Các xe ô tô chạy hoàn toàn bằng điện (EV) đều được trang bị một hoặc nhiều motor điện thay thế cho động cơ đốt trong. Những chiếc xe này sử dụng một bộ nguồn ắc quy kéo để truyền năng lượng cho motor điện và phải được cắm ở các trạm sạc hoặc điện lưới.
Bởi vì chạy bằng điện cho nên phương tiện không có khí thải và lược bỏ đi những bộ phận của hệ thống nhiên liệu lỏng thông thường như bình nhiên liệu, bơm nhiên liệu, đường ống nhiên liệu. Qua bài viết này, chúng ta cùng tìm hiểu xem cấu tạo của một chiếc ô tô điện gồm những bộ phận nào nhé.
Cả xe điện hạng nặng & hạng nhẹ đều có sẵn trên thị trường. Nó thường đắt hơn các loại xe thông thường và xe hybrid với kiểu dáng tương tự, mặc dù một vài chi phí có thể được tiết kiệm thông qua tiền nhiên liệu, thuế hoặc ưu đãi của nhà nước.
Cấu tạo của một chiếc xe điện
1. Ắc quy phụ: Trong một chiếc xe truyền động điện, nguồn pin phụ cung cấp năng lượng cho các thiết bị trên xe hoạt động.
2. Cổng sạc: Cổng sạc cho phép phương tiện kết nối với nguồn điện bên ngoài để sạc ắc-quy
3. Bộ chuyển đổi DC/DC: Thiết bị này chuyển đổi nguồn DC áp cao từ ắc quy thành nguồn DC áp thấp cần thiết để các thiết bị trên xe hoạt động & sạc lại cho ắc quy phụ.
4. Động cơ điện/Motor điện: Sử dụng năng lượng từ bộ nguồn ắc qui, motor này dẫn động các bánh xe. Vài phương tiện còn sử dụng tổ hợp động cơ – máy phát (motor generators) thực hiện cả 2 chức năng truyền động và tái sinh/hồi phục năng lượng.
5. Onboard charger: Lấy nguồn điện AC được cung cấp qua cổng sạc và biến đổi chúng thành nguồn DC để sạc cho ắc quy. Bộ phận này theo dõi các thông số của ắc quy như điện áp, dòng, nhiệt độ và trạng thái sạc.
6. Bộ điều khiển điện tử công suất (Power electronics controller): Bộ phận này quản lý dòng năng lượng điện được cung cấp bởi ắc quy, điều khiển tốc độ của motor điện và momen xoắn mà nó tạo.
7. Hệ thống làm mát (Thermat System): Hệ thống này duy trì một phạm vi nhiệt độ hoạt động thích hợp của động cơ/motor điện & các bộ phận khác.
8. Bộ ắc quy kéo: Lưu trữ điện để cung cấp cho motor.
9. Truyền động (điện) – Transmission (electric):
Phạm vi hoạt động:
Ngày nay, xe điện thông thường có phạm vi hoạt động trong mỗi lần sạc ngắn hơn so với các phương tiện thông thường tương đương trong mỗi lần cung cấp đầy nhiên liệu.
- Hiệu quả & phạm vi lái xe của xe điện thay đổi đáng kể dựa trên điều kiện lái xe.
- Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp bên ngoài có xu hướng giảm phạm vi vì phải sử dụng nhiều năng lượng hơn để điều chỉnh nhiệt độ cabin.
- Tốc độ xe cao làm cho phạm vi giảm vì năng lượng cần thiết để vượt qua lực cản tăng, so với chạy nhanh dần đều, tăng tốc đột ngột làm giảm phạm vi.
- Tải nặng hoặc tăng độ nghiêng đáng kể cũng làm giảm phạm vi hoạt động.
Phân loại xe ô tô điện
Phân loại xe ô tô điện (Electric Vehicle-EV) hiện nay gồm: BEV (Battery Electric Vehicle), PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) và HEV (Hybrid Electric Vehicle). Trong bài viết, chúng ta hãy cùng tìm hiểu về từng loại nhé!
1. Battery Electric Vehicle (BEV):
Battery Electric Vehicle (BEV) thường được gọi với cái tên EV (Electric Vehicle) là loại xe sử dụng hoàn toàn động cơ điện với bộ pin có thể nạp lại được và không dùng động cơ xăng. Xe BEV tích điện trong các bộ pin có dung lượng lớn và được dùng để chạy motor điện hay các bộ phận sử dụng điện khác. Xe BEV không thải ra khí gây ô nhiễm môi trường như động cơ truyền thống. Xe BEV được nạp điện bằng các nguồn bên ngoài. Bộ nạp này được phân loại dựa trên tốc độ nạp đầy pin trên mỗi xe BEV.
Có những mức phân loại bộ nạp sau đây: Level 1, Level 2, Level 3 (Nạp nhanh DC).
- Bộ nạp Level 1 sử dụng nguồn điện có đầu ra tiêu chuẩn của hộ gia đình là 120V và mất hơn 8 giờ để nạp cho quãng đường xấp xỉ 75-80 dặm. Bộ nạp Level 1 có thể nạp được ở nhà hoặc chỗ làm và gần như tất cả xe EV trên thị trường hiện nay đều có thể sử dụng bộ nạp này.
- Bộ nạp Level 2 yêu cầu những trạm đặc biệt có thể cung cấp nguồn điện 240V. Bộ nạp 240V được lắp đặt ở các công sở hoặc các trạm nạp công cộng và mất hơn 4 giờ để nạp cho quãng đường khoảng 75-80 dặm.
- Bộ nạp Level 3 hay bộ nạp nhanh DC là giải pháp tối ưu nhất cho tốc độ nạp của xe EV trên thị trường hiện nay. Bộ nạp này được trang bị ở các trạm chuyên biệt và có thể nạp cho quãng đường 90 dặm chỉ trong 30 phút.
Một số xe BEV có thể nạp bằng bộ nạp DC: Tesla Model 3, BMW i3, Chevy Bolt, Nissan LEAF, Ford Focus Electric, … .
2. Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV):
Plug-in Hybrid Electric Vehicle hay PHEV có thể nạp lại pin bằng phanh tái sinh hoặc bằng cách cắm vào nguồn điện bên ngoài. Trong khi các xe hybrid bình thường có thể di chuyển 2-4 dặm trước khi động cơ xăng được sử dụng thì xe PHEV có thể đi quãng đường 10-40 dặm trước khi có sự hỗ trợ của động cơ xăng.
Một số mẫu xe PHEV: Ford C-Max Energi, Ford Fusion Energi, Mercedes C350e, Mini Cooper SE Countryman, Audi A3 E-tron, …
3. Hybrid Electric Vehicle (HEV):
Xe HEV được vận hành bởi cả động cơ điện và động cơ xăng truyền thống. Nguồn năng lượng điện được sản sinh ra bởi chính hệ thống phanh của xe để nạp lại pin. Hệ thống phanh này được gọi là phanh tái sinh, một quá trình mà trong đó motor điện giúp giảm tốc độ xe và chuyển một phần năng lượng thành nhiệt bằng hệ thống phanh.
- Xe HEV sử dụng motor điện để khởi động sau đó động cơ xăng sẽ ngắt khi tải trọng hoặc tốc độ tăng.
- Cả hai motor được điều khiển bởi máy tính trên xe để đảm bảo xe sẽ tiết kiệm nhiên liệu nhất trong từng điều kiện.
Một số mẫu xe HEV: Toyota Prius Hybrid, Honda Civic Hybrid, Toyota Camry Hybrid, ….
| Loại phương tiện | Xe điện (EV) | Xe Plug-in Hybrid (PHEV) | Xe Hybrid (HV) |
| Nguồn năng lượng | Chỉ điện | Chính: điệnPhụ: Xăng hoặc diesel | Chính: Xăng hoặc dieselPhụ: Điện |
| Cơ chế đẩy | Mô-tơ điện | Sự kết hợp của mô-tơ điện và động cơ đốt trong | Sự kết hợp của mô-tơ điện và động cơ đốt trong |
| Khí thải CO2 | Không | Có | Có |
| Địa điểm nạp nhiên liệu | Trạm sạc | Trạm xăng, bộ sạc | Trạm xăng |
| Khoảng cách di chuyển | Ngắn | Dài | Dài |
