CÔNG NGHỆ SẠC KHÔNG DÂY CHO XE Ô TÔ ĐIỆN

Thứ ba, 07/01/2025, 03:00 (GMT+7)

Ngày nay, cùng với sự phát triển không ngừng của xe ô tô điện thì công nghệ sạc pin cho xe ô tô cũng có nhiều cải tiến. Để nâng cao hiệu quả sạc mà không ảnh hưởng đến phạm vi và quá trình hoạt động của xe ô tô, người ta đã chế tạo ra hệ thống sạc không dây với nhiều dải công suất khác nhau. Trên thế giới hiện nay đang phát triển 3 loại hình sạc không dây:

+ Trạm sạc không dây cố định

+ Trạm sạc không dây bán tự động

+ Đường sạc vĩnh cửu

 

Hình 1: Sơ đồ trạm sạc không dây đơn giản

1. Trạm sạc không dây cố định

Đối với trạm sạc không dây cố định: Xe điện chỉ cần đỗ lên trên một tấm cảm ứng được chôn bên dưới vỉa hè (bên trong có chứa các cuộn dây sơ cấp) và quá trình sạc sẽ tự động bắt đầu.

Hình 2: Trạm sạc cố định kiểu cảm ứng

1. Nguồn điện; 2. Cuộn thứ cấp; 3. Từ trường hoặc dữ liệu;

4. Cuộn sơ cấp; 5. Hệ thống điều khiển; 6. Pin

Nguyên lý hoạt động: Tấm cảm ứng 2 (cuốn sơ cấp) sẽ lấy điện từ nguồn điện 1 thông qua hệ thống dây dẫn được chôn dưới nền đất. Tấm cảm ứng sẽ chuyển thành từ trường 3 và truyền qua tấm cảm ứng điện từ 4 (cuộn thứ cấp) lắp trên xe ô tô. Hệ thống điều khiển 5 sẽ có nhiệm vụ điều khiển, chuyển đổi năng lượng thu được từ tấm điện từ 4 để sạc cho hệ thống Pin 6 trên xe.

Hình 3: Trạm sạch không dây ở Oslo, Nauy

Ưu điểm: Do hệ thống sạc không dây được chôn dưới vỉa hè hoặc nền đường nên không cần phải xây dựng các trụ sạc và không cần dây sạc; đồng thời do hoạt động dưới lớp nhựa đường hoặc nhúng trong bê tông nên sẽ không bị ảnh hưởng bởi bụi hoặc hóa chất.

2. Trạm sạc không dây bán tự động

Đối với trạm sạc không dây bán tự động: Khi xe đỗ vào trạm sạc, năng lượng sẽ được truyền từ cuộn dây thứ cấp (gắn bên đường) sang cuộn dây thứ cấp của xe qua dạng từ trường, năng lượng sẽ được hệ thống điều khiển trên xe chuyển đổi thành dòng điện 1 chiều và nạp cho pin. Điểm đặc biệt của trạm sạc bán tự động là:

+ Xe có thể dừng hẳn tại chỗ hoặc di chuyển chậm xung quanh khu vực trạm sạc

+ Người lái và hành khách vẫn có thể ngồi trên xe mà không phải xuống xe.

3. Đường sạc vĩnh cửu

Đối với đường sạc vĩnh cửu: Các làn đường được trang bị các cuộn dây thứ cấp với công suất lớn và năng lượng điện được lấy từ các nguồn điện lưới và truyền tới các làn đường, trên làn đường có lắp đặt các cuộn dây điện từ để chuyển đổi điện thành từ trường. Từ trường này xẽ được truyền tới cuộn sơ cấp sơ cấp lắp đặt trên xe ô tô điện và được chuyển đổi thành điện để làm quay động cơ hoặc nạp điện cho Pin trong khi xe vẫn đang chạy bình thường trên đường.

Hình 4: Hệ thống đường sạc vĩnh cửu

Thoạt nghe thì phương pháp sạc cho xe điện khi xe đang đi chuyển có vẻ phi logic và không khả thi, nhưng thực tế nó đã được thử nghiệm và xây dựng ở một số quốc gia phát triển trên thế giới như là: Đức, Mỹ,Thủy Điển, Israel, Na Uy, Hà Lan,…

Hình 5: Đường sạc vĩnh cửu ở Nauy

Công nghệ sạc pin trên đường này không chỉ giúp mở rộng phạm vi sử dụng của xe điện mà còn có thể tạo ra những chiếc xe điện rẻ hơn khi chỉ cần bộ pin lưu trữ nhỏ. Người dùng cũng tiện lợi hơn khi không phải phụ thuộc và chờ đợi hàng giờ ở các trạm sạc hiện nay vốn có tốc độ sạc pin chậm.

Bên cạnh đo, chi phí để xây dựng 1Km đường sạc vĩnh cửu rất cao và để đảm bảo an toàn cho người và phương tiện khi di chuyển trên mặt đường này đòi hỏi chi phí để bảo trì, bảo dưỡng, vận hành các trang thiết bị là rất lớn. Chính vì vậy đường sạc vĩnh cửu này mới đang được triển khai tại một số quốc gia phát triển trên thế giới.

 

Với sự bùng nổ vể xe điện trên toàn cầu với những ưu điểm vượt trội: không ô nhiễm môi trường, không cần sử dụng các năng lượng hóa thạch, chi phí bảo dưỡng thấp,…. thì sự cần thiết, cũng như xu hướng để phát triển hệ thống sạc không dây thay thế cho hệ thống sạc truyền thống hiện nay và đây cũng là tiền đề để phát triển loại hình xe ô tô tự hành trong tương lai.