Hệ thống điện cao áp trên ô tô điện VinFast

Ô tô điện không sử dụng động cơ đốt trong để tạo công suất kéo mà dựa vào một hệ thống điện công suất lớn để cung cấp, chuyển đổi và phân phối năng lượng. Trong đó, hệ thống điện cao áp giữ vai trò trung tâm đối với khả năng vận hành của xe.

Trên ô tô điện VinFast, năng lượng từ pin cao áp được phối hợp với các bộ phận như Inverter, mô-tơ điện, hệ thống truyền động và bộ chuyển đổi DC-DC để tạo lực kéo và cung cấp điện cho các hệ thống khác trên xe.Hiểu đúng cấu trúc này giúp người sử dụng hình dung rõ hơn cách một chiếc ô tô điện hoạt động và vì sao hệ thống điện cao áp cần được kiểm tra, bảo dưỡng đúng quy trình.

Những điểm cần nhớ

• Pin cao áp là nguồn năng lượng chính phục vụ hệ thống truyền động điện.
• Inverter thực hiện chuyển đổi và điều khiển năng lượng điện để mô-tơ điện tạo lực kéo.
• Mô-tơ điện biến đổi năng lượng điện thành cơ năng để tạo chuyển động cho xe.
• DC-DC chuyển đổi điện một chiều giữa các mức điện áp khác nhau, tạo cầu nối giữa hệ thống điện cao áp và các thiết bị điện áp thấp.
• BMS giám sát và quản lý trạng thái của pin, góp phần duy trì hoạt động an toàn và ổn định của hệ thống pin.

Hệ thống điện cao áp giữ vai trò trung tâm trên ô tô điện

Trên xe điện, nguồn năng lượng được lưu trữ dưới dạng điện năng trong pin. Khác với xe sử dụng động cơ đốt trong, quá trình tạo lực kéo không bắt đầu từ nhiên liệu và quá trình đốt cháy mà từ năng lượng điện được quản lý và chuyển đổi qua nhiều thiết bị.

Có thể hình dung chuỗi năng lượng cơ bản như sau:

• Pin cao áp → Inverter → Mô-tơ điện → Hệ thống truyền động → Bánh xe

Trong chuỗi này, pin cung cấp năng lượng điện, Inverter thực hiện chuyển đổi và điều khiển điện năng, mô-tơ tạo mô-men xoắn và hệ thống truyền động đưa lực tới bánh xe.VinFast cũng mô tả cấu trúc ô tô điện theo hướng pin cung cấp điện cho hệ thống điện công suất, Inverter và mô-tơ điện phối hợp để tạo chuyển động; DC-DC đảm nhiệm việc chuyển đổi điện áp cho các hệ thống điện khác trên xe.

Pin cao áp là nguồn năng lượng chính

Pin cao áp trên ô tô điện VinFast là bộ phận lưu trữ năng lượng điện một chiều (DC) công suất lớn, đóng vai trò là nguồn cấp điện chính cho Inverter và mô-tơ điện để vận hành hệ thống truyền động của xe.

Không nên hiểu rằng tất cả xe điện VinFast đều sử dụng một mức điện áp cao áp giống nhau. Cấu hình hệ thống điện có thể khác nhau tùy dòng xe và thiết kế kỹ thuật.

Điểm quan trọng đối với người sử dụng là hệ thống pin cao áp làm việc với mức điện năng lớn và không phải bộ phận để người dùng tự tháo mở hoặc can thiệp.

Tình trạng pin cũng liên quan trực tiếp đến khả năng vận hành của xe. Người dùng có thể tìm hiểu thêm về BMS là gì? Hệ thống quản lý pin trên ô tô điện VinFast để hiểu cách hệ thống quản lý pin giám sát và kiểm soát hoạt động của các cell pin.

Inverter chuyển đổi và điều khiển năng lượng cho mô-tơ

Pin của xe cung cấp điện một chiều (DC), trong khi mô-tơ điện sử dụng nguồn điện phù hợp với thiết kế hệ truyền động. Vì vậy, Inverter giữ vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi và điều khiển năng lượng điện.

Inverter không đơn thuần là một bộ chuyển đổi điện. Nó còn tham gia điều khiển năng lượng cung cấp cho mô-tơ, qua đó ảnh hưởng đến mô-men xoắn và khả năng đáp ứng của hệ thống truyền động.

Trong quá trình xe giảm tốc, hệ thống truyền động điện còn có thể thu hồi một phần năng lượng thông qua quá trình phanh tái sinh. Inverter tiếp tục đóng vai trò trong quá trình quản lý dòng năng lượng này.

Đây cũng là lý do Inverter, mô-tơ điện và pin cao áp cần được nhìn nhận như một hệ thống liên kết thay vì các bộ phận hoạt động độc lập.

Người đọc có thể xem thêm bài Inverter trên ô tô điện VinFast để hiểu sâu hơn về bộ phận này.

Mô-tơ điện biến đổi điện năng thành chuyển động

Sau quá trình chuyển đổi và điều khiển năng lượng điện, mô-tơ điện tạo ra mô-men xoắn để làm quay hệ thống truyền động.

Đây là điểm khác biệt quan trọng giữa xe điện và xe sử dụng động cơ đốt trong. Xe điện không cần quá trình đốt cháy nhiên liệu để tạo công suất kéo. Năng lượng điện được chuyển đổi trực tiếp thành cơ năng thông qua mô-tơ điện.

Mối quan hệ có thể tóm tắt:

• Pin → Inverter → Mô-tơ điện → Truyền động → Bánh xe

Để hiểu rõ hơn về thành phần tạo lực kéo, xem bài Mô-tơ điện trên ô tô VinFast.

Hệ thống truyền động đưa mô-men xoắn tới bánh xe

Mô-tơ điện tạo mô-men xoắn nhưng bánh xe không nhận năng lượng theo cách hoàn toàn tách biệt. Mô-men xoắn được truyền qua hệ thống truyền động để tạo chuyển động cho xe.

Do đó, hệ thống điện cao áp có mối liên hệ trực tiếp với hệ thống truyền động:

• Điện năng → mô-men xoắn → truyền lực → chuyển động của bánh xe.

Người dùng có thể tham khảo Hệ thống truyền động trên ô tô điện VinFast để hiểu đầy đủ hơn chuỗi năng lượng từ pin đến bánh xe.

DC-DC kết nối hệ thống điện cao áp và điện áp thấp

Không phải toàn bộ thiết bị điện trên xe đều sử dụng cùng một mức điện áp với hệ thống truyền động.

Các thiết bị tiêu thụ điện áp thấp như màn hình trung tâm, đèn chiếu sáng, còi và hệ thống trợ lái thông minh ADAS trên xe VinFast đều sử dụng nguồn điện 12V. Bộ chuyển đổi DC-DC đóng vai trò hạ áp từ pin cao áp xuống 12V để duy trì hoạt động ổn định cho các thiết bị này.

Có thể hình dung đơn giản:

• Pin cao áp → DC-DC → hệ thống điện áp thấp

Vì vậy, DC-DC là một mắt xích quan trọng giúp hệ thống điện cao áp có thể phối hợp với mạng điện áp thấp trên xe.

VinFast cũng mô tả DC-DC là bộ phận chuyển đổi nguồn điện một chiều từ mức điện áp cao xuống mức điện áp thấp để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện phù hợp.

BMS giám sát và quản lý hệ thống pin

Pin cao áp gồm nhiều cell pin và cần được kiểm soát trong quá trình sử dụng. BMS (Battery Management System) là hệ thống quản lý pin, có nhiệm vụ theo dõi các thông số và trạng thái hoạt động của hệ thống pin.

BMS có vai trò quan trọng trong việc quản lý quá trình sạc, xả và giám sát trạng thái của pin.

Đây cũng là lý do khi tìm hiểu hệ thống điện cao áp không nên chỉ tập trung vào pin. Pin, BMS, Inverter, DC-DC và mô-tơ điện tạo thành một hệ thống có mối quan hệ chặt chẽ.

Các khái niệm SoC và SoH cũng giúp người sử dụng hiểu rõ hơn về trạng thái hoạt động của pin. Có thể xem thêm bài SoC và SoH là gì? Cách hiểu tình trạng pin xe điện VinFast.

Hệ thống điện cao áp phối hợp với hệ thống sạc

Hệ thống điện cao áp không chỉ liên quan đến quá trình vận hành mà còn liên quan trực tiếp đến quá trình nạp năng lượng cho xe.

Khi xe được kết nối với thiết bị sạc, năng lượng điện được đưa vào hệ thống theo kiến trúc sạc phù hợp với từng loại xe và thiết bị. Hệ thống quản lý pin và các bộ phận điện tử liên quan kiểm soát quá trình nạp năng lượng.

Vì vậy, việc hiểu AC, DC, pin và BMS giúp người dùng có cái nhìn đầy đủ hơn về quá trình sạc xe điện.

Có thể tham khảo thêm Pin và trạm sạc xe điện VinFast: Kiến thức cần biết để xem tổng thể kiến thức về pin và sạc.

Dây cáp cao áp có đặc điểm nhận biết riêng

Trên các tài liệu an toàn và cứu hộ chính thức của VinFast, dây cáp thuộc hệ thống điện cao áp luôn được nhận diện bằng màu cam nổi bật. Quy chuẩn màu sắc này giúp kỹ thuật viên và lực lượng cứu hộ nhận biết vùng điện áp cao nguy hiểm, tuyệt đối không tự ý cắt, chạm hoặc tháo rời khi không có dụng cụ bảo hộ chuyên dụng.

Hệ thống cao áp có thể liên quan đến nhiều thành phần như pin cao áp, dây dẫn cao áp, bộ điều khiển, bộ sạc và các thiết bị điện công suất khác tùy cấu hình xe.

Người sử dụng không nên chạm, cắt, tháo hoặc tự ngắt dây/cụm linh kiện cao áp. Khi xe gặp sự cố liên quan đến hệ thống điện cao áp, việc xử lý cần được thực hiện theo quy trình an toàn phù hợp.

Hệ thống điện cao áp cần được bảo dưỡng đúng quy trình

Hệ thống điện cao áp có đặc thù kỹ thuật và yêu cầu an toàn cao. Vì vậy, việc bảo dưỡng không nên được hiểu đơn giản như kiểm tra một thiết bị điện thông thường.

Trong quá trình bảo dưỡng, các hạng mục liên quan đến pin cao áp, dây/cáp cao áp, cổng sạc, hệ thống làm mát và hệ thống điện có thể được kiểm tra theo quy trình bảo dưỡng áp dụng cho từng dòng xe.

VinFast khuyến nghị các công việc liên quan đến hệ thống cao áp được thực hiện bởi kỹ thuật viên được đào tạo và sử dụng đúng quy trình kỹ thuật.

Người dùng không nên tự ý thay đổi kết cấu hoặc can thiệp vào hệ thống điện cao áp của xe.

Khi nào cần đưa xe đi kiểm tra hệ thống điện

Một số biểu hiện bất thường liên quan đến sạc, hệ thống điện hoặc khả năng vận hành là cơ sở để người dùng đưa xe đi kiểm tra.

Đặc biệt, không nên tự tháo các bộ phận liên quan đến điện cao áp khi:

• Xe xuất hiện cảnh báo liên quan đến hệ thống điện hoặc pin.
• Xe có dấu hiệu bất thường trong quá trình sạc.
• Xe từng xảy ra va chạm mạnh.
• Hệ thống điện hoặc dây dẫn có dấu hiệu hư hỏng.
• Xe bị ngập nước sâu hoặc chịu tác động bất thường từ môi trường.

Hệ thống điện cao áp tạo thành một chuỗi năng lượng thống nhất

Có thể tóm tắt toàn bộ hệ thống theo chuỗi:

• Pin cao áp → Inverter → Mô-tơ điện → Hệ thống truyền động → Bánh xe

Song song với đó:

• Pin cao áp → DC-DC → hệ thống điện áp thấp

Và:

• BMS → giám sát, quản lý trạng thái pin

Nhìn theo cấu trúc này, hệ thống điện cao áp không phải một linh kiện đơn lẻ mà là một mạng lưới các thành phần điện – điện tử phối hợp để cung cấp, chuyển đổi, điều khiển và quản lý năng lượng trên xe.

Kết luận

Hệ thống điện cao áp trên ô tô điện VinFast là nền tảng cung cấp và quản lý năng lượng cho nhiều hệ thống quan trọng của xe. Pin cao áp cung cấp năng lượng, Inverter chuyển đổi và điều khiển điện năng, mô-tơ điện tạo lực kéo, hệ thống truyền động truyền mô-men xoắn tới bánh xe, trong khi DC-DC kết nối mạng điện áp cao với các hệ thống điện áp thấp.

Đối với người sử dụng, việc hiểu rõ nguyên lý giúp vận hành xe an toàn hơn. Khi cần kiểm tra, bảo dưỡng định kỳ hệ thống điện cao áp trên ô tô điện VinFast, hãy mang xe đến xưởng dịch vụ ủy quyền VinFast Hưng Thịnh Phát Đông Hưng để được đội ngũ kỹ thuật viên chuyên nghiệp hỗ trợ tận tâm.