Chuyên đề ô tô điện đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ kỹ thuật ô tô

TỔNG QUAN

Lý do chọn đề tài

Ô nhiễm không khí, sự nóng lên toàn cầu và sự cạn kiệt nhanh chóng của nguồn dầu mỏ đang trở thành những vấn đề nghiêm trọng trên toàn cầu Chất lượng không khí tại các thành phố lớn luôn ở mức báo động, với ô nhiễm nghiêm trọng Theo cục Biến đổi khí hậu, một trong những nguyên nhân chính gây ra tình trạng này là lượng khí thải từ các phương tiện giao thông.

Sự phát triển của động cơ đốt trong (ICE), đặc biệt là trong lĩnh vực ô tô, đã trở thành một trong những thành tựu vĩ đại của công nghệ hiện đại Ô tô không chỉ đáp ứng nhu cầu di chuyển hàng ngày mà còn đóng góp to lớn vào sự phát triển của xã hội hiện đại Ngành công nghiệp ô tô, với sự phát triển nhanh chóng, đã thúc đẩy tiến bộ nhân loại từ xã hội nguyên thủy lên nền công nghiệp phát triển cao Ngoài ra, ngành công nghiệp ô tô và các ngành liên quan tạo thành xương sống của nền kinh tế toàn cầu, sử dụng một lượng lớn lao động trong xã hội.

Sự gia tăng ô tô trên toàn cầu đang gây ra các vấn đề nghiêm trọng cho môi trường và sức khỏe con người, với ô nhiễm không khí được coi là "kẻ giết người thầm lặng" Khí thải từ động cơ diesel của xe tải, tàu thuyền và thiết bị nông nghiệp ảnh hưởng nặng nề đến sức khỏe, đặc biệt tại các đô thị lớn, nơi mà ô nhiễm không khí do giao thông chiếm khoảng 70% Hoạt động giao thông tạo ra gần 85% lượng khí carbon monoxit (CO) và nhiều chất độc hại khác Để đối phó với ô nhiễm không khí và biến đổi khí hậu, xe điện và xe hybrid, với ưu điểm không thải khói bụi và tiếng ồn, được xem là giải pháp hiệu quả thay thế cho các phương tiện sử dụng nhiên liệu hóa thạch truyền thống.

Trong những năm gần đây, các hãng ô tô lớn trên thế giới đã ngừng nghiên cứu công nghệ cải tiến động cơ đốt trong truyền thống và chuyển hướng tập trung vào việc phát triển các công nghệ mới, đặc biệt là xe điện và hybrid.

Trong những năm gần đây, nghiên cứu và phát triển xe điện (EV), xe điện hybrid (HEV) và xe chạy bằng pin nhiên liệu đang ngày càng thu hút sự quan tâm, kể cả từ các hãng công nghệ lớn như Apple và Xiaomi Mặc dù ô tô điện đã trở thành một khái niệm phổ biến, sinh viên tại Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh vẫn gặp khó khăn trong việc tiếp cận và nghiên cứu về công nghệ này Nhà trường đã đầu tư vào nhiều loại xe điện như Renault Zoe và Tesla Model 3, nhưng kiến thức về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ điện vẫn còn hạn chế Đề tài “Chuyên đề ô tô điện” sẽ tạo cơ hội cho sinh viên tìm hiểu sâu hơn về ô tô điện, một phương tiện xanh hứa hẹn sẽ trở thành xu hướng trong tương lai.

Mục đích nghiên cứu đề tài

Ô tô điện đang ngày càng trở nên phổ biến, với sự ra đời của nhiều loại động cơ và công nghệ tiên tiến Bài viết này sẽ khám phá các kiến thức cơ bản về ô tô điện, bao gồm các loại động cơ sử dụng, pin ô tô điện, và những công nghệ phát triển liên quan Qua đó, người đọc sẽ có cái nhìn tổng quan về ô tô điện như một phương tiện thay thế hiệu quả cho ô tô sử dụng nhiên liệu hóa thạch truyền thống.

Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

Xe chạy hoàn toàn bằng năng lƣợng điện EV (Electric Vehicle)

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu Đồ án nghiên cứu chủ yếu về cấu trúc của ô tô điện

Phương pháp nghiên cứu

Để hoàn thành đề tài chúng em vận dụng các phương pháp nghiên cứu:

 Tìm kiếm tra cứu tài liệu nước ngoài

 Biên dịch tài liệu tìm đƣợc

Giảng viên hướng dẫn sinh viên kỹ năng tìm kiếm và thu thập thông tin từ Internet, giúp họ chọn lọc, phân tích và tổng hợp để đưa ra những thông tin chính xác.

Cấu trúc nội dung đề tài

 Chương 1 Tổng quan: Trình bày về lý do chọn đề tài, mục tiêu, đối tượng và các phương pháp nghiên cứu đề tài

 Chương 2 Khái quát về ô tô điện: Trình bày lịch sử phát triển ô tô điện và xu hướng phát triển ô tô điện trên thế giới và Việt Nam

Chương 3 của bài viết sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về cấu tạo và hoạt động của xe điện, bao gồm nghiên cứu chi tiết về các loại động cơ điện và pin được sử dụng trong xe điện Việc hiểu rõ về các thành phần này là rất quan trọng để đánh giá hiệu suất và tính năng của xe điện trong thực tiễn.

 Chương 4 Công nghệ trên xe điện: Giới thiệu công nghệ phanh tái sinh và xe tự hành

 Chương 5 Ô tô điện là sự thay thế hoàn hảo cho ô tô chạy nhiên liệu hóa thạch: so sánh ô tô điện với ô tô sử dụng động cơ đốt trong

 Chương 6 Kết luận và đề xuất: Kết luận đề tài và đề xuất hướng phát triển nghiên cứu trong tương lai về ô tô điện

KHÁI QUÁT VỀ Ô TÔ ĐIỆN

Lịch sử phát triển xe điện

Vào giữa thế kỷ 19, cụ thể là năm 1828, Ányos Jedlik, một nhà phát minh người Hungary, đã chế tạo mẫu ô tô nhỏ đầu tiên sử dụng động cơ điện sơ khai Tiếp theo, vào năm 1834, Thomas Davenport đã phát minh ra động cơ điện DC đầu tiên tại Vermont, Mỹ.

Mặc dù Thomas Davenport là một trong những người tiên phong trong việc lắp động cơ điện vào xe, nhưng chiếc xe điện theo nghĩa hiện đại chỉ được phát triển khoảng năm 1891.

Vào đầu thế kỷ 20, ô tô điện có tốc độ tối đa khoảng 32 km/h và sở hữu nhiều lợi thế so với xe chạy xăng, như không gây rung động, mùi hôi hay tiếng ồn, cùng với việc không cần chuyển số Chúng được ưa chuộng bởi những khách hàng giàu có, thường chỉ sử dụng trong đô thị Khác với xe chạy dầu cần tay cầm để khởi động, xe điện dễ dàng vận hành hơn, khiến chúng được xem là "ô tô dành cho phụ nữ".

Hình 2.2: Xe điện là phương tiện của tầng lớp thượng lưu [2]

Vào cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20, 40% ô tô ở Mỹ sử dụng năng lượng hơi nước, 38% sử dụng điện và 22% sử dụng xăng Những chiếc ô tô điện thời bấy giờ được thiết kế lộng lẫy và sang trọng, phục vụ chủ yếu cho tầng lớp thượng lưu Sự tiêu thụ ô tô điện đạt đỉnh vào năm 1912, trong khi Chiến tranh thế giới thứ nhất đã tạo ra nhu cầu lớn về xe điện tại Anh và Châu Âu.

Hình 2.3: Thomas Edison và xe điện của ông năm 1913 [2]

Sau thành công ấy, ô tô điện bắt đầu mất dần vị thế Vào những năm 20 của thế kỷ

19, cơ sở hạ tầng đường bộ được cải thiện mở ra các con đường giữa các thành phố của

Để sử dụng các con đường tại Mỹ, cần phương tiện có phạm vi hoạt động lớn hơn ô tô điện Sự phát hiện trữ lượng dầu lớn ở Texas, Oklahoma và California đã cung cấp nhiên liệu dồi dào, giúp ô tô chạy bằng xăng đi xa và nhanh hơn ô tô điện Năm 1912, ô tô chạy bằng xăng trở nên dễ lái hơn nhờ phát minh “bộ khởi động” điện của Charles Kettering Bộ giảm thanh do Hiram Percy Maxim phát minh vào năm 1897 cũng góp phần giảm tiếng ồn Cuối cùng, việc sản xuất hàng loạt ô tô xăng dầu do Henry Ford khởi xướng đã làm giảm giá thành, biến ô tô động cơ đốt trong thành loại xe dẫn đầu thị trường, tạo ra cơn sốt nhu cầu xe xăng dầu ở Mỹ.

Vào ngày 31 tháng 7 năm 1971, ô tô điện đã trở thành phương tiện đầu tiên mà con người điều khiển trên Mặt Trăng, đánh dấu một cột mốc đặc biệt trong lịch sử khám phá không gian Phương tiện này được sử dụng lần đầu tiên trong sứ mệnh Apollo, mở ra kỷ nguyên mới cho việc di chuyển trên bề mặt Mặt Trăng.

15 “Moon Buggy” đƣợc phát triển bởi các công ty Boeing và Delco Electronics

Cuộc khủng hoảng năng lượng vào những năm 70 và 80 đã khơi dậy sự quan tâm đến ô tô điện, với sự hỗ trợ từ CARB trong việc thúc đẩy các chính sách bảo vệ môi trường Để khôi phục sự phổ biến của ô tô điện, cần xây dựng cơ sở hạ tầng sạc, tăng cường khuyến khích mua sắm và phát triển khái niệm xanh trong cộng đồng Các nhà sản xuất ô tô đã cho ra mắt nhiều mẫu xe điện như Chrysler TEVan, Ford Ranger EV, GM EV1, S10 EV, Honda EV Plus, Nissan Altra EV Miniwagon và Toyota RAV4.

Trong những năm 1990, người tiêu dùng Mỹ chủ yếu ưa chuộng xe thể thao đa dụng giá cả phải chăng, ít quan tâm đến xe tiết kiệm nhiên liệu hay thân thiện với môi trường Do đó, các nhà sản xuất ô tô Mỹ đã tập trung vào sản xuất xe tải, vì loại xe này mang lại tỷ suất lợi nhuận cao hơn so với xe nhỏ phổ biến ở Nhật Bản và Châu Âu.

Tesla Motors, hãng ô tô điện của California, đã bắt đầu phát triển mẫu Tesla Roadster vào năm 2004 và giao xe đầu tiên cho khách hàng vào năm 2008 Đây là chiếc xe điện đầu tiên được sản xuất hàng loạt, phù hợp cho các đường cao tốc Mỹ, với hơn 2.100 chiếc được bán ra tại 31 quốc gia từ năm 2008 đến tháng 12 năm 2011 Tesla cũng là công ty tiên phong trong việc sử dụng pin lithium-ion cho xe hơi, với Roadster có khả năng hoạt động hơn 320 km trong một lần sạc và đạt tốc độ trên 200 km/h.

Vào tháng 6 năm 2012, Tesla Motors giới thiệu mẫu xe sedan Model S, giúp công ty thoát khỏi nguy cơ phá sản Đây là một chiếc xe sang trọng, phù hợp cho gia đình, với phiên bản cơ bản có phạm vi hoạt động lên đến 258 km Tesla còn cung cấp các phiên bản với pin dung lượng lớn hơn, cho phép xe di chuyển xa hơn, lên đến 370 km và thậm chí 483 km.

Từ đầu những năm 2010, nhiều hãng xe lớn trên thế giới đã bắt đầu cuộc đua sản xuất xe điện, nhằm phát triển các mẫu xe thân thiện với môi trường, tiết kiệm nhiên liệu và chi phí Những mẫu xe bán chạy tiêu biểu trong giai đoạn này bao gồm Nissan Leaf, Renault Zoe, Mitsubishi i-MiEV, BMW i3 và GM Chevrolet Bolt EV.

Vào tháng 5 năm 2020, Tesla Model 3 đã vượt qua Nissan Leaf để trở thành mẫu xe điện bán chạy nhất thế giới, với hơn 500.000 chiếc được tiêu thụ Đồng thời, Tesla cũng ghi nhận cột mốc quan trọng khi trở thành nhà sản xuất ô tô điện đầu tiên đạt 1 triệu chiếc vào tháng 3 năm 2020.

Xu hướng phát triển xe điện trên thế giới

Trong bối cảnh ô nhiễm không khí ngày càng trầm trọng và nguồn nhiên liệu hóa thạch đang cạn kiệt, nhu cầu sử dụng phương tiện giao thông điện đang gia tăng mạnh mẽ Rất có thể trong tương lai gần, ô tô điện sẽ trở thành phương tiện chủ đạo trên các con đường toàn cầu.

Theo báo cáo từ InsideEVs.com, doanh số xe điện tại Mỹ trong năm 2019 đã tăng 21% so với năm 2018, với hơn 200.000 chiếc được bán ra Đặc biệt, Tesla Model 3 nổi bật là mẫu xe điện duy nhất gây cơn sốt tại thị trường này, khi đạt doanh số lên đến 160.000 chiếc, vượt xa các đối thủ cạnh tranh.

Tính đến hết tháng 6 năm 2020, Châu Âu đã bán ra khoảng 195.000 xe điện, tăng 42% so với cùng kỳ năm 2019 Na Uy dẫn đầu với 36.500 xe, chiếm 37% số lượng xe đăng ký mới Iceland đứng thứ hai với 19%, trong khi Thụy Điển xếp thứ ba với 8%.

Các quốc gia trên thế giới đang dần loại bỏ phương tiện chạy bằng nhiên liệu hóa thạch và khuyến khích sử dụng nhiên liệu sạch Singapore dự kiến sẽ hoàn toàn loại bỏ các phương tiện này vào năm 2040, đồng thời hỗ trợ phí đăng ký lên tới 20.000 đô la Singapore cho các phương tiện sử dụng nhiên liệu sạch Để thúc đẩy sự chuyển đổi này, Singapore cũng sẽ tăng cường đầu tư xây dựng 28.000 trạm sạc điện vào năm 2030.

Đến năm 2030, nhiều quốc gia như Trung Quốc, Nhật Bản và các nước châu Âu cam kết loại bỏ xe sử dụng nhiên liệu hóa thạch (xăng/dầu diesel) và chuyển đổi hoàn toàn sang xe điện (EV) cũng như xe lai điện (hybrid hoặc hybrid plug-in).

Chính phủ Nhật Bản dự kiến sẽ ngừng bán ô tô chạy xăng mới từ giữa thập niên 2030 để giảm phát thải CO2 Tất cả các loại ô tô mới được bán tại Nhật Bản từ thời điểm đó sẽ chỉ là ô tô điện hoặc xe điện lai (hybrid) Kế hoạch này là một phần trong chiến lược của Nhật Bản nhằm đạt được mục tiêu trung hòa khí carbon vào năm 2050.

Hàn Quốc đặt mục tiêu nâng số lượng ô tô thân thiện với môi trường lên 7,85 triệu xe vào năm 2030, đồng thời hướng tới việc đạt được trung hòa khí CO2 vào năm 2050.

Chính phủ New Zealand đang xem xét kế hoạch cắt giảm khí thải ô tô đầy tham vọng, hướng đến hoàn thành mục tiêu không phát thải vào năm 2050

Từ năm 2030, Anh sẽ cấm bán ô tô và xe tải mới chạy bằng xăng và diesel, sớm hơn 5 năm so với kế hoạch trước Đây là một phần trong “cuộc cách mạng xanh” của Thủ tướng Boris Johnson nhằm giảm lượng khí thải xuống mức 0 vào năm 2050.

Pháp cũng cam kết loại bỏ xe chạy xăng và dầu diesel mới khỏi thị trường vào năm

Trong vòng 20 năm qua, Thái Lan đã chuyển mình từ mục tiêu trở thành thủ phủ sản xuất xe hơi của Đông Nam Á sang việc phấn đấu trở thành trung tâm sản xuất ô tô và xe máy điện hàng đầu của ASEAN trong 5 năm tới Cùng lúc đó, Singapore công bố kế hoạch loại bỏ dần xe chạy bằng xăng và diesel vào năm 2040, kèm theo các ưu đãi cho người mua xe điện và cam kết xây dựng thêm trạm sạc.

Indonesia đặt mục tiêu sản xuất điện khí hóa chiếm 20% tổng sản lượng xe vào năm 2025, với kế hoạch sản xuất 2.200 ô tô điện, 711.000 xe hybrid và 2,1 triệu xe máy điện.

Hình 2.4: Các mẫu ô tô điện trong tương lai [3]

Xe điện đã tồn tại từ lâu, nhưng chỉ đến khi Tesla ra mắt các sản phẩm thành công như Roaster năm 2006 và Model S, Model X sau đó, thì thị trường xe điện mới thực sự bùng nổ Sự thành công của Tesla đã thúc đẩy các hãng xe khác chú trọng hơn vào việc sản xuất xe điện, dẫn đến sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp này tại Mỹ.

Hiện nay, các hãng ô tô lớn trên thế giới đều đã xây dựng chiến lược phát triển xe điện rõ ràng nhằm thay thế dần sản phẩm sử dụng động cơ đốt trong GM đã công bố kế hoạch đầu tư 27 tỷ USD cho các sản phẩm xe “xanh”, trong khi Volkswagen cam kết đầu tư mạnh mẽ hơn với 86 tỷ USD.

Nhiều hãng ô tô đang ngừng phát triển động cơ đốt trong và dự kiến sẽ ngừng kinh doanh xe sử dụng nhiên liệu hóa thạch trong vài năm tới General Motors (GM) thông báo rằng họ sẽ chỉ bán ô tô điện vào năm 2035, trong khi Ford cũng đặt mục tiêu tương tự cho tất cả các loại xe của mình.

Đến năm 2030, 10 xe của các hãng tại châu Âu sẽ là xe điện, với Volkswagen cam kết rằng 70% sản lượng của họ sẽ là xe điện Jaguar, thương hiệu xe sang của Anh, sẽ chỉ bán ô tô điện từ năm 2025, trong khi Lotus, thuộc sở hữu của Geely, dự kiến hoàn thiện danh mục sản phẩm ô tô điện vào năm 2028 Ngoài ra, Volvo cũng cho biết sẽ chỉ phát triển xe điện bắt đầu từ năm 2030.

Trung Quốc là thị trường lớn nhất thế giới cho các loại phương tiện như xe khách, xe buýt và xe tải, với nhiều nhà sản xuất xe điện nổi bật như BYD Auto, Geely, Great Wall Motors và Chery.

Xu hướng phát triển xe điện tại Việt Nam

Ô nhiễm không khí tại Việt Nam đang ở mức báo động, dẫn đến việc Chính phủ đề nghị Bộ Giao thông Vận tải nghiên cứu các giải pháp kiểm soát khí thải cho ô tô và xe máy Gần đây, một dự án xe buýt điện công nghệ cao đã được cấp phép và dự kiến sẽ hoạt động tại Hà Nội, TP Hồ Chí Minh và Phú Quốc trong năm 2020 Ngoài ra, Đà Nẵng và TP Hồ Chí Minh cũng đã triển khai thí điểm một số trạm sạc pin công cộng cho xe điện.

Xe bus điện của VinFast đã đƣợc cấp phép và chuẩn bị đi vào hoạt động tại Hà Nội,

Xe điện đang trở thành lựa chọn phổ biến giữa TP Hồ Chí Minh và Phú Quốc trong năm nay nhờ vào lợi ích tiết kiệm chi phí Với chi phí vận hành thấp hơn đáng kể so với các phương tiện truyền thống, xe điện không chỉ giúp giảm gánh nặng tài chính mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

11 so với xe truyền thống sử dụng động cơ đốt trong, bao gồm cả xe cả chi phí nhiên liệu và sửa chữa [3]

Hình 2.5: Xe buýt Vinbus của VinFast [3]

Nghị định 57/2020 có hiệu lực từ ngày 10/07/2020 đã tạo cơ hội thu hút các doanh nghiệp đầu tư sản xuất xe điện, xe hybrid, xe sử dụng nhiên liệu sinh học và khí thiên nhiên tại Việt Nam Theo đó, linh kiện nhập khẩu phục vụ sản xuất xe xanh sẽ được hưởng mức thuế 0%, đồng thời áp dụng cho cả các công ty sản xuất linh kiện và phụ tùng, mở rộng phạm vi so với trước đây chỉ áp dụng cho các doanh nghiệp sản xuất ô tô.

Trong vòng 10 năm qua, ngành xe điện tại Việt Nam, mặc dù chủ yếu tập trung vào xe 2 bánh, đã có sự tăng trưởng mạnh mẽ với khoảng 700.000 xe được bán ra trong năm 2019, nâng tổng số lượng xe điện trên thị trường lên tới 5 triệu xe Sự phát triển này không chỉ thu hút các doanh nghiệp trong nước mà còn cả các thương hiệu lớn toàn cầu như YADEA, mang đến những sản phẩm xe điện chất lượng cho thị trường Việt Nam.

Trong bối cảnh thị trường ô tô điện bùng nổ, thương hiệu ô tô Việt Nam VinFast đã nỗ lực khẳng định vị thế của mình Với mục tiêu phát triển sản phẩm chất lượng và xây dựng cơ sở hạ tầng phù hợp cho xe điện trên toàn quốc, VinFast đã thu hút sự chú ý lớn từ cộng đồng khi ra mắt ba mẫu ô tô điện đầu tiên.

Cuối năm 2021, hàng ngàn chiếc ô tô điện VinFast VF e34 sẽ được đưa vào sử dụng tại Việt Nam Mặc dù nghe có vẻ như một giấc mơ, nhưng điều này đã trở thành hiện thực khi mẫu xe điện đầu tiên của VinFast nhận được 3.692 đơn đặt hàng chỉ sau 12 tiếng mở bán Số lượng đơn đặt xe vẫn tiếp tục tăng lên, và việc bàn giao xe dự kiến sẽ bắt đầu từ tháng 11/2021.

VinFast VF e34 là mẫu ô tô điện thuộc phân khúc C-SUV, giúp hãng dễ dàng tiếp cận khách hàng trong thị trường xe điện đang phát triển mạnh mẽ Sự lựa chọn này không chỉ thu hút sự quan tâm mà còn tạo nền tảng vững chắc cho VinFast mở rộng sang các phân khúc khác trong tương lai, khi đã xây dựng được niềm tin từ người tiêu dùng.

VinFast e34 đã nhanh chóng chinh phục khách hàng trong nước nhờ vào việc xây dựng thương hiệu vững mạnh trong hai năm qua Mẫu ô tô điện này tích hợp công nghệ cao với nhiều tính năng thông minh, bao gồm khả năng học và ghi nhớ thói quen sử dụng, ra lệnh giọng nói bằng tiếng Việt, cùng không gian nội thất rộng rãi và hiện đại Ngoài ra, xe còn được trang bị đầy đủ tính năng an toàn và sử dụng động cơ điện với pin lithium-ion tiên tiến Với mức giá niêm yết hợp lý so với các dòng xe sử dụng động cơ xăng, VF e34 trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho người tiêu dùng.

Trong chiến lược phát triển ô tô điện siêu tốc, VinFast đã nhận thức rõ tầm quan trọng của việc xây dựng một hệ thống cơ sở hạ tầng phù hợp và đã tiến hành nghiên cứu, triển khai trong thời gian sớm.

VinFast đang xây dựng một hệ sinh thái xe điện hoàn chỉnh với 40.000 cổng sạc trên toàn quốc, phủ khắp 63 tỉnh, thành phố đến cuối năm Các trạm sạc được phân bố tại 100% các đường cao tốc và các địa điểm như trung tâm thương mại, khu chung cư, văn phòng, cửa hàng xăng dầu, nhằm mang lại sự thuận tiện cho người dùng Thiết bị sạc hiện đại, đạt tiêu chuẩn Châu Âu, đảm bảo hành trình an toàn và tiện lợi Ngoài ra, ô tô điện VinFast còn có thể sạc tại nhà nhờ bộ chuyển đổi tương thích, giúp người dùng dễ dàng sạc xe ở bất kỳ đâu, mang lại sự tiện lợi vượt trội so với xe xăng.

Nhanh chóng nắm bắt xu thế, VinFast đã trở thành hãng xe tiên phong trong lĩnh vực ô tô điện tại Việt Nam Chỉ trong hai năm, thương hiệu này đã tiếp cận và ứng dụng những công nghệ tiên tiến nhất để ra mắt mẫu ô tô điện đầu tiên Xe xanh và công nghệ tự lái đang định hình tương lai của ngành công nghiệp ô tô toàn cầu.

VinFast không chỉ tập trung vào thị trường nội địa mà còn mở rộng ra thị trường quốc tế, với hai mẫu SUV điện mới sắp ra mắt sẽ được bán đồng thời ở nhiều quốc gia.

Mỹ, Canada và Việt Nam đều có các mẫu xe được kiểm định nghiêm ngặt và đạt điểm số an toàn cao từ các tổ chức uy tín như NHTSA và Euro NCAP Hãng xe Việt Nam đã được cấp phép thử nghiệm công nghệ tự lái trên đường phố tại bang California, Mỹ.

CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA XE ĐIỆN

Cấu tạo chung của xe điện

Trước đây, ô tô điện thường được chế tạo bằng cách thay thế động cơ đốt trong và thùng nhiên liệu bằng động cơ điện và pin, nhưng cách này dẫn đến khối lượng lớn, tính linh hoạt kém và hiệu suất thấp, gây khó khăn cho việc áp dụng rộng rãi Hiện nay, các hãng ô tô đã thiết kế và sản xuất ô tô điện hiện đại với khung sườn và các bộ phận riêng biệt, giúp đáp ứng tốt hơn các yêu cầu về cấu trúc và tăng tính linh hoạt cho động cơ điện.

Hình 3.1: Cấu tạo tổng quát của một chiếc ô tô điện hiện nay [4]

Ô tô điện có cấu tạo cơ bản tương tự như ô tô thông thường, bao gồm các hệ thống quan trọng như hệ thống làm mát, trợ lực lái, điều hòa không khí và chiếu sáng.

3.1.1 Các kiểu bố trí động cơ trên xe điện

Tùy thuộc vào phân khúc xe và nhu cầu sử dụng của khách hàng, các nhà sản xuất xe điện lựa chọn cách bố trí động cơ điện khác nhau Cấu hình xe điện có thể bao gồm một hoặc nhiều động cơ điện, với hệ thống truyền động gián tiếp hoặc trực tiếp, tạo ra nhiều kiểu truyền lực khác nhau Dưới đây là một số ví dụ về cách bố trí động cơ trong truyền động xe điện.

Mô hình bố trí động cơ truyền động cầu sau là cấu hình cơ bản cho ô tô điện, bao gồm một động cơ điện (Electric Motor - EM) chịu trách nhiệm truyền động cho bánh xe Động cơ có thể là loại đồng bộ hoặc không đồng bộ 3 pha, kết nối với hộp số để giảm tốc độ phù hợp với tốc độ bánh xe Để điều chỉnh tốc độ tương đối của các bánh xe khi vào cua, cần có bộ vi sai Bộ biến tần Inverter chuyển đổi dòng điện DC/AC để động cơ hoạt động, trong khi pin cung cấp năng lượng cho xe điện, đóng vai trò là trái tim của hệ thống.

Hình 3.3: Mô hình bố trí hai động cơ truyền động AWD [4]

Hệ thống dẫn động bốn bánh (AWD) của xe điện sử dụng hai động cơ điện riêng lẻ ở phía trước và phía sau, giúp kiểm soát lực kéo trong điều kiện trơn trượt Kiểu truyền động này không chỉ cải thiện khả năng kiểm soát mô-men xoắn và hiệu suất mà còn hỗ trợ xử lý các bánh xe khi vào cua và đỗ xe hiệu quả Tuy nhiên, nó cũng đi kèm với chi phí, trọng lượng và độ phức tạp cao hơn Hệ thống này được ứng dụng trong dòng Tesla Model S của Tesla.

Hệ thống truyền động của xe điện (EV) hiện nay đơn giản hơn so với xe truyền thống nhờ việc loại bỏ các bộ phận cơ khí như vi sai, hộp số và trục truyền động Động cơ điện có thể được đặt gần bánh xe, sử dụng hệ bánh răng hành tinh để giảm tốc độ động cơ và tăng mô-men xoắn, mang lại hiệu suất cao hơn cho xe.

Hệ thống truyền động sử dụng hai động cơ điện độc lập cho từng bánh xe mang lại nhiều lợi ích, như loại bỏ bộ vi sai nhờ vào việc điều khiển độc lập Như hình 3.4 minh họa, hệ thống này bao gồm hai động cơ điện, hai bộ biến tần và tùy chọn hộp số, cho phép sử dụng dẫn động trực tiếp hoặc không Việc giả lập vi sai có thể thực hiện qua phần mềm điện tử, giúp giảm thiểu kích thước và trọng lượng của hệ thống.

Cấu trúc động cơ điện có thể được tối ưu hóa bằng cách lắp đặt đầu ra rotor của động cơ tốc độ thấp trực tiếp trong bánh xe chủ động, cho phép điều khiển tốc độ bánh xe và xe một cách hiệu quả Tuy nhiên, để thực hiện điều này, động cơ điện cần phải có mô-men xoắn cao để đảm bảo khả năng khởi động và tăng tốc cho xe.

Hình 3.5: Kiểu truyền động motor đặt trong bánh xe [4]

Động cơ đặt trong bánh xe đang được phát triển, giúp loại bỏ các chi tiết hệ truyền động thông thường như hộp số và vi sai, từ đó giải phóng không gian giữa các bánh xe và giảm trọng lượng toàn bộ xe Việc loại bỏ hộp số cũng giúp giảm lực ma sát từ 6-8% so với hệ dẫn động điện truyền thống, nâng cao hiệu quả trong quá trình tăng và giảm tốc Tuy nhiên, công nghệ này có chi phí cao hơn so với hệ truyền động xe điện thông thường.

Động cơ điện sử dụng trên ô tô điện

3.2.1 Truyền động của động cơ điện một chiều (DC motor)

3.2.1.1 Tổng quan về truyền động bằng động cơ điện DC Động cơ điện DC đƣợc sử dụng rất nhiều cho truyền động trên xe điện trong những năm 1900 Nhiều loại động cơ điện một chiều khác nhau đƣợc ứng dụng trên các loại xe điện khác nhau bởi vì những đặc tính nhƣ sự hoàn thiện về mặt công nghệ kỹ thuật cũng như đơn giản trong việc điều khiển Tuy nhiên, chúng thường gặp phải các vấn đề như hiệu năng và công suất thấp hơn so với động cơ điện xoay chiều Ngoài ra còn một vấn đề lớn nữa của động cơ điện DC đó là bộ phận cổ góp và chổi than của chúng hao mòn nhanh cần phải bảo dưỡng thường xuyên Vì thế nên động cơ điện một chiều có chổi thanbị các loại động cơ điện xoay chiều và động cơ điện một chiều không chổi than vƣợt mặt trong việc ứng dụng trên các dòng xe điện Với sự phát triển nhanh chóng của các

Việc điều khiển động cơ điện một chiều bằng cách thay đổi điện trở đã trở nên lỗi thời, trong khi phương pháp điều khiển biến đổi điện thế đang được ưa chuộng Phương pháp này mang lại nhiều lợi ích, bao gồm kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, hiệu suất cao và khả năng điều khiển linh hoạt, khiến nó trở thành lựa chọn phổ biến trong truyền động bằng động cơ điện một chiều.

Mô hình hệ thống cơ bản của hệ truyền động bằng động cơ điện một chiều được thể hiện trong Hình 3.6, trong đó bộ biến đổi DC-DC đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển cường độ dòng điện phần ứng Điều này cho phép điều chỉnh mô-men đầu ra của động cơ điện một chiều Sự phản hồi tín hiệu điều khiển chủ yếu tập trung vào tốc độ động cơ, trong khi việc phản hồi cường độ dòng điện phần ứng chỉ nhằm mục đích bảo vệ động cơ khỏi các sự cố.

Động cơ điện một chiều thường được thiết kế với tốc độ cao để đạt mật độ công suất lớn, có thể quay lên đến 5000 vòng/phút Để giảm tốc độ đầu ra xuống còn 1000 vòng/phút cho trục bánh xe, cần sử dụng hộp giảm tốc Để quay ngược cho việc lùi đậu xe, động cơ có thể được đảo chiều quay, đây là giải pháp ưu việt hơn so với việc sử dụng hộp số lùi, vì hộp số này cồng kềnh, không hiệu quả và phức tạp Ngoài ra, có nhiều lựa chọn cho bộ biến đổi DC-DC và các loại động cơ điện một chiều, tùy thuộc vào yêu cầu về khả năng vận hành và hiệu suất.

3.2.1.2 Cấu tạo động cơ điện một chiều

Hình 3.7: Cấu tạo của động cơ điện một chiều [4]

Cấu tạo của động cơ điện 1 chiều thường gồm những bộ phận chính như sau:

- Stator: là 1 hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện

- Rotor: phần lõi đƣợc quấn các cuộn dây để tạo thành nam châm điện

- Chổi than (brushes): giữ nhiệm vụ tiếp xúc và tiếp điện cho cổ góp

- Cổ góp (commutator): tiếp xúc để truyền điện cho các cuộn dây trên rotor Số điểm tiếp xúc tương ứng với số cuộn dây quấn trên Rotor

Hình 3.8: Mặt cắt ngang của động cơ điện một chiều [1]

Sự sắp xếp khác nhau của các mạch phần cảm và phần ứng tạo ra các loại động cơ

DC khác nhau, do đó cung cấp các đặc tính tốc độ mô-men xoắn khác nhau

Hình 3.9: Sơ đồ phân loại các loại động cơ DC [5] a) Động cơ DC kích từ độc lập

Dòng điện phần ứng không đi qua cuộn dây phần cảm, vì cuộn dây này được cấp nguồn từ một nguồn điện DC bên ngoài, cho phép cường độ dòng điện của chúng được điều khiển một cách độc lập.

Hình 3.10: Động cơ DC kích từ độc lập [5]

22 b) Động cơ DC tự kích từ

 Động cơ DC kích từ song song:

Mạch cảm và mạch ứng đƣợc nối song song với nhau và đƣợc cấp điện từ chung một nguồn cho nên dòng điện đƣợc điều khiển cùng lúc

Hình 3.11: Động cơ DC kích từ song song [5]

 Động cơ DC kích từ nối tiếp:

Mạch cảm và mạch ứng được kết nối theo kiểu nối tiếp, do đó cường độ dòng điện trong cả hai phần là như nhau và được điều khiển đồng thời.

Hình 3.12: Động cơ DC kích từ nối tiếp [5]

 Động cơ DC kích từ hỗn hợp:

Gồm có một mạch mắc nối tiếp và một mạch còn lại mắc song song với phần ứng với từ thông trong 2 mạch phần cảm cùng chiều với nhau

Hình 3.13: Động cơ DC kích từ hỗn hợp tích lũy [5] c) Động cơ DC nam châm vĩnh cữu

Động cơ DC nam châm vĩnh cửu, nhờ việc thay thế cuộn dây phần cảm bằng nam châm vĩnh cửu, mang lại mật độ công suất và hiệu suất cao hơn so với các loại động cơ sử dụng cuộn dây kích từ Lợi ích này xuất phát từ khả năng tiết kiệm không gian của nam châm vĩnh cửu và việc loại bỏ tổn thất lực từ.

Hình 3.14: Động cơ DC nam châm vĩnh cửu [5]

3.2.1.3 Nguyên lý hoạt động động cơ điện một chiều

Hình 3.15: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của động cơ điện một chiều [4]

Trong hình 3.16, ta thấy stator là nam châm vĩnh cữu tạo ra 1 từ trường không đổi Phần ứng, hay là phần quay, nó là một cuộn dây đơn giản

Hình 3.16: Một hình động cơ DC đơn giản [6]

Phần ứng được kết nối với nguồn điện một chiều qua cổ góp, tạo ra dòng điện trong cuộn dây Theo định luật Lorentz, dòng điện này sinh ra lực điện từ, khiến cuộn dây bắt đầu quay Lực điện từ được tạo ra khi dòng điện hoạt động trong từ trường, được minh họa bằng hình 3.17.

Hình 3.17: Lực điện từ sinh ra trên cuộn dây [6]

Khi cuộn dây quay, cổ góp kết nối với nguồn điện, dẫn đến việc đổi cực tính Kết quả là cực dương luôn ở bên trái và cực âm luôn ở bên phải, đảm bảo mô-men quay duy trì cùng một hướng trong suốt quá trình chuyển động Nhờ vậy, cuộn dây sẽ liên tục quay.

Khi quan sát lực điện từ tạo ra mô-men quay, bạn sẽ nhận thấy rằng cuộn dây đặt vuông góc với từ trường của nam châm vĩnh cửu sẽ tạo ra mô-men quay gần như bằng không.

Hình 3.18: Cuộn dây vuông góc với từ trường mô-men quay gần như bằng không [6]

Để khắc phục tình trạng động cơ chuyển động không đều, cần thêm một cuộn dây vào rotor Khi cuộn dây đầu tiên vuông góc với từ trường, cuộn dây thứ hai sẽ được cấp điện, giúp động cơ hoạt động ổn định trong mọi tình huống.

Hình 3.19: Cuộn thứ 2 được cấp điện khi cuộn thứ nhất vuông góc từ trường [6]

Việc sử dụng nhiều cuộn dây trong động cơ giúp cải thiện độ mượt mà của chuyển động Trong các động cơ thực tế, các cuộn dây được lắp đặt trong rãnh của lõi thép có độ từ thẩm cao, điều này tối ưu hóa sự tương tác từ Chổi than và cổ góp đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì kết nối của phần ứng với nguồn điện.

Hình 3.20: Động cơ DC có nhiều cuộn dây và lõi thép bên trong [6]

3.2.1.4 Đặc tính của động cơ điện một chiều

• Động cơ DC kích từ nối tiếp:

Hình 3.21: Đường đặc tính tốc độ - mô-men xoắn và dòng điện phần ứng của động cơ

DC kích từ nối tiếp [7]

Trong động cơ DC kích từ nối tiếp, mô-men xoắn tỷ lệ thuận với bình phương dòng điện phần ứng, điều này cho thấy loại động cơ này cần một mô-men khởi động cao.

Khi dòng điện phần ứng rất nhỏ, tốc độ động cơ DC kích từ nối tiếp có thể tăng cao, gây nguy hiểm Do đó, động cơ này không bao giờ được khởi động mà không có tải cơ học Tuy nhiên, khi tải nặng, tốc độ thấp sẽ làm giảm suất phản điện động, cho phép dòng điện phần ứng tăng lên.

Từ hai đường đặc tính của động cơ dòng điện một chiều kích từ nối tiếp, khi tốc độ tăng cao thì mô-men xoắn sẽ giảm và ngược lại.

• Động cơ DC kích từ song song:

Hình 3.22: Đặc tính mô-men xoắn - tốc độ của động cơ DC kích từ song song [7]

Hệ thống pin trên xe điện

Xu hướng chuyển sang sử dụng xe ô tô điện thay thế xe chạy bằng nhiên liệu hóa thạch là điều tất yếu trong tương lai Trong ngành công nghiệp xe điện, pin ô tô điện được xem là công nghệ cốt lõi, đóng vai trò như "linh hồn" của xe Pin không chỉ chiếm tỷ trọng lớn trong giá bán xe ô tô điện mà còn đòi hỏi trình độ khoa học - công nghệ cao để phát triển.

3.3.1 Giới thiệu về các loại pin

Một số loại pin nổi bật đƣợc sử phổ biến hiện nay nhƣ:

Pin axít chì (Pb-PbO2) là loại pin sạc lâu đời nhất, được phát minh vào năm 1859 Mặc dù phổ biến trong các phương tiện thông thường và được sử dụng trong xe điện, loại pin này có tỷ lệ mật độ năng lượng rất thấp.

Pin được hình thành từ sự lắng đọng axit sulfuric và các tấm chì Trong quá trình nạp, chì sunfat được khử thành kim loại ở bản cực âm, trong khi oxit chì (PbO2) được hình thành ở bản cực dương GM EV1 và Toyota RAV4 EV là những ví dụ tiêu biểu cho các loại xe sử dụng công nghệ pin này.

Pin Nickel-Cadmium (Ni-Cd) đã được sử dụng từ những năm 90 nhờ vào mật độ năng lượng cao, nhưng chúng có tuổi thọ thấp và cadmium là nguyên tố đắt tiền, gây ô nhiễm Do đó, pin nickel-cadmium hiện đang dần được thay thế bằng pin nickel-metal-hydride (Ni-MH).

Pin Nickel-Metal-Hydride (Ni-MH) sử dụng một hợp kim lưu trữ hydro cho các điện cực âm thay vì cadmium, giúp giảm mức độ độc hại Loại pin này có mức độ tự phóng điện cao hơn so với pin niken-cadmium, và được ứng dụng rộng rãi trong các loại xe hybrid như Toyota Prius và phiên bản thứ hai của GM EV1, cũng như Toyota RAV4.

EV, ngoài việc có một phiên bản axit chì, còn có một phiên bản khác với niken-metal- hydride

Pin kẽm-brom (Zn-Br2) là loại pin sử dụng dung dịch kẽm-brom được chứa trong hai bình, trong đó bromua sẽ chuyển đổi thành brom tại điện cực dương.

Pin natri clorua và niken (Na-NiCl2), còn được gọi là ZEBRA, tương tự như pin lưu huỳnh natri Chúng có ưu điểm cung cấp thêm năng lượng lên tới 30% ở nhiệt độ thấp, mặc dù nhiệt độ hoạt động tối ưu là từ 260°C đến 300°C Những loại pin này rất phù hợp cho việc sử dụng trong xe điện.

Pin lưu huỳnh natri (Na-S) là loại pin có chứa natri lỏng và lưu huỳnh, nổi bật với mật độ năng lượng cao và hiệu suất tải cũng như không tải đạt từ 89–92% Với vòng đời dài và chi phí sản xuất thấp, pin Na-S có khả năng hoạt động ở nhiệt độ từ 300 o C đến 350 o C Loại pin này đã được sử dụng trên mẫu xe Ford Ecostar, ra mắt vào năm 1992–1993.

Pin Lithium-ion (Li-Ion) sử dụng muối lithium làm chất điện phân, cung cấp các ion cần thiết cho phản ứng điện hóa giữa cực âm và cực dương.

Hình 3.52: Biểu đồ so sánh độ bền và mật độ năng lượng của các công nghệ pin được sử dụng trên ô tô điện [12]

Biểu đồ so sánh các công nghệ pin dựa trên độ bền chu kỳ, mật độ năng lượng, năng lượng cụ thể và nhiệt độ làm việc Màu sắc trên biểu đồ cho thấy nhiệt độ làm việc, với màu ấm biểu thị nhiệt độ cao hơn Pin Lithium-ion nổi bật với mật độ năng lượng lớn và vòng đời dài, vượt qua 3000 chu kỳ sử dụng Những ưu điểm này đã giúp pin Li-ion trở thành lựa chọn hàng đầu cho các nhà sản xuất ô tô điện.

3.3.2 Giới thiệu về Pin Li-ion – loại pin đƣợc các nhà sản xuất ô tô điện sử dụng nhiều nhất hiện nay

Pin lithium-ion, hay còn gọi là pin lion (LIB), là công nghệ pin tiên tiến với ion lithium là thành phần chính và có khả năng sạc lại Loại pin này thường được sử dụng cho các thiết bị như điện thoại, máy tính và máy chụp hình Hiện nay, pin lithium còn được phát triển mạnh mẽ cho các phương tiện di chuyển điện như xe đạp điện, xe máy điện và ô tô điện, cũng như trong các lĩnh vực quân đội và hàng không.

Hình 3.53: Một tế bào pin của hãng ô tô điện Tesla [20]

Hình 3.54: Một module pin với khoảng hơn 400 tế bào pin [20]

Hình 3.55: Một bộ pin hoàn chỉnh [20]

Theo Tesla, các cell pin được nhóm lại thành một đơn vị gọi là module pin, bao gồm hơn 400 tế bào pin Những module này sau đó được kết nối với nhau để tạo thành một bộ pin lớn hơn, bao gồm 16 module với tổng cộng hơn 7000 tế bào pin.

3.3.2.1 Lịch sử phát triển của pin Lithium-ion

Vào năm 1970, M Stanley Whittingham, một nhà hóa học người Anh làm việc cho Exxon, đã thử nghiệm sử dụng titan (IV) sulfua và kim loại lithi làm điện cực cho pin sạc lithium Tuy nhiên, những thí nghiệm này không thể ứng dụng thực tế do titan disulfua cần phải được tổng hợp trong điều kiện chân không, dẫn đến chi phí cao khoảng 1000 USD cho 1kg titan disulfua vào thời điểm đó.

Titan disulfua có khả năng phản ứng với không khí để tạo ra các hợp chất hidro sunfua có mùi khó chịu Do đó, Exxon đã quyết định ngừng sản xuất pin lithium của Whittingham.

Vào năm 1980, giáo sư vật lý người Mỹ John Goodenough đã phát minh ra một loại pin lithium mới bằng cách kết hợp lithium coban oxit, cho phép ion Li+ di chuyển giữa các điện cực Đến năm 1983, Akira Yoshino, giáo sư tại Đại học Meijo, Nhật Bản, đã phát triển một pin nguyên mẫu có thể sạc, sử dụng lithium cobalt oxit làm cathode và polyacetylene làm cực dương Nguyên mẫu này không chứa liti ở cực dương, cho phép ion liti di chuyển từ cực âm sang cực dương trong quá trình sạc Phát minh của Yoshino đã trở thành nền tảng cho pin Lithium-ion (LIB) hiện đại.

Hộp số

Một trong những điểm khác biệt nổi bật giữa ô tô điện và ô tô sử dụng động cơ đốt trong là cách thức truyền tải năng lượng đến bánh xe Các xe động cơ đốt trong thường được trang bị hộp số nhiều cấp (6, 7, 8 cấp), trong khi ô tô điện thường chỉ cần hộp số một cấp duy nhất.

Hộp số đắt đỏ và phức tạp nhất trên xe điện hiện nay là loại 2 cấp số, tối ưu hóa gia tốc khi đề-pa và đảm bảo hiệu quả sử dụng năng lượng trong quá trình di chuyển bình thường Loại hộp số này chỉ được trang bị cho một số mẫu xe có thiên hướng vận hành cao.

Hiện nay, nhiều mẫu xe điện như Porsche Taycan và Audi E-Tron GT sử dụng hộp số một cấp, kết hợp với vi sai để truyền lực kéo hiệu quả đến bánh xe.

Hình 3.63: Hộp số của ô tô điện Volkswagen [19]

Động cơ đốt trong của xe số sàn chỉ tạo ra công suất hiệu quả ở một dải vòng tua máy nhất định, với hộp số giúp thay đổi mô-men xoắn truyền tới các bánh xe Điều này yêu cầu người lái phải phân phối công suất qua các cần số tương ứng Ngược lại, xe điện chỉ sử dụng động cơ điện, tạo ra mô-men xoắn nhất quán ở mọi dải vòng tua trong phạm vi cụ thể Khi kích hoạt, xe điện tự động thiết lập các cài đặt mô phỏng giống như hộp số tự động trên xe động cơ đốt trong.

Ngày nay, ô tô điện sử dụng cơ cấu chuyển số bằng nút bấm, cho phép người lái lựa chọn các chế độ như Drive để tiến, R để lùi và N khi dừng Ngoài ra, còn có các chế độ lái khác như ECO để tiết kiệm nhiên liệu và Sport cho trải nghiệm thể thao, nhưng những chế độ này không thay đổi cách vận hành của hộp số, chỉ mang lại cảm giác lái khác nhau.

Các loại động cơ điện có khả năng hoạt động vượt quá 10.000 vòng/phút, tạo ra mô-men xoắn ổn định trên dải vòng tua lớn, vượt trội hơn so với động cơ đốt trong chỉ giới hạn ở 6.000 – 7.000 vòng/phút Điều này giúp xe điện tăng tốc nhanh chóng, như trường hợp của Tesla Model S, có thể đạt 100 km/h chỉ trong 2,4 giây, nhanh hơn nhiều so với các siêu xe.

Hoạt động của ô tô điện

Dưới đây là hoạt động của một ô tô điện sử dụng động cơ xoay chiều 3 pha

Hình 3.64: Hoạt động cơ bản của ô tô điện [4]

Hầu hết ô tô điện hiện nay hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển đổi điện năng thành cơ năng Khi xe hoạt động, nguồn điện một chiều từ pin được chuyển đổi thành điện xoay chiều ba pha thông qua bộ chuyển đổi inverter, cung cấp cho động cơ điện Nguồn điện này đến stator, tạo ra từ trường quay, từ đó sinh ra dòng điện cảm ứng trên rotor, khiến rotor quay theo Tốc độ quay của rotor có thể chậm hơn hoặc bằng tốc độ của từ trường quay, tùy thuộc vào loại động cơ Đầu ra của rotor được kết nối với hộp số để tăng tỷ số truyền và khuếch đại lực kéo từ motor đến bánh xe.

Khi xe tăng tốc, pin cần cung cấp nhiều năng lượng hơn để đáp ứng yêu cầu về tốc độ động cơ, từ đó tăng cường lực kéo và mô-men xoắn.

Bộ chuyển đổi inverter đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển tốc độ và công suất của xe điện, được ví như bộ não của xe Nó điều chỉnh biên độ tần số dòng điện xoay chiều ba pha cung cấp cho động cơ, từ đó thay đổi lực kéo và mô-men xoắn thông qua hộp số, ảnh hưởng trực tiếp đến vận tốc của bánh xe.

Khi xe hoạt động, quá trình tỏa nhiệt từ pin và động cơ có thể ảnh hưởng đến công suất và gây rủi ro Để duy trì nhiệt độ ổn định, hệ thống làm mát sẽ hoạt động, với dung dịch nước làm mát di chuyển quanh bộ pin và động cơ để hấp thụ nhiệt Nhiệt độ sau đó được trao đổi qua két nước làm mát bằng gió từ môi trường, trước khi quay trở lại để tiếp tục hấp thu nhiệt Quá trình này lặp đi lặp lại nhằm đảm bảo hiệu suất hoạt động của động cơ điện và pin.

MỘT SỐ CÔNG NGHỆ TRÊN XE ĐIỆN

XE ĐIỆN CÓ LÀ SỰ THAY THẾ HOÀN HẢO CHO XE CHẠY NHIÊN LIỆU HÓA THẠCH