Trái Đất đang dần nóng lên, nhiệt độ không khí tăng cao do lượng khí thải CO2 từ các phương tiện giao thông quá nhiều. Mỹ, Trung Quốc hay một số nước phát triển ở châu Âu đã chuyển sang sử dụng ô tô điện thay vì dùng ô tô dùng xăng/dầu. Ô tô điện vừa bảo vệ môi trường, lại vừa tiết kiệm được nguồn tài nguyên khoáng sản dầu khí vì điện có thể được tạo ra từ năng lượng mặt trời, gió (đây là những nguồn năng lượng vô tận và có khả năng tái tạo). Vậy ô tô điện có cấu tạo thế nào? Nguyên lý hoạt động của ô tô điện có điểm gì khác so với ô tô chạy bằng động cơ đốt trong?
Tổng quan chung về xe ô tô điện
Ô tô điện là loại ô tô tương đối giống với các loại ô tô bình thường khác. Nhưng thay vì sử dụng động cơ đốt trong tiêu thụ xăng, dầu để tạo năng lượng giúp xe vận hành thì xe ô tô điện sử dụng nguồn điện từ pin sạc để dưới sàn xe. Pin của xe ô tô điện sẽ được sạc thường xuyên bằng bộ sạc chuyên dụng hoặc sạc tại trạm công cộng để đảm bảo cung cấp đủ nguồn năng lượng cho xe hoạt động.
Xe ô tô điện đang dần trở nên phổ biến hơn trên thế giới, trong đó có Việt Nam vì có nhiều ưu điểm nổi bật như:
- Sử dụng nguồn năng lượng có thể tái tạo được, do đó góp phần bảo vệ, tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên cho quốc gia,
- Không gây ô nhiễm không khí vì xe ô tô điện không phát thải khí CO2.
- Không gây ô nhiễm tiếng ồn vì ô tô điện không dùng động cơ đốt trong.
- Giá thành xe ô tô điện tương đối rẻ.
- Khả năng vận hành, tốc độ không hề thua kém ô tô chạy bằng xăng, dầu.
Nguyên lý hoạt động cơ bản của xe ô tô điện
Có thể hiểu đơn giản nguyên lý hoạt động của ô tô điện là sự ảnh hưởng qua lại lẫn nhau của dòng điện xoay chiều (AC) và dòng điện một chiều (DC). Với dòng điện xoay chiều, các electron sẽ chuyển hướng theo chu kỳ, còn dòng điện một chiều, các electron chỉ chuyển động theo một hướng duy nhất.
Tất cả các loại xe ô tô điện đều sử dụng dòng điện một chiều. Tuy nhiên, khi cần cung cấp lực kéo cho xe, năng lượng của dòng điện một chiều phải được chuyển hóa thành dòng điện xoay chiều nhờ bộ biến tần.
Nguyên lý hoạt động của ô tô điện cụ thể như sau:
- Bước 1: Khi đạp ga khởi động xe thì nguồn điện cung cấp cho xe sẽ ngay lập tức chuyển từ dòng điện 1 chiều sang dòng điện xoay chiều.
- Bước 2: Bàn đạp ga sẽ gửi tín hiệu tới bộ điều khiển của xe mục đích là điều chỉnh tốc độ xe, từ đó thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều từ bộ biến tần tới động cơ.
- Bước 3: Khi động cơ xe đã được kết nối sẽ làm quay các bánh xe bằng bánh răng.
- Bước 4: Nếu đạp phanh xe và giảm tốc thì động cơ xe ô tô điện sẽ biến thành máy phát điện, tạo ra năng lượng và năng lượng đó sẽ nạp lại pin.
Phạm vi hoạt động
Phạm vi hoạt động của xe ô tô điện là không giới hạn. Tùy thuộc vào từng loại xe ô tô điện với kích thước, trọng lượng, công suất pin mà có thể đi được quãng đường là bao nhiêu km sau một lần sạc đầy.
Xe ô tô điện được khuyến cáo nên chạy ở đường trường, đường thông thoáng sẽ “mượt” hơn mà lại bền pin. Còn chạy ô tô điện trong khu vực nội thành đông đúc, thường xuyên bị tắc đường hoặc dừng nhiều đèn giao thông, hệ thống pin xe ô tô.điện rất nhanh giảm tuổi thọ.
Sự khác biệt của xe ô tô điện chạy bằng nguyên liệu khác
Ô tô điện có gì khác so với các loại xe ô tô chạy bằng xăng, dầu? Dưới đây là phần so sánh sự khác biệt giữa ô tô điện và ô tô chạy bằng nguyên liệu khác, tham khảo ngay:
Xe ô tô điện (EV)
- Nguồn năng lượng cho xe vận hành chỉ có duy nhất là điện
- Cơ chế đẩy bằng mô tơ điện
- Không tạo ra khí thải CO2
- Cung cấp năng lượng tại các trạm sạc điện công cộng hoặc có thể tự sạc tại nhà bằng bộ sạc chuyên dụng.
- Đi được quãng đường ngắn.
Xe PHEV (Plug-in Hybrid)
- Nguồn năng lượng chính của loại xe này là điện. Nhưng cũng có thể sử dụng cả xăng hoặc diesel
- Hoạt động thông qua sự kết hợp của mô tơ điện cùng động cơ đốt trong
- Có tạo ra khí thải CO2
- Nạp năng lượng tại trạm xăng hoặc dùng bộ sạc để sạc điện
- Khoảng cách di chuyển dài
Xe HV (Hybrid)
- Nguồn năng lượng chính là dùng xăng hoặc diesel, ngoài ra có thể chạy bằng điện
- Hoạt động nhờ có sự kết hợp của mô tơ điện và động cơ đốt trong
- Có tạo ra khí thải CO2
- Quãng đường di chuyển dài
Chú ý:
Xe HV và PHEV được trang bị cả động cơ điện và động cơ chạy bằng xăng. Nhưng hai loại xe này không sạc điện ở các trạm sạc công cộng được nên vẫn được gọi là xe ô tô chạy bằng khí đốt có trang bị thêm động cơ điện.
Các bộ phận khác bên trong xe điện
Cấu tạo của xe ô tô điện đơn giản hơn xe chạy bằng xăng, dầu tới 90%. Các bộ phận bên trong xe điện gồm có:
Động cơ điện
Đây là bộ phận quan trọng nhất của xe ô tô điện, là nơi cung cấp năng lượng cho xe hoạt động. Động cơ điện của xe ô tô điện có thể là loại dòng điện xoay chiều hoặc một chiều. Tuy nhiên, loại động cơ dùng dòng điện xoay chiều phổ biến hơn.
Pin
Là nơi dự trữ năng lượng điện và cung cấp cho xe khi hoạt động. Pin có kW càng cao thì phạm vi di chuyển của xe điện càng lớn. Pin của xe điện là loại lithium với tỷ lệ xả thải cực thấp.
Bộ sạc
Bộ sạc pin xe ô tô điện được thiết kế có thể tự động chuyển đổi nguồn điện AC thành nguồn điện DC để dự trữ trong pin. Thông qua việc điều chỉnh tốc độ sạc, bộ sạc pin có thể kiểm soát được mức điện áp của tế bào pin. Đồng thời bộ sạc pin còn theo dõi được nhiệt độ pin, kiểm soát mức sạc giúp kéo dài tuổi thọ pin.
Bộ điều khiển
Bộ điều khiển là hệ thống điều khiển trung tâm của ô tô điện, quản lý toàn bộ thông số, tốc độ sạc nhờ thông tin từ pin. Bên cạnh đó, bộ điều khiển sẽ chuyển áp lực lên bàn đạp ga và điều chỉnh tốc độ trong biến tần của động cơ.
Biến tần
Biến tần của ô tô điện là thiết bị giúp chuyển đổi điện một chiều sang điện xoay chiều, làm thay đổi được tốc độ quay của động cơ thông qua việc điều chỉnh tần số của dòng điện xoay chiều. Thêm vào đó, biến tần có thể tăng/giảm công suất hoặc mô men xoắn của động cơ nhờ điều chỉnh biên độ tín hiệu.
Cáp sạc
Là bộ sạc tiêu chuẩn của xe ô tô điện, dùng để sạc xe điện ngay tại nhà mà không cần tới các trạm sạc xe ô tô điện công cộng. Riêng tại các điểm sạc nhanh sẽ dùng cáp sạc ô tô điện riêng.
Như vậy, qua bài viết này, các bạn đã biết được nguyên lý hoạt động của ô tô điện cũng như những các bộ phận chính của xe ô tô điện. Vì một môi trường xanh – sạch và không còn ô nhiễm không khí, ô nhiễm tiếng ồn (nhất là tại các đô thị lớn), người dân hãy cân nhắc việc sử dụng xe ô điện thay vì ô tô chạy bằng xăng, dầu. Giá điện luôn luôn bình ổn trong thời gian dài, không bị biến động như giá xăng dầu nên sử dụng xe ô tô điện cũng rất tiết kiệm chi phí.
Nếu quý khách có nhu cầu mua pin, bộ sạc, trạm sạc chính hãng cho xe ô tô điện của mình, hãy đến Green Charge – địa chỉ chuyên cung cấp sạc pin ô tô điện uy tín được nhiều khách hàng lựa chọn. Để biết thêm thông tin chi tiết về pin sạc ô tô và chi phí, gọi ngay cho Greencharge, nhân viên tư vấn sẽ hỗ trợ quý khách hàng chu đáo.
