BẢO TRÌ HỆ THỐNG LƯU TRỮ NĂNG LƯỢNG CHO TRẠM SẠC XE ĐIỆN

Hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin là thành phần thiết yếu giúp trạm sạc xe điện vận hành ổn định, tránh quá tải lưới và tối ưu chi phí vận hành. Việc bảo trì định kỳ không chỉ bảo đảm hiệu suất lưu trữ và cấp điện mà còn gia tăng tuổi thọ hệ thống, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.

Nội dung bài viết

1. Giới thiệu về hệ thống lưu trữ năng lượng trong trạm sạc EV

1.1 Cấu hình hệ thống lưu trữ năng lượng cho trạm sạc xe điện

Trong bối cảnh mạng lưới trạm sạc phát triển nhanh chóng, đặc biệt là tại các khu đô thị lớn, bãi đỗ xe thông minh và trung tâm thương mại, hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (Battery Energy Storage System – BESS) trở thành giải pháp trọng tâm nhằm:

Hỗ trợ sạc nhanh DC công suất cao (>150 kW)
Giảm công suất phụ tải đỉnh từ lưới
Dự phòng khi mất điện đột ngột
Lưu trữ điện rẻ vào giờ thấp điểm để dùng vào giờ cao điểm

Cấu hình BESS cho trạm sạc thường gồm:

Module pin lithium-ion (LFP hoặc NMC) từ 100 kWh đến 1 MWh
Inverter DC/AC công suất từ 30 kW đến 500 kW
Bộ chuyển mạch ATS, CB DC/AC, hệ thống relay bảo vệ
BMS đa tầng, kết nối SCADA hoặc EMS
Hệ thống làm mát cưỡng bức hoặc điều hòa tích hợp

1.2 Đặc thù vận hành cần bảo trì chuyên biệt

Khác với hệ thống lưu trữ dùng trong nhà máy hoặc tòa nhà, hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin tại trạm sạc EV thường:

Chịu xả dòng rất lớn (discharge rate lên đến 2C)
Có chu kỳ sạc/xả biến động liên tục theo số lượt xe kết nối
Làm việc trong môi trường ngoài trời, nhiệt độ cao, độ ẩm lớn
Tích hợp chặt với phần mềm điều khiển sạc, nhận diện xe và giao tiếp thanh toán

Do đó, công tác bảo trì cần chuyên sâu hơn, chú trọng đến độ ổn định nhiệt, độ lệch điện áp cell, thời gian phản ứng của ATS và hiệu suất thực tế của inverter.

2. Lợi ích bảo trì hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin tại trạm sạc EV

2.1 Duy trì hiệu suất cấp điện cao trong mọi tình huống

Một hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin được bảo trì tốt giúp:

Duy trì hiệu suất xả điện > 93% kể cả trong điều kiện tải cao
Giữ điện áp đầu ra ổn định ở ±2% khi sạc nhanh đồng thời nhiều xe
Đáp ứng thời gian chuyển đổi tải < 50 ms qua ATS, đảm bảo không ngắt quãng dịch vụ

Hệ thống còn giúp giới hạn dòng khởi động (inrush current) tránh sụt áp trên lưới cục bộ khi có nhiều xe sạc cùng lúc.

2.2 Tiết kiệm chi phí điện năng và hạ tầng lưới

Việc bảo trì BESS thường xuyên cho phép:

Sạc và lưu trữ điện vào giờ thấp điểm (giá điện thấp hơn 30–40%)
Giảm tải tức thời cho lưới khi có nhiều xe cùng sạc
Tránh nâng cấp hạ tầng điện lưới nhờ sử dụng năng lượng từ BESS

Trong nhiều dự án triển khai tại Đông Nam Á, hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin giúp tiết kiệm đến 20% tổng chi phí đầu tư cho máy biến áp và đường dây cấp nguồn.

2.3 Bảo vệ an toàn cho người dùng và thiết bị sạc

Do dòng sạc DC có thể đạt tới 500 A, bất kỳ sự cố nào tại BESS đều có thể gây cháy, nổ hoặc hỏng thiết bị EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment).

Bảo trì định kỳ giúp:

Kiểm tra dòng rò: không vượt 30 mA
Đo nội trở cell: không tăng quá 0.6 mΩ
Đảm bảo nhiệt độ vỏ cell < 45°C
Kiểm tra thời gian ngắt của CB: không quá 50 ms khi có sự cố

Các điểm đấu nối, mạch relay và thiết bị ngắt nhanh DC cũng cần được kiểm tra siết lực định kỳ để tránh tạo điểm sinh nhiệt.

3. Các hạng mục kỹ thuật cần bảo trì trong hệ thống lưu trữ năng lượng cho trạm sạc

3.1 Kiểm tra và cân bằng điện áp các cell pin

Trong hệ thống vận hành theo cơ chế sạc nhanh, pin thường bị xả sâu và nạp nhanh, khiến các cell dễ mất cân bằng điện áp.

Hạng mục cần thực hiện:

Đo điện áp từng cell: độ lệch không vượt quá ±25 mV giữa các cell cùng module
Đo nội trở: tổng IR trung bình < 0.5 mΩ, chênh lệch không vượt 20%
Đánh giá SoH toàn cụm pin: duy trì > 85% cho khả năng hoạt động ổn định
Kiểm tra chức năng cân bằng BMS: passive hoặc active balancing phải kích hoạt ở ngưỡng phù hợp
Ghi nhận nhật ký BMS 30 ngày gần nhất: phân tích độ trễ trong cân bằng điện áp

Tần suất kiểm tra: 1 tháng/lần hoặc sau mỗi 500 lượt sạc.

3.2 Kiểm tra hệ thống làm mát và kiểm soát nhiệt độ

Trong quá trình xả liên tục với dòng cao, pin sinh nhiệt lớn và cần làm mát hiệu quả. Nếu hệ thống làm mát không hoạt động tối ưu, cell có thể vượt ngưỡng nhiệt 50°C gây nguy cơ hỏng hóc.

Hạng mục kiểm tra cụ thể:

Đo nhiệt độ từng cụm cell: đảm bảo trong khoảng 20–40°C
Kiểm tra chênh lệch nhiệt độ giữa các khối pin: không vượt quá 6°C
Vệ sinh lọc gió, quạt tản nhiệt, đo tốc độ quay: ≥ 2.500 vòng/phút
Với hệ thống làm mát chất lỏng: kiểm tra áp suất bơm, thay dung dịch định kỳ 12 tháng/lần
Sử dụng camera hồng ngoại phát hiện điểm nóng tiềm ẩn

Tần suất: Hằng tháng hoặc ngay sau khi hệ thống vận hành ở tải đỉnh liên tục trên 3 giờ.

3.3 Kiểm tra các thiết bị điện, CB, relay, ATS

Hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin cho trạm sạc xe điện thường tích hợp trực tiếp với hệ thống sạc nhanh (DCFC – DC Fast Charging), yêu cầu chuyển mạch nhanh và bảo vệ chuẩn xác.

Công việc bảo trì:

Kiểm tra tiếp điểm CB: trở kháng tiếp điểm < 0.1 Ω
Kiểm tra ATS: thời gian chuyển đổi < 50 ms
Kiểm tra relay DC: hoạt động trong ngưỡng 500–800 VDC, thời gian đóng/ngắt < 20 ms
Kiểm tra cáp DC: điện trở cách điện > 1 MΩ, không có hiện tượng sinh nhiệt đầu cáp
Siết lại bu-lông kết nối: mô-men siết từ 6–12 Nm tùy vị trí

Tần suất kiểm tra: mỗi 6 tháng, hoặc ngay sau mỗi đợt bảo trì hệ thống sạc EVSE.

3.4 Cập nhật phần mềm, kiểm tra giao tiếp BMS – inverter – SCADA

Phần mềm quản lý và giao tiếp là yếu tố then chốt giúp điều phối hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin với bộ sạc EV và lưới điện.

Hạng mục kiểm tra:

Cập nhật firmware inverter và BMS: đảm bảo tương thích với EVSE mới nhất
Hiệu chuẩn cảm biến dòng áp: độ chính xác ±1.5%
Kiểm tra độ trễ truyền thông: CAN/Modbus < 50 ms
Kiểm tra dữ liệu logger: ghi ≥ 1 điểm/phút, lưu trữ ≥ 90 ngày
Đồng bộ thời gian RTC giữa các bộ điều khiển

Tần suất: mỗi quý hoặc khi có sự cố giao tiếp phát sinh.

4. Lịch trình bảo trì định kỳ hệ thống lưu trữ tại trạm sạc EV

Bảo trì theo lịch trình chuẩn sẽ giúp kéo dài tuổi thọ và đảm bảo vận hành an toàn cho toàn hệ thống.

Chu kỳ	Nội dung bảo trì
Hằng tuần	Kiểm tra nhanh tình trạng cảnh báo, tiếng ồn quạt, nhiệt độ vỏ pin
Hằng tháng	Đo nội trở, điện áp cell, nhiệt độ, tốc độ quạt, dữ liệu log
Hằng quý	Cập nhật phần mềm, cân bằng điện áp, kiểm tra relay – CB – ATS
Bán niên	Hiệu chuẩn cảm biến, kiểm tra chống sét, kiểm tra điện trở cách điện toàn hệ thống
Hằng năm	Chạy tải giả, đo SoH toàn hệ, kiểm định ATS và backup inverter

Ngưỡng cần cảnh báo ngay lập tức:

Cell nhiệt độ > 45°C
SoH < 80%
Chênh lệch điện áp giữa cell > 100 mV
ATS chuyển mạch > 100 ms
Cảnh báo lỗi giao tiếp BMS – inverter

5. Các thương hiệu hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin tiêu biểu cho trạm sạc EV

5.1 Phân khúc cao cấp – DELTA ELECTRONICS (Đài Loan)

Delta là nhà sản xuất giải pháp lưu trữ năng lượng tích hợp với bộ sạc EV nổi tiếng toàn cầu, đặc biệt trong mảng trạm sạc công suất lớn tại các khu đô thị và sân bay.

Thông số nổi bật:

Module LFP 100 kWh, có thể mở rộng dạng container > 2 MWh
Inverter công suất 250–500 kW, 3 pha, hiệu suất chuyển đổi 96%
Thời gian đáp ứng xả nhanh < 150 ms
Tích hợp giao tiếp OCPP 1.6, phù hợp với đa số hệ thống EVSE
Vỏ chống nước chuẩn IP65, vận hành -20 đến +50°C

Ứng dụng: Trạm sạc siêu nhanh, depot sạc cho xe buýt điện, trung tâm logistics.

5.2 Phân khúc trung cấp – SUNGROW (Trung Quốc)

Sungrow là nhà sản xuất inverter hàng đầu châu Á với các giải pháp lưu trữ tích hợp hiệu quả cho trạm sạc điện thương mại và công nghiệp vừa.

Đặc điểm kỹ thuật:

Pin LFP 50–100 kWh/module, khả năng mở rộng modular
Inverter hybrid 50–250 kW, hiệu suất > 98.5%
Bảo vệ quá nhiệt, quá dòng, lệch pha, mất lưới
Hỗ trợ tích hợp SCADA, EMS, app di động giám sát

Ứng dụng: Trạm sạc tại siêu thị, nhà máy có tích hợp EV charging, bãi đỗ xe thông minh.

5.3 Phân khúc phổ thông – VARTA AG (Đức)

VARTA cung cấp các giải pháp pin nhỏ gọn, tối ưu cho trạm sạc dân dụng, văn phòng hoặc công trình nhỏ muốn tích hợp lưu trữ năng lượng.

Thông số tiêu biểu:

Dung lượng pin 13–26 kWh, hiệu suất sạc/xả ~ 93%
Tích hợp inverter 1 pha hoặc 3 pha
Có thể kết hợp với bộ sạc AC 22 kW
Kích thước nhỏ gọn, dễ lắp đặt trong không gian hạn chế

Ứng dụng: Trạm sạc gia đình, văn phòng nhỏ, sạc xe 2 bánh hoặc hybrid.

6. Tại sao chọn ETEK cho bảo trì hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin trạm sạc

6.1 Kinh nghiệm quốc tế, năng lực tích hợp toàn diện

ETEK đã thực hiện hàng loạt dự án bảo trì hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin cho trạm sạc tại Đông Nam Á, Trung Đông và châu Phi.

Một số dự án tiêu biểu:

Depot xe buýt điện tại Singapore sử dụng hệ Delta 1.2 MWh
Trung tâm thương mại tại UAE với Sungrow + EV charger DC 150 kW
Tòa nhà văn phòng tại Kenya triển khai hệ Varta 20 kWh + sạc AC 22 kW

Dịch vụ cung cấp:

Tư vấn thiết kế, tích hợp SCADA/OCPP/EMS
Kiểm tra thực địa, xác định profile tải sạc
Cấu hình BMS – inverter tương thích với các loại xe khác nhau
Giám sát cloud, cảnh báo lỗi, đào tạo kỹ thuật tại chỗ

6.2 Bảo trì chủ động, dự đoán thông minh

ETEK triển khai bảo trì theo 3 lớp:

Phòng ngừa: kiểm tra điện áp, nhiệt độ, dòng xả và relay theo lịch trình
Dự đoán: phân tích dữ liệu SoC/SoH qua AI để phát hiện lỗi tiềm ẩn
Ứng cứu nhanh: phản hồi dưới 24h tại Đông Nam Á, thay thế thiết bị onsite

Hệ thống cảnh báo: đồng thời qua email, app, SMS, dashboard điều khiển.

6.3 Kho linh kiện chính hãng, dịch vụ hiệu chuẩn tại chỗ

ETEK duy trì kho phụ tùng sẵn sàng thay thế:

Pin Delta, Sungrow, Varta
Inverter 1 pha, 3 pha cho sạc AC/DC
Relay ngắt nhanh DC, ATS công nghiệp
CB, MCCB, SPD, cảm biến nhiệt, bộ đo SoH

Dịch vụ onsite:

Cập nhật firmware, hiệu chuẩn relay
Kiểm tra nội trở cell, đo nhiệt độ vi sai bằng hồng ngoại
Kiểm tra tải giả toàn hệ thống trước khi bàn giao

7. Kết luận

Sự phát triển nhanh chóng của hạ tầng xe điện đòi hỏi các trạm sạc không chỉ mạnh về công suất mà còn ổn định về nguồn cấp. Một hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin được bảo trì bài bản sẽ giúp:

Duy trì hiệu suất > 93% sau 5 năm
Tối ưu chi phí vận hành và đầu tư hạ tầng điện
Đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người dùng
Tăng tính sẵn sàng dịch vụ tại mọi thời điểm

ETEK là đối tác chiến lược đáng tin cậy cho các dự án sạc xe điện quy mô vừa và lớn, đảm bảo khả năng triển khai tại nhiều khu vực toàn cầu.

Sản phẩm và dịch vụ liên quan: