Hướng dẫn - Cập nhật lần cuối 28/06/2022

Khi chi phí sản xuất giảm xuống (mở ra trong một cửa sổ mới) và cơ sở hạ tầng sạc được cải thiện, xe điện (EV) đang trở thành một mặt hàng hấp dẫn hơn đối với các tài xế Hoa Kỳ muốn tránh giá xăng cao ngất trời hoặc giảm thiểu tác động môi trường của các phương tiện chạy bằng khí đốt. Nhưng chúng thực sự hoạt động như thế nào?

Kiến thức cơ bản về xe điện

Đánh giá Audi Q5 55 TFSI E Quattro 2021

2021 Audi Q5 55 TFSI E Quattro (Ảnh: Audi)

Không giống như loại xe động cơ đốt trong (ICE) chạy bằng khí đốt điển hình, xe điện không yêu cầu quá trình đốt cháy nổ bằng cách đốt cháy nhiên liệu để tạo ra năng lượng cần thiết cho động cơ đẩy. Thay vào đó, họ sử dụng năng lượng điện được tích trữ trong pin để làm quay một động cơ điện (hoặc các động cơ) được kết nối với các bánh xe và đẩy xe về phía trước. Do đó, xe điện có ít bộ phận chuyển động hơn xe chạy bằng khí đốt và thường ít phải bảo dưỡng hơn, mặc dù chúng hiện có chi phí trả trước cao hơn.

Có một số loại phương tiện khác nhau có thể đủ tiêu chuẩn là xe điện, từ xe hybrid cắm điện có pin dự phòng nhỏ đến xe chạy bằng pin hoàn toàn và thậm chí là xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro.

Hầu hết các loại xe điện bạn sẽ thấy trên đường ngày nay đều là xe hybrid như Toyota Prius hoặc xe chạy hoàn toàn bằng điện như Tesla Model 3. Ở đây, chúng tôi sẽ tập trung đặc biệt vào cách thức hoạt động của ô tô chạy hoàn toàn bằng điện.

khoa học pin

Xe điện hoàn toàn

Nội thất xe điện (Ảnh: Trung tâm Dữ liệu Nhiên liệu Thay thế / Bộ Năng lượng Hoa Kỳ)

Mỗi chiếc xe điện đều có một bộ pin, được tạo thành từ các bộ pin lithium-ion, hoặc các tế bào, cung cấp năng lượng cần thiết để chạy mọi thứ từ điều khiển xe đến chạy điều hòa không khí. Bạn cũng sẽ nghe thấy nó được gọi là pin kéo, và nó thường được tìm thấy ở dưới cùng của xe hơi.

Pin ô tô điện sạc theo cách tương tự như pin lithium-ion trong điện thoại di động của bạn, chỉ ở quy mô lớn hơn nhiều. Bạn cắm nó vào nguồn điện qua ổ cắm hoặc trạm sạc và nó sẽ tiêu thụ điện năng cho đến khi được sạc. Pin ô tô điện có thể lưu trữ bao nhiêu năng lượng sẽ phụ thuộc vào dung lượng của nó, được đo bằng kilowatt-giờ (kWh). Con số này càng cao thì công suất càng cao và bạn có thể lái chiếc xe điện này mà không cần sạc lại.

Không phải tất cả các loại xe điện đều có cùng một loại pin. Chẳng hạn, các mẫu xe Smart Equalizer (Mở trong cửa sổ mới) của Mercedes-Benz có pin 16,7 kWh, cho phạm vi hoạt động khoảng 60 km (Mở trong cửa sổ mới) chỉ với một lần sạc. Mặt khác, Tesla Model S Long Range (Mở cửa sổ mới) có pin 95 kWh và phạm vi hoạt động ước tính 350 dặm. Công nghệ pin dành cho xe điện đang không ngừng phát triển, vì vậy những loại xe có phạm vi hoạt động xa hơn và thời gian sạc lại ngắn hơn sẽ có mặt trên thị trường trong vài năm tới.

Không giống như điện đến từ ổ cắm tường thông thường, pin tạo ra dòng điện một chiều (DC). Để tạo ra lực quay, nguồn điện này phải được chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều (AC). Đây là nơi xuất hiện thiết kế của động cơ ô tô điện.

Thiết kế động cơ

Động cơ điện của ô tô điện không cần điều áp và đốt cháy xăng để chuyển động các bánh của ô tô. Thay vào đó, nó sử dụng nam châm điện bên trong động cơ chạy bằng pin để tạo ra lực quay.

Có hai bộ nam châm bên trong động cơ. Một bộ được gắn vào trục làm quay các bánh của ô tô, và bộ kia nằm bên trong vỏ bao quanh trục này. Cả hai bộ nam châm đều được tích điện sao cho phân cực của chúng giống nhau và chúng đẩy nhau. Lực đẩy nhau của các nam châm làm quay trục, quay các bánh xe và chuyển động của ô tô về phía trước.

Để duy trì trạng thái không đổi của lực đẩy giữa các nam châm, cực của chúng phải liên tục thay đổi khi trục quay. Nếu không, chúng sẽ quay trở lại một điểm mà chúng thu hút thay vì đẩy nhau và khóa vào vị trí. Nguồn điện xoay chiều thực hiện điều này một cách tự động, liên tục xen kẽ giữa các giá trị âm và dương. Nhưng vì năng lượng pin của ô tô điện là không đổi, nên cần có một thiết bị gọi là biến tần để đảo cực liên tục của các nam châm.

Biến tần của xe điện đảo chiều cực nhanh, khoảng 60 lần mỗi giây, để duy trì lực quay. Bộ chuyển đổi DC / DC riêng biệt (Mở trong cửa sổ mới) được sử dụng để cung cấp điện cho các hệ thống xe khác (hệ thống sưởi, thông tin giải trí và chiếu sáng) không yêu cầu AC. Tần số của dòng điện cung cấp cho động cơ có thể được thay đổi bởi trình điều khiển, và tần số càng cao thì cực thường xuyên thay đổi. Điều này tạo ra nhiều lực quay hoặc mô-men xoắn hơn và quay các bánh xe nhanh hơn.

Nghệ thuật tính phí

Bộ sạc xe điện ChargePoint Home Flex

Bộ sạc xe điện ChargePoint Home Flex

Trong ô tô chạy bằng xăng, bạn đổ đầy bình và lên đường. Khi nói đến xe điện, có ba cấp độ trạm sạc khác nhau ở Mỹ, từ chậm nhất (Bậc 1) đến nhanh nhất (Bậc 3).

  • Bộ sạc cấp 1 là ổ cắm tường 120 volt điển hình hữu ích nhất trong nhà riêng, nơi bạn có thể sạc lại qua đêm. Nó chậm: một lần sạc 8 giờ thêm (mở trong một cửa sổ mới) khoảng 40 dặm; Quá trình sạc đầy có thể mất từ ​​20 giờ trở lên.

  • Các trạm cấp 2 tăng điện áp lên 240 volt và cung cấp 10 đến 25 kW cho một lần sạc đầy trong khoảng tám giờ. Điều này làm cho chúng trở thành một giải pháp sạc qua đêm phổ biến ở nhà hoặc ở những nơi như khách sạn. Các trạm Tesla cấp 2 được gọi là Bộ sạc tại Điểm đến (Mở trong cửa sổ mới) (so với các bộ tăng áp). Nếu không có phích cắm phù hợp, bạn sẽ cần lắp ổ cắm 240 volt hoặc trạm sạc điện tại nhà để sạc cho xe điện trong nhà.

  • Các trạm sạc nhanh dòng điện trực tiếp (DCFC) mức 3 cung cấp nhiều năng lượng nhất; họ có thể sạc pin xe điện khoảng 80% trong khoảng 30 phút. Trung bình, họ cung cấp 50kW, mặc dù có một số cung cấp nhiều năng lượng hơn vào pin, chẳng hạn như bộ siêu sạc Tesla.

bộ tăng áp tesla

Trạm Tesla Supercharger cấp 3 ở Beaver, Utah với công suất sạc lên đến 250 kW. (Ảnh: Chloe Albanesius)

Có một số cuộc tranh luận (mở ra trong một cửa sổ mới) về việc liệu việc sử dụng liên tục các trạm sạc nhanh Cấp 3 có thể ảnh hưởng bất lợi đến pin EV của bạn hay không. Bồi thẩm đoàn chưa (mở trong một cửa sổ mới) về điều đó; hiện tại, bạn có thể chỉ nên sử dụng những gì có ý nghĩa nhất đối với bạn, dựa trên nơi bạn sống và khả năng chi trả của bạn.

Hầu hết các loại xe điện đều đi kèm với dây nguồn có thể cắm vào các trạm sạc Cấp 1 và Cấp 2, hai mức sạc phổ biến nhất mà bạn sẽ tìm thấy. Tesla cũng đi kèm với một bộ chuyển đổi có thể được sử dụng tại các trạm không phải của Tesla (bộ sạc di động không còn được bao gồm). Hầu hết các trạm sạc công cộng sẽ có một nhóm cổng kết nối cung cấp nguồn cấp 2 và 3.

Được giới thiệu bởi các biên tập viên của chúng tôi

Thay vì xả hết pin và sạc lại ngay, nhiều người lái xe EV sạc pin khi xe đang đỗ trong ngày – tại nơi làm việc, việc vặt hoặc tại phòng tập thể dục. Điều này giúp tránh mất quá nhiều pin trong ngày và có nghĩa là bạn sẽ tốn ít thời gian hơn để sạc ô tô hoặc ngồi tại trạm sạc.

Xe điện cũng được trang bị hệ thống phanh tái tạo sử dụng động năng từ việc dừng xe và chuyển một phần năng lượng trở lại pin để lưu trữ thành điện năng. Nó sẽ không sạc lại đầy đủ cho chiếc xe điện của bạn, nhưng nó có thể làm cho nó hoạt động hiệu quả hơn nhiều trong những trường hợp thích hợp.

Một chiếc ô tô điện có thể đi được bao xa trong một lần sạc?

Lucid Air Grand Touring

Lucid Air Grand Touring có phạm vi hoạt động ước tính là 516 dặm (Ảnh: Lucid Motors)

Vấn đề EV phổ biến nhất là lo lắng về phạm vi. Liệu một chiếc ô tô điện có cùng phạm vi sạc với một chiếc ô tô chở xăng khi bình đầy không? Trả lời: nó phụ thuộc.

Phạm vi EV trung bình tại thời điểm viết bài này là 200-250 dặm (Mở trong cửa sổ mới) cho một lần sạc, theo dữ liệu do Cơ sở dữ liệu xe điện tổng hợp. Nhưng giới hạn phạm vi trên và dưới rất khác nhau, từ 50 dặm đến hơn 300 (Lucid Air). hứa hẹn (mở trong một cửa sổ mới) hơn 500 dặm). Phạm vi này có thể bị ảnh hưởng bởi một số biến cả hiện tại và trong suốt vòng đời của xe.

Tesla Model 3 sạc từ bộ siêu nạp Phoenix.

Tesla Model 3 đang được sạc bằng Phoenix Supercharger. (Ảnh: Chloe Albanesius)

Kích thước của pin EV là một trong những yếu tố quan trọng nhất khi nói đến phạm vi. Nhưng bất kể sức mạnh của nó, phạm vi hoạt động của xe điện có thể bị rút ngắn do lái xe liên tục trên đường cao tốc, thường xuyên tăng tốc nhanh, sử dụng quá nhiều sạc nhanh, điều kiện thời tiết khắc nghiệt và sự lão hóa tự nhiên theo thời gian.

Các loại xe điện hiện đại có sức cạnh tranh khá lớn với các loại xe chạy bằng khí đốt và ngày càng có nhiều loại xe này hàng năm. Phạm vi trung bình của chúng đã tương đương với ô tô chạy xăng và cơ sở hạ tầng sạc đã đủ phát triển ở nhiều khu vực khiến xe điện đang trở thành lựa chọn khả thi cho những người lái xe tìm kiếm phương tiện phát thải thấp. Xe điện có một số thiếu sót cần được giải quyết và sẽ không thể cứu chúng ta khỏi biến đổi khí hậu, nhưng chúng có thể là một phần của phong trào toàn diện rộng rãi hơn để xem xét lại phương tiện giao thông và tạo ra các phương tiện thay thế xanh hơn.

Đánh giá Star
Nội dung tương tự:

Mobile Legends: Cách khắc phục ping cao và hướng dẫn fix lag

Hướng dẫn • 19/09/2022

Mobile Legends là một trong những người già nhất MOBAs đã có sẵn cho các thiết bị di động và do đó có một cơ ...

6 cách dễ dàng để gỡ cài đặt chương trình trong Windows 10

Hướng dẫn • 23/10/2022

Bạn có một số ứng dụng trên PC chạy Windows 10 mà bạn không muốn sử dụng hoặc không muốn nữa. Đã đến lúc ...

Cách sử dụng miền email tùy chỉnh với thư ‌iCloud‌

Hướng dẫn • 09/11/2022

Id email nào có vẻ chuyên nghiệp hơn, [email protected] hoặc [email protected]? Người cuối cùng, phải không? Và nhờ iCloud +, giờ đây bạn có ...

Cách xem các nhóm riêng tư trên Facebook? – Tìm nhóm

Hướng dẫn • 17/10/2022

Nếu bạn đang tìm kiếm nhiều nhóm Facebook để tham gia hoặc xem bài viết, bạn nên biết rằng có hai loại nhóm: công ...