hoặc xe điện. Ngoài ra, hệ thống vận chuyển SBS có thể được sử dụng để sạc EV trong các trường hợp khẩn cấp. Hệ thống này cung cấp dịch vụ và truyền thông giữa BSS và các cơ sở bên ngoài hoặc xe điện để hỗ trợ việc vận chuyển SBS.

4.3.3  Hệ thống bảo dưỡng ắc quy

...

...

...

4.4  Hệ thống ắc quy có thể hoán đổi

Hệ thống ắc quy có thể hoán đổi là đối tượng của hệ thống hoán đổi ắc quy. Xe với ắc quy có thể hoán đổi có một hoặc nhiều hệ thống ắc quy có thể thay thế, có thể được lắp hoặc tháo lắp riêng biệt bởi hệ thống xử lý ắc quy.

4.5  Hệ thống cung cấp điện

Hệ thống cung cấp điện có chức năng cung cấp điện năng cho BSS và các hệ thống hỗ trợ. Việc triển khai dòng công suất ngược về hệ thống đang được xem xét.

4.6  Các giao diện

Các giao diện trong hệ thống hoán đổi ắc quy của xe điện EV có thể được chia thành giao diện bên trong và giao diện bên ngoài theo các chức năng khác nhau của hệ thống. Các giao diện bên ngoài đề cập đến các giao diện vật lý (kết nối điện, khóa cơ, lái, v.v.) và giao diện logic (giao thức truyền thông) giữa hệ thống hoán đổi ắc quy và các hệ thống khác. Các giao diện bên trong đề cập đến các giao diện vật lý và giao diện logic giữa các hệ thống trong hệ thống hoán đổi ắc quy, bao gồm cả các giao diện giữa BSS và các hệ thống hỗ trợ.

CHÚ THÍCH: Các giao diện được quy định trong phần liên quan của bộ tiêu chuẩn này đang được xem xét.

Các diện bên ngoài bao gồm:

• Giao diện giữa SBS và EV;

...

...

...

• Giao diện giữa hệ thống cung cấp điện và lưới điện;

• Giao diện giữa trạm hoán đổi ắc quy và lưới điện.

Các giao diện bên trong bao gồm:

• Giao diện giữa BSS và các hệ thống hỗ trợ;

• Giao diện giữa hệ thống điều khiển và giám sát và hệ thống lưu trữ;

• Giao diện giữa hệ thống điều khiển và giám sát và hệ thống sạc;

• Giao diện giữa hệ thống điều khiển và giám sát và hệ thống xử lý ắc quy;

• Giao diện giữa hệ thống điều khiển và giám sát và hệ thống làn đường;

• Giao diện giữa hệ thống xử lý ắc quy và hệ thống làn đường;

...

...

...

• Giao diện giữa hệ thống sạc và SBS;

• Giao diện giữa hệ thống xử lý ắc quy và SBS;

• Giao diện giữa hệ thống vận chuyển SBS và trạm hoán đổi ắc quy;

• Giao diện giữa hệ thống vận chuyển SBS và SBS;

• Giao diện giữa hệ thống bảo dưỡng ắc quy và BSS;

• Giao diện giữa hệ thống bảo dưỡng ắc quy và SBS;

• Giao diện giữa trạm hoán đổi ắc quy và hệ thống cung cấp điện.

4.7  Các khu vực của hệ thống

4.7.1  Quy định chung

...

...

...

• Khu vực làn đường;

• Khu vực hoán đổi ắc quy;

• Khu vực lưu trữ ắc quy;

• Khu vực sạc ắc quy.

4.7.2  Khu vực làn đường

Khu vực làn đường cung cấp quyền truy cập cho EV tới BSS và khu vực hoán đổi ắc quy.

Bảng 1 cho thấy khả năng tiếp cận của khu vực làn đường, có thể khác nhau tùy theo quy định của địa phương hoặc yêu cầu của hệ thống.

Bảng 1 - Khả năng tiếp cận của khu vực làn đường

Vai trò

...

...

...

Khu vực làn đường

Khả năng tiếp cận

Người lái EV

Tiếp cận

Được phép

Vận hành

Theo điều kiện

Bảo dưỡng

Không được phép

...

...

...

Tiếp cận

Được phép

Vận hành

Được phép

Bảo dưỡng

Không được phép

Nhân viên bảo dưỡng của trạm

Tiếp cận

Được phép

...

...

...

Không được phép

Bảo dưỡng

Được phép

4.7.3  Khu vực hoán đổi ắc quy

Khu vực hoán đổi ắc quy xác định nơi các thiết bị tự động/bán tự động đang kết nối/ngắt kết nối SBS đến và đi từ xe điện. Bảng 2 cho thấy khả năng tiếp cận của khu vực hoán đổi ắc quy, có thể khác nhau tùy theo quy định của địa phương hoặc yêu cầu hệ thống.

Bảng 2 - Khả năng tiếp cận của khu vực hoán đổi ắc quy

Vai trò

Hoạt động

Khu vực hoán đổi ắc quy

...

...

...

Người lái EV

Tiếp cận

Theo điều kiện

Vận hành

Theo điều kiện

Bảo dưỡng

Không được phép

Nhân viên vận hành của trạm

Tiếp cận

...

...

...

Vận hành

Được phép

Bảo dưỡng

Không được phép

Nhân viên bảo dưỡng của trạm

Tiếp cận

Được phép

Vận hành

Không được phép

...

...

...

Được phép

4.7.4  Khu vực lưu trữ ắc quy

Khu vực lưu trữ ắc quy xác định nơi SBS được lưu trữ và được thao tác bởi các thiết bị tự động/bán tự động. Bảng 3 cho thấy khả năng tiếp cận của khu vực lưu trữ ắc quy, có thể khác nhau tùy theo quy định của địa phương hoặc yêu cầu hệ thống.

Bảng 3 - Khả năng tiếp cận của khu vực lưu trữ ắc quy

Vai trò

Hoạt động

Khu vực lưu trữ ắc quy

Khả năng tiếp cận

Người lái EV

...

...

...

Không được phép

Vận hành

Không được phép

Bảo dưỡng

Không được phép

Nhân viên vận hành của trạm

Tiếp cận

Được phép

Vận hành

...

...

...

Bảo dưỡng

Không được phép

Nhân viên bảo dưỡng của trạm

Tiếp cận

Được phép

Vận hành

Không được phép

Bảo dưỡng

Được phép

...

...

...

Khu vực sạc ắc quy xác định nơi SBS được sạc. Khu vực lưu trữ ắc quy và khu vực sạc ắc quy có thể ở cùng một vị trí thực tế. Điều này có nghĩa là ắc quy có thể được sạc trong khi lưu trữ. Bảng 4 cho thấy khả năng tiếp cận của khu vực sạc ắc quy, có thể khác nhau tùy theo quy định của địa phương hoặc yêu cầu hệ thống.

Bảng 4 - Khả năng tiếp cận của khu vực sạc ắc quy

Vai trò

Hoạt động

Khu vực sạc ắc quy

Khả năng tiếp cận

Người lái EV

Tiếp cận

Không được phép

...

...

...

Không được phép

Bảo dưỡng

Không được phép

Nhân viên vận hành của trạm

Tiếp cận

Được phép

Vận hành

Được phép

Bảo dưỡng

...

...

...

Nhân viên bảo dưỡng của trạm

Tiếp cận

Được phép

Vận hành

Không được phép

Bảo dưỡng

Được phép

5  Phân loại

5.1  Yêu cầu chung

...

...

...

• Theo mức độ tự động hóa;

• Theo hướng lắp SBS;

• Theo danh mục EV có thể hoán đổi.

5.2  Mức độ tự động hóa

5.2.1  Yêu cầu chung

Mức độ tự động hóa được phân loại như sau:

• Hoàn toàn tự động;

• Bán tự động;

• Thủ công.

...

...

...

Các quy trình hoán đổi ắc quy hoàn toàn tự động bao gồm:

• Định vị xe;

• Hoán đổi SBS từ/đến phương tiện;

• Chuyển SBS từ/đến hệ thống lưu trữ;

• Lưu trữ SBS;

• Sạc SBS.

Quá trình hoán đổi ắc quy hoàn toàn tự động được vận hành bởi hệ thống điện/cơ tự động mà không cần đến sức lao động của con người.

5.2.3  Bán tự động

Quy trình hoán đổi ắc quy bán tự động bao gồm:

...

...

...

• Hoán đổi SBS từ/đến phương tiện;

• Chuyển SBS từ/đến hệ thống lưu trữ;

• Lưu trữ SBS;

• Sạc SBS.

Quá trình hoán đổi ắc quy bán tự động được khởi động và điều khiển bởi người vận hành trong khi được hỗ trợ bởi hệ thống điện/cơ được trang bị cảm biến hoặc các thiết bị tự động khác.

5.2.4  Chế độ thủ công

Quá trình hoán đổi ắc quy thủ công do con người khởi động, vận hành và kiểm soát bởi người vận hành. Trong một số trường hợp, người vận hành có thể sử dụng các thiết bị điện/cơ để hỗ trợ.

5.3  Hướng hoán đổi SBS

Hướng của hoán đổi SBS được phân loại như sau:

...

...

...

• Hoán đổi phía dưới;

• Hoán đổi phía trên;

• Hoán đổi phía trước;

• Hoán đổi phía sau;

• Hoán đổi từ nhiều hướng.

Phụ lục B bao gồm các ví dụ về các thiết kế và công nghệ cụ thể được sử dụng trong các kiểu hoán đổi ắc quy khác nhau.

5.4  Các loại EV

Các loại EV theo TCVN 6211:2003 (ISO 3833:1977) hoặc UNECE R100 được phân loại như sau:

• M1, hoán đổi cho ô tô con;

...

...

...

5.5  Điều kiện môi trường

Hệ thống hoán đổi ắc quy có thể được phân loại theo tính phù hợp để sử dụng trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt khác với những điều kiện được quy định trong tiêu chuẩn này, nếu được nhà sản xuất công bố như vậy. Khi tồn tại bất kỳ điều kiện dịch vụ đặc biệt nào do khách hàng chỉ định, một thỏa thuận đặc biệt liên quan đến thử nghiệm sẽ được thực hiện giữa nhà sản xuất hệ thống hoán đổi ắc quy và khách hàng.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Trường hợp sử dụng

A.1  Trường hợp sử dụng để định vị xe

Bảng A.1 trình bày trường hợp sử dụng để định vị xe

Bảng A.1 - Trường hợp sử dụng để định vị xe

...

...

...

Định vị xe

Phạm vi

Để hướng dẫn và/hoặc định vị EV trong không gian làm việc hoán đổi ắc quy thông qua hệ thống làn đường.

Mô tả

1) Xác minh và xác nhận EV;

2) Nhập EV vào trạm hoán đổi ắc quy;

3) Làm sạch EV nếu cần thiết;

4) Dẫn xe vào khu vực hoán đổi ắc quy ở đúng vị trí (nếu cần) và khóa (nếu cần);

5) Mở khóa (nếu cần) và lái EV ra ngoài.

...

...

...

EV, hệ thống điều khiển và giám sát, hệ thống làn đường.

Yêu cầu đặc biệt

1) Việc xác minh và xác nhận EV phải được thực hiện thông qua các thiết bị không dây như nhận dạng tần số vô tuyến (RFID), báo cáo cho hệ thống điều khiển và giám sát;

2) Khuyến nghị rằng EV được làm sạch trước khi thay ắc quy nếu SBS được gắn trong khung của xe.

A.2  Trường hợp sử dụng để hoán đổi bộ ắc quy

Bảng A.2 trình bày trường hợp sử dụng để hoán đổi bộ ắc quy.

Bảng A.2 - Trường hợp sử dụng để hoán đổi bộ ắc quy

Tên trường hợp sử dụng

Hoán đổi bộ ắc quy

...

...

...

Để chuyển và lắp/tháo kết nối SBS trong xe thông qua các thiết bị xử lý.

Mô tả

1) Bắt đầu quá trình, mở khóa SBS;

2) Các thiết bị xử lý chuyển SBS đã sạc từ hệ thống lưu trữ ắc quy;

3) Các thiết bị xử lý tháo SBS đã hết điện ra khỏi xe theo chương trình của hệ thống điều khiển và giám sát hoặc theo người điều khiển;

4) Các thiết bị xử lý gắn SBS đã được sạc vào thân xe theo lệnh từ hệ thống điều khiển và giám sát hoặc từ người vận hành;

5) Các thiết bị xử lý chuyển SBS hết điện trở lại hệ thống lưu trữ ắc quy;

6) Khóa SBS và kết thúc quá trình.

Người sử dụng/người thực hiện

...

...

...

Yêu cầu đặc biệt

Khi xử lý các thiết bị bị trục trặc trong quá trình hoán đổi ắc quy, các thiết bị xử lý phải dừng lại và gửi tín hiệu bất thường đến hệ thống điều khiển và giám sát.

Quá trình này nên được thực hiện trong khi hành khách lên và xuống.

A.3  Trường hợp sử dụng để sạc SBS

Bảng A.3 trình bày trường hợp sử dụng để sạc SBS

Bảng A.3 - Trường hợp sử dụng để sạc SBS

Tên trường hợp sử dụng

Sạc SBS

Phạm vi

...

...

...

Mô tả

Sau khi SBS đã được chuyển vào giá sạc (hệ thống sạc), hệ thống sạc sẽ bắt đầu quá trình sạc. Bộ sạc điều chỉnh các thông số sạc theo yêu cầu từ BCU trong SBS và sau đó gửi dữ liệu thu được đến hệ thống giám sát và điều khiển.

Người sử dụng/người thực hiện

SBS, hệ thống sạc, hệ thống điều khiển và giám sát.

Yêu cầu đặc biệt

1) Hệ thống giám sát và quản lý gửi lệnh đến bộ sạc SBS để tạm ngừng sạc khi nó nhận được tín hiệu báo động từ đầu báo khỏi hoặc thiết bị phát hiện khác;

2) Bộ sạc SBS tạm ngừng sạc và gửi thông báo dừng bất thường đến hệ thống điều khiển và giám sát khi nhận được tín hiệu bất thường từ BCU hoặc từ chính bộ sạc.

A.4  Trường hợp sử dụng để bảo dưỡng SBS

Bảng A.4 trình bày trường hợp sử dụng để bảo dưỡng SBS

...

...

...

Tên trường hợp sử dụng

Bảo dưỡng SBS

Phạm vi

Đảm bảo an toàn và vòng đời của SBS bằng cách kiểm tra và bảo dưỡng thông qua hệ thống bảo dưỡng ắc quy

Mô tả

Theo chu kỳ bảo dưỡng được xác định trước, hoặc nếu hiệu suất của SBS bất thường trong quá trình sạc hoặc lưu trữ, hệ thống giám sát và quản lý hoặc người vận hành ra lệnh chuyển SBS từ hệ thống sạc/lưu trữ sang hệ thống bảo dưỡng. Sau đó, hệ thống bảo dưỡng ắc quy sẽ kiểm tra và bảo dưỡng SBS.

Người sử dụng/người thực hiện

Hệ thống bảo dưỡng ắc quy, hệ thống điều khiển và giám sát, SBS, hệ thống lưu trữ, nhà điều hành

Yêu cầu đặc biệt

...

...

...

A.5  Trường hợp sử dụng cho xe sạc điện khẩn cấp

Bảng A.5 trình bày trường hợp sử dụng cho xe sạc điện khẩn cấp.

Bảng A.5 - Trường hợp sử dụng cho xe sạc điện khẩn cấp

Tên trường hợp sử dụng

Sạc điện khẩn cấp

Phạm vi

Sạc EV trong trường hợp khẩn cấp

Mô tả

1) Hệ thống vận chuyển của SBS nhận được yêu cầu sạc khẩn cấp.

...

...

...

3) Cáp nguồn được kết nối giữa hệ thống vận chuyển SBS và EV.

4) SBS trong EV được sạc bằng cách sử dụng bộ ắc quy trong hệ thống vận chuyển SBS.

5) Cáp nguồn bị ngắt kết nối.

Người sử dụng/người thực hiện

Hệ thống vận chuyển ắc quy, EV

Yêu cầu đặc biệt

Kết nối và ngắt kết nối cáp nguồn nên được thực hiện bằng tay.

Phụ lục B

...

...

...

Các giải pháp của trạm hoán đổi ắc quy

B.1  Quy định chung

Theo phân loại của BSS trong 5.2 và 5.3, một số giải pháp BSS được giới thiệu trong Phụ lục B, như trong Bảng B.1.

Bảng B.1 - Chỉ số chính của hệ thống trong các loại trạm hoán đổi ắc quy khác nhau

Hệ thống

Mục lục

B.2.1

B.2.2

B.3.1

...

...

...

B.3.3

Ô tô khách và ô tô chở hàng

Ô tô khách và chở hàng

Ô tô con

Ô tô con

Ô tô con

Tự động

Tự động

Bán tự động

...

...

...

Tự động

Hoán đổi bên

Hoán đổi phía trên

Hoán đổi phía sau

Hoán đổi phía dưới

Hoán đổi bên

Hệ thống làn đường

Lối vào của xe (xác minh và xác nhận)

•

...

...

...

•

•

Làm sạch xe

...

...

...

•

•

•

•

•

Khóa xe (nếu cần)

...

...

...

Mở khóa xe (nếu cần)

Xe được lái ra ngoài

•

...

...

...

•

•

•

Hệ thống xử lý

Bắt đầu quy trình

•

•

•

•

...

...

...

Mở khóa SBS

•

•

•

•

•

Ngắt kết nối SBS

•

•

...

...

...

•

•

Tháo rời SBS đã hết điện của phương tiện

•

•

•

•

•

Mang đi SBS hết điện

...

...

...

•

•

•

•

Mang SBS đã được sạc từ hệ thống lưu trữ

•

•

•

•

...

...

...

Di chuyển SBS đã sạc trong xe

•

•

•

•

•

Kết nối SBS

•

•

...

...

...

•

•

Khóa SBS

•

•

•

•

•

Kết thúc quy trình

...

...

...

•

•

•

•

Hệ thống lưu trữ

Giá lưu trữ

•

•

•

...

...

...

•

Thiết bị khóa

•

•

•

•

•

Đơn vị nhiệt

•

...

...

...

•

•

•

Thiết bị kết nối

•

•

•

•

...

...

...

•

Hệ thống sạc

Bộ sạc SBS

•

•

...

...

...

•

•

Giá sạc

•

•

•

•

•

Bộ điều khiển sạc

...

...

...

•

•

•

•

Thiết bị kết nối

•

...

...

...

Giao tiếp với BCU

•

•

•

•

•

Hệ thống điều khiển và giám sát

Theo dõi và quản lý hệ thống xử lý

•

...

...

...

•

•

Theo dõi và quản lý hệ thống sạc

•

•

•

•

•

...

...

...

•

•

•

Theo dõi và quản lý hệ thống cung cấp năng lượng

•

•

...

...

...

•

Theo dõi và quản lý hệ thống làn đường

•

•

•

Giao tiếp với lưới điện

•

...

...

...

•

B.2  Trạm hoán đổi ắc quy cho ô tô khách và ô tô chở hàng

B.2.1  Trạm hoán đổi tự động bên cho ô tô khách và ô tô chở hàng

Phạm vi áp dụng: Áp dụng cho các EV chở khách và chở hàng, chẳng hạn như xe buýt và xe môi trường, có lắp bộ các ắc quy ở cả hai bên thân xe.

Bố cục của khu làm việc: Sơ đồ bố trí của khu làm việc với các thiết bị chính được thể hiện như Hình B.1. Thông thường, hệ thống này bao gồm hai bộ thiết bị hoán đổi ắc quy, thiết bị lưu trữ, bộ sạc và một làn đường.

Hình B.1 - Sơ đồ trạm hoán đổi tự động bên

...

...

...

B.2.2  Trạm hoán đổi tự động phía trên

Phạm vi áp dụng: Áp dụng cho xe chở khách chạy bằng điện có mô-đun lắp ắc quy với cửa trượt trên nóc xe.

Bố cục của khu vực làm việc: Cách bố trí các thiết bị chính của khu vực làm việc được thể hiện trong Hình B.2. Máy đổi ắc quy nhanh (QCM) với thiết bị hoán đổi, giá đỡ (lưu trữ) sạc, bộ sạc được gắn trên đầu của cấu trúc trạm dừng xe buýt.

Hình B.2 - Sơ đồ trạm hoán đổi tự động phía trên

Đặc điểm của giải pháp: Toàn bộ quá trình hoán đổi ắc quy, sạc và các quy trình quản lý khác được thực hiện tự động dưới sự kiểm soát của hệ thống điều khiển và giám sát. Đây là hệ thống hoán đổi ắc quy tự động, cần diện tích và vốn đầu tư xây dựng tương đối nhỏ vì hệ thống chỉ được xây dựng tại các điểm dừng xe buýt bình thường. Ắc quy đã hết điện sẽ nhanh chóng được thay thế bằng ắc quy đã sạc đầy trong khi hành khách lên và xuống xe.

B.3  Trạm hoán đổi ắc quy cho ô tô con

B.3.1  Trạm hoán đổi bán tự động phía sau cho ô tô con

Phạm vi áp dụng: Áp dụng cho các loại xe ô tô con chạy bằng điện như ô tô cá nhân và taxi, có lắp bộ ắc quy ở cốp sau.

...

...

...

Hình B.3 - Sơ đồ trạm hoán đổi bán tự động phía sau

Đặc điểm của giải pháp: Các bộ ắc quy được vận chuyển bằng các thiết bị cơ điện tự động và việc hoán đổi ắc quy được thực hiện thủ công. Việc triển khai có thể linh hoạt và chi phí đầu tư xây dựng có thể tương đối nhỏ. Tuy nhiên, công việc này đòi hỏi lao động lớn nên không phù hợp với các vùng có giá nhân công cao.

B.3.2  Trạm hoán đổi tự động phía dưới cho ô tô con

Phạm vi áp dụng: Áp dụng cho các loại ô tô con chạy bằng điện như ô tô cá nhân và taxi, có lắp bộ ắc quy trong khung xe.

Thành phần của hệ thống: Cách bố trí các thiết bị chính của khu vực làm việc được thể hiện trong Hình B.4. Thông thường, hệ thống này bao gồm một bộ thiết bị hoán đổi ắc quy ở dưới gầm xe, hai bộ thiết bị vận chuyển, thiết bị lưu trữ được bố trí ở hai bên xe và làn đường.

Hình B.4 - Sơ đồ trạm hoán đổi tự động phía dưới

Đặc điểm của giải pháp: Quá trình vận chuyển, hoán đổi, lưu trữ và sạc ắc quy phải được thực hiện tự động dưới sự kiểm soát của hệ thống giám sát. Đây là công trình có mức độ tự động hóa cao, cần diện tích và vốn đầu tư xây dựng tương đối lớn.

...

...

...

Phạm vi ứng dụng: Áp dụng cho các loại ô tô con chạy bằng điện như ô tô cá nhân và taxi, có lắp bộ ắc quy trong khung xe.

Thành phần của hệ thống: Sơ đồ bố trí các thiết bị chính của khu vực làm việc được thể hiện trong Hình B.5. Thông thường, hệ thống này bao gồm hai bộ thiết bị hoán đổi ắc quy ở hai bên xe, thiết bị lưu trữ và làn đường.

Hình B.5 - Sơ đồ trạm hoán đổi tự động bên

Đặc điểm của giải pháp: Quá trình xử lý, lưu trữ và sạc ắc quy phải được thực hiện tự động dưới sự kiểm soát của hệ thống giám sát. Đây là công trình có mức độ tự động hóa cao, cần diện tích và vốn đầu tư xây dựng tương đối lớn.

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] IEC 61000 (all parts), Electromagnetic compatibility (EMC) (Tương thích điện từ (EMC)).

[2] TCVN 13078-1:2020 (IEC 61851-1:2017) Hệ thống sạc điện có dây dùng cho xe điện - Phần 1: Yêu cầu chung.

...

...

...

[4] TCVN 13078-21-2:2020 (IEC 61851-21-2), Hệ thống sạc điện có dây dùng cho xe điện - Phần 21-2: Yêu cầu về xe điện kết nối có dây với nguồn cấp điện xoay chiều/một chiều - Yêu cầu tương thích điện từ của bộ sạc không lắp trên xe điện.

[5] TCVN 6211:2003 (ISO 3833:1997), Phương tiện giao thông đường bộ - Kiểu - Thuật ngữ và định nghĩa.

[6] TCVN 12503-1:2018 (ISO 12405-1:2011), Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện - Yêu cầu kỹ thuật về thử nghiệm đối với hệ thống và bộ ắc quy kéo loại Lithi-ion - Phần 1: Ứng dụng/thiết bị công suất lớn.

[7] TCVN 12772:2019 (ISO 17409:2015), Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện - Đầu nối với nguồn cung cấp điện từ bên ngoài - Yêu cầu về an toàn.

[8] UNECE R100, Uniform provisions concerning the approval of vehicles with regard to specific requirements for the electric power train (Các quy định thống nhất liên quan đến việc phê duyệt phương tiện đối với các yêu cầu cụ thể đối với hệ thống truyền động điện).