Chi tiết cấu tạo xe điện - bí mật bên trong một chiếc EV

Xe ô tô điện được trang bị một hoặc nhiều mô tơ điện để thay thế hoàn toàn cho động cơ đốt trong truyền thống. Thay vì sử dụng nhiên liệu xăng hoặc dầu, xe điện lấy năng lượng từ bộ ắc quy kéo hiệu suất cao và truyền trực tiếp tới mô tơ để tạo ra chuyển động. Nguồn năng lượng này cần được sạc thông qua trạm sạc chuyên dụng hoặc hệ thống điện lưới tại nhà.

Do vận hành bằng điện nên xe điện không tạo ra khí thải, thân thiện hơn với môi trường và giảm thiểu tiếng ồn khi hoạt động. Đồng thời, cấu trúc của xe cũng được đơn giản hóa khi loại bỏ nhiều bộ phận trong hệ thống nhiên liệu truyền thống như bình nhiên liệu, bơm nhiên liệu hay đường ống dẫn nhiên liệu.

Vậy xe điện được cấu tạo như thế nào, các bộ phận bên trong hoạt động ra sao để tạo ra khả năng vận hành mạnh mẽ và êm ái như hiện nay. Hãy cùng Auto365 khám phá chi tiết trong bài viết dưới đây.

1. Cấu tạo xe điện như thế nào 

• Xe ô tô điện có cấu tạo đơn giản hơn so với xe chạy xăng truyền thống nhưng lại tích hợp nhiều công nghệ hiện đại nhằm đảm bảo khả năng vận hành hiệu quả và thân thiện với môi trường. Về cơ bản, một chiếc xe điện được tạo thành từ hai bộ phận chính là bộ pin và động cơ điện, cùng với nhiều hệ thống phụ trợ khác để hỗ trợ quá trình vận hành.
• Bộ pin được xem là “trái tim” của xe điện, có nhiệm vụ lưu trữ năng lượng để cung cấp cho động cơ hoạt động. Pin thường được đặt ở vị trí dưới sàn hoặc phía sau xe nhằm tối ưu trọng tâm, giúp xe ổn định hơn khi di chuyển. Các loại pin phổ biến hiện nay gồm pin lithium-ion, lithium-polymer và nickel-metal hydride, tùy theo thiết kế và công nghệ của từng hãng sản xuất.
• Bên cạnh pin chính, xe điện còn có ắc quy phụ, chịu trách nhiệm cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử trên xe như hệ thống chiếu sáng, màn hình, cảm biến hay khóa cửa. Phần cổng sạc được thiết kế để người dùng có thể kết nối xe với nguồn điện bên ngoài, giúp nạp năng lượng cho bộ pin chính.

• Trong hệ thống điện của xe, bộ chuyển đổi DC/DC đóng vai trò quan trọng khi chuyển nguồn điện áp cao từ pin chính thành điện áp thấp, phục vụ cho các thiết bị điện tử và đồng thời sạc lại cho ắc quy phụ. Bộ sạc trên xe (Onboard Charger) tiếp nhận nguồn điện xoay chiều (AC) từ trạm sạc và chuyển đổi thành điện một chiều (DC) để sạc cho pin. Bộ phận này còn có nhiệm vụ giám sát các thông số của pin như điện áp, dòng điện, nhiệt độ và trạng thái sạc nhằm đảm bảo an toàn trong quá trình nạp điện.
• Động cơ điện là bộ phận chuyển hóa năng lượng điện thành năng lượng cơ học để dẫn động bánh xe. Tùy theo cấu trúc, động cơ có thể được đặt ở cầu sau, cầu trước hoặc tích hợp trực tiếp trong bánh xe. Một số dòng xe hiện đại còn sử dụng tổ hợp motor-generator, vừa có chức năng truyền động, vừa có khả năng tái tạo năng lượng khi phanh.
• Ngoài ra, xe điện còn được trang bị bộ điều khiển điện tử công suất, chịu trách nhiệm quản lý dòng điện từ pin đến động cơ, điều chỉnh tốc độ quay cũng như mô-men xoắn theo yêu cầu của người lái. Hệ thống làm mát giúp duy trì nhiệt độ ổn định cho pin, động cơ và các linh kiện điện tử, tránh tình trạng quá nhiệt và nâng cao tuổi thọ của xe.
• Bên cạnh các thành phần chính trên, xe điện vẫn được trang bị đầy đủ các hệ thống cơ khí quen thuộc như hệ thống phanh, treo, lái, truyền động và chiếu sáng. Tuy nhiên, tất cả đều được tối ưu hóa cho cấu trúc vận hành đặc trưng của xe điện, mang lại khả năng vận hành êm ái, hiệu quả và thân thiện với môi trường.

2. Phạm vi hoạt động của động cơ điện 

Hiện nay, phạm vi di chuyển sau mỗi lần sạc của xe điện vẫn ngắn hơn so với quãng đường mà các phương tiện sử dụng nhiên liệu truyền thống có thể đi được sau khi đổ đầy.

Tuy nhiên, khả năng vận hành và phạm vi hoạt động của xe điện chịu ảnh hưởng rất lớn từ điều kiện thực tế khi sử dụng.

Cụ thể:

• Nhiệt độ môi trường quá nóng hoặc quá lạnh khiến xe phải tiêu tốn thêm năng lượng để làm mát hoặc sưởi ấm cabin, dẫn đến giảm phạm vi di chuyển.
• Di chuyển ở tốc độ cao làm tăng lực cản gió, khiến động cơ phải sử dụng nhiều điện năng hơn.
• Tăng tốc đột ngột hoặc phanh gấp liên tục cũng khiến năng lượng tiêu hao nhanh hơn so với việc duy trì tốc độ ổn định.
• Tải trọng lớn hoặc đường dốc buộc động cơ phải hoạt động mạnh hơn, từ đó làm giảm quãng đường tối đa xe có thể đi sau mỗi lần sạc.

Nguồn: VATC