hyundai
Tài xế O-H
1. Ngược dòng lịch sử
Xe EV đầu tiên ra đời năm 1828 khi chiếc xe ô tô công nghệ điện lần đầu được giới thiệu. Tiếp theo là cải tiến xe điện từ xe ngựa của Robert Anderson vào năm 1832, được hỗ trợ bởi các loại Pin sơ khai, không thể sạc lại. Chiếc EV đầu tiên thành công là của William Morrison chở được 6 hành khách, có khả năng di chuyển ~22.5 km/h.
EV đầu tiên ra đời từ 1828
Cùng với thời gian, một số mẫu EV cũng được một vài hãng xe phát triển, ví dụ như chiếc Peugeot VLV vào năm 1941, chiếc Ford Transit vào năm 1970,… nhưng do hạn chế về công nghệ và nhất là khả năng lưu điện của Pin cực yếu, nên EV tạm dừng phát triển chờ thời.
Thomas Davenport bên động cơ điện đầu tiên của ông năm 1834
Tóm lược lịch sử EV là vậy, còn thiết kế xe ngày nay thì…
2. Hiểu cơ bản xe EV là gì
EV là viết tắt của từ Electric Vehicle – Xe ô tô điện, 100% dùng năng lượng điện để hoạt động. Xe EV dùng động cơ điện để dẫn động thay vì một động cơ đốt trong (xăng, dầu diesel). Năng lượng điện được lưu trữ trong Pin, có thể sạc đầy nhiều lần sau khi dùng hết.EV tức là loại xe bốn bánh, chạy điện! Một số nơi vẫn hay gọi ô tô điện là Electric Car – từ này khá dài và khó đọc, khó viết, dễ bị thay thế bằng từ khóa chuyên sâu: EV.
Bộ phận: Động cơ, Pin và Trạm sạc điện của EV
Hiện xe ô tô điện chỉ chiếm 1% thị trường ôtô toàn cầu. Tuy nhiên, doanh số của nó đã tăng vượt bậc 36% lên 750.000 chiếc vào năm ngoái. Nhiều nước phát triển như Na Uy, Hà Lan, Thụy Điển, Pháp… đã đặt mục tiêu cấm xe hơi truyền thống vào năm 2040. Trung Quốc và Đan Mạch áp dụng chính sách trợ giá khi mua xe điện đến 49%, con số này còn thay đổi nhiều qua thời gian.
Việt Nam cũng chính thức được Chính phủ hỗ trợ giá với xe EV, thúc đẩy các nhà đầu tư và sản xuất động cơ điện. Chi tiết: Linh kiện ô tô điện trong nước được miễn thuế
3. Cấu tạo xe EV
EV về cở bản bao gồm: Pin năng lượng, Động cơ điện dẫn động, Điện tử công suất, Phanh tái sinh điện và Trạm sạc điện bố trí dọc trên đường (như các trạm xăng hiện nay). Ngoài các cộng nghệ Phần cứng, internet, AI thì EV cần đầu tư lắp đặt các trạm sạc lưu động.Một chiếc EV cấu tạo chỉ như thế này thôi!
Hệ thống Pin
Hệ thống Pin là trái tim của EV, nó có kích thước lớn và được lắp đặt dưới gầm sàn xe. EV hiện nay dùng công nghệ Pin lithium-ion: là loại pin có thể sạc đi sạc lại nhiều lần. Trong quá trình sạc, các ion Li chuyển động từ cực dương sang cực âm, và ngược lại trong quá trình xả.
Pin xe EV thường có hiệu điện thế vào khoảng 400V, đây là một trong những vấn đề kỹ thuật chính khiến cho EV vẫn chưa phổ biến, khi lượng năng lượng mà pin có thể chứa sau mỗi lần sạc khá khiêm tốn so với bình xăng thông thường, thời gian sạc cũng lâu hơn so với thời gian đổ đầy bình xăng. Giá thành của pin gần như đã chiếm đến 1/3 giá thành của một chiếc EV.
Pin lithium-ion cho EV – Kết nối từ hàng nghìn quả Pin ion nhỏ
Động cơ điện
Động cơ điện của EV giúp người lái có được những cảm nhận vô cùng khác biết so với 1 động cơ đốt trong thông thường. Động cơ điện có khả năng chuyển tải 1 mô-mên xoắn rất lớn ngay từ khi khởi động và trong dải vận tốc thấp, do đó xe khởi động và tăng tốc cực nhanh, ngay lập tức.
Các loại động cơ điện được sử dụng chủ yếu đó là: Động cơ đồng bộ 3 pha, động cơ không đồng bộ 3 pha và Reluctance Variable.
Với công nghệ tiến tiến, động cơ điện có hiệu năng rất cao (>90%), hơn nhiều lần so với động cơ đốt trong (~30%-40%) và dải hiệu năng cũng lớn hơn rất nhiều so với động cơ đốt trong. Chính vì vậy, trên hầu hết các mẫu xe điện, bộ hộp số Gearbox đã được lược bỏ hoàn toàn khiến việc lái xe trở nên dễ dàng hơn nhiều.
Động cơ của xe EV
Trạm sạc điện
Trạm sạc điện là phần đầu tư tất yếu của các hãng xe muốn phát triển ô tô điện. Do thời gian sạc điện hiện còn cao (~15 phút/lần) nên trải nghiệm trạm sạc mới là cần thiết. Về cơ bản, đây là trạm biến thế chuyển đổi dòng điện để xe dùng Sạc đa năng nạp năng lượng điện vào ắc quy.
Trạm sạc điện cho EV
Điện tử công suất
Hệ thống điện tử công suất (Power Electronics) là hệ thống không thể thiếu của xe ô tô điện. Đây là hệ thống giúp: Chuyển đổi tính chất của dòng điện để động cơ chạy điện hoạt động.
Dòng điện chúng ta dùng trong sinh hoạt hàng ngày là dòng điện xoay chiều (AC), đây cũng là dòng điện dùng để cung cấp cho Stator của động cơ điện. Vấn đề là: Ắc quy mà xe điện sử dụng lại chỉ có thể dự trữ được điện 1 chiều (DC) và cung cấp điện 1 chiều !?
Vì vậy cần đến 02 hệ thống điện tử công suất:
- Một bộ chuyển đồi AC/DC: điện xoay chiều thành 1 chiều ở đầu vào, sạc điện cho ắc quy.
- Một bộ chuyển đổi DC/AC ở đầu ra ắc quy, cung cấp năng lượng điện cho động cơ điện.
Mô tả cơ bản Power Electronics
Kết hợp truyền động
Hệ thống kiểm soát (Control Unit): Bao gồm 1 hệ thống kiểm soát vốn có trên các mẫu xe truyền thống như để kiểm soát ABS, ESP, tuy nhiên ngoài ra còn bao gồm hệ thống kiểm soát ắc quy (Battery Management System), hệ thống điều khiển động cơ điện.
EV có thể có 4 động cơ điện ở 4 bánh, vì vậy cần một hệ thống AI (Trí tuệ nhân tạo) tự động kết hợp truyền động này thành đồng nhất khi xe di chuyển. Hiện công nghệ này đã hoàn thiện ổn định và an toàn. Có thể nói, hệ thống này giúp tự động cân bằng mọi truyền động trên xe.
Thêm nữa có hệ thống Stop & Start: giúp động cơ xe ngừng hoạt động những lúc xe dừng (đèn đỏ, tắc đường, …) và sẽ kích hoạt ngay lại động cơ khi người lái nhấn ga.
Phanh tái sinh điện
Phanh thu hồi năng lượng (regenerate braking) – Chức năng này giúp thu hồi lại năng lượng khi phanh xe và dùng để sạc ắc quy, bạn sẽ không thể thu hồi được 100% lượng năng lượng này nên sẽ là điều tất nhiên, nếu bạn đi và phanh liên tục nhưng ắc quy vẫn giảm dần.
Ngoài ra còn có Sạc đa năng – giúp xe điện sạc được từ mọi nguồn điện: điện sinh hoạt 220V, điện từ chốt sạc 10kW, 22kW hoặc 43kW.
- Hệ thống nhiệt (làm mát): Giúp duy trì một phạm vi nhiệt độ hoạt động thích hợp của động cơ, động cơ điện, điện tử công suất và các thành phần khác.
- Truyền động (điện): Truyền tải năng lượng cơ học từ động cơ kéo điện để lái các bánh xe.
- Bộ pin kéo: Lưu trữ điện để sử dụng bởi động cơ kéo điện.
- Pin phụ trợ hoàn toàn bằng điện: pin phụ cung cấp điện cho các phụ kiện xe điện.
Nguồn bài viết : evscar
