(News.oto-hui.com) – Cũng giống như động cơ đốt trong, pin xe điện được xem là trái tim của ô tô điện. Trải qua những quy định an toàn nghiêm ngặt, pin xe điện đang dần hoàn thiện mình để đáp ứng những điều kiện khắt khe trước khi được đưa vào sử dụng. Dưới đây là những biện pháp an toàn từ việc sản xuất pin đến ngăn ngừa thiệt hại do mất điện.
Chuỗi bài viết về ô tô điện:
- Ô tô điện từ A-Z: Tổng quan về xe điện Hyundai (Phần 1)
- Ô tô điện từ A-Z: Những điều cần biết về sạc pin ô tô điện (Phần 3)
- Ô tô điện từ A-Z: 4 loại ô tô điện thông dụng hiện nay (Phần 4)
1. Kết cấu an toàn pin cho ô tô điện:
a. Khung vỏ pin:
Pin xe điện được thiết kế để chịu va đập từ bên ngoài, đặc biệt là phần hông xe. Điều này đặc biệt quan trọng vì những va chạm bên hông xe gây thiệt hại trên khối pin có thể nghiêm trọng hơn các vụ va chạm phía trước hoặc phía sau xe (khu vực thân xe có thể hấp thụ lực tác động).
Bạn có biết về:
Nền tảng khung gầm Skateboard trên ô tô điện không?
Khối pin xe điện được chế tạo an toàn với các dải phân cách phủ gốm để cải thiện độ bền và thay vì sử dụng màng thấm thông thường, pin lithium-ion dạng túi có đặc tính tản nhiệt tuyệt vời (ngăn pin được bọc trong lá nhôm) được sử dụng để bảo vệ pin khỏi nhiệt bên ngoài. Ngoài ra, bốn mặt bên ngoài còn được lắp thêm các bộ hấp thụ va đập bổ sung.
Bạn có biết:
Vật liệu chế tạo khung ô tô cứng cáp nhất thế giới là vật liệu gì?
b. Bộ phân tách khối pin cho xe điện (Battery separators for electric vehicles):
Bộ phân tách là một màng thấm được đặt giữa cực dương và cực âm của pin xe điện. Chức năng chính của bộ phân tách là giữ cho hai điện cực cách xa nhau để tránh xảy ra hiện tượng đoản mạch, đồng thời cho phép vận chuyển các hạt mang điện cần thiết để đóng mạch trong quá trình dòng điện chạy qua trong tế bào pin.
Màng được chia làm 2 loại dùng cho các loại pin khô và ướt. Màng dùng cho pin ướt được sử dụng rộng rãi vì cấu tạo đơn giản và kích thước lỗ thấm đồng đều. Cùng với đó, pin dành cho xe điện được thiết kế với dải phân cách phủ gốm để cải thiện độ bền.
Có thể bạn muốn tìm hiểu:
Pin Lithium-Ion trên xe điện – Liệu bạn đã biết hết về nó?
2. Những bài kiểm tra an toàn pin:
Pin xe điện sẽ phải trải qua một loạt các thử nghiệm và chứng nhận an toàn trước khi đưa vào sử dụng trong xe điện như:
- An toàn khi va chạm: Trong quá trình thử nghiệm, xe thử nghiệm sẽ bị hứng chịu những tác động phía sau, phía trước và hai bên hông để kiểm tra độ an toàn pin khi chịu va đập.
- Độ kín nước: Pin xe điện cũng được thử nghiệm di chuyển trong thời tiết mưa lớn, lũ lụt, ngập úng để kiểm tra khả năng chống nước của pin;
- Ngâm nước: Trong bài test này, các kỹ sư sẽ kiểm tra an toàn pin về khả năng chịu nước trong thời gian dài khi sẽ thử nghiệm ngâm pin trong nước mặn.
- Đốt cháy: Pin sẽ được tiếp xúc trực tiếp với lửa để kiểm tra khả năng chịu lửa của pin.
3. Những công nghệ đảm bảo an toàn pin:
Giống như mọi hệ thống điện khác, hiện tượng đoản mạch là nỗi ác mộng đối với ô tô điện. Vì vậy, các kỹ sư đã cho ra những công nghệ nhằm hạn chế tối đa khả năng xảy ra đoản mạch, giúp xe trở nên an toàn và có tuổi thọ cao hơn.
Có thể bạn muốn tìm hiểu:
Cách kiểm tra hiện tượng ngắn mạch trên ô tô?
a. Công nghệ kiểm soát xung đột thành phần (Vehicle Cooperative Control):
Pin là nguồn cung cấp điện được liên kết với động cơ điện và các thành phần điện khác nhau. Do đó, nếu các thành phần điện cao áp bị hỏng hóc, những xung đột điện đó có thể dẫn đến pin làm hỏng pin. Để tránh những sự cố xung đột của các bộ phận khác có thể ảnh hưởng tới pin, các hệ thống an toàn được tạo nên nhằm ngăn chặn việc pin bị hỏng vì lý do bên ngoài pin.
b. Công nghệ bảo vệ chủ động (Active protection):
Công nghệ này được tích hợp vào Hệ thống quản lý pin BMS nhằm ngăn ngừa tai nạn bằng cách quản lý trạng thái sạc pin, cell (tế bào pin), cân bằng và nhiều tinh chỉnh khác. Nếu phát hiện bất thường trong pin, pin sẽ tự động được điều khiển (bật/tắt) thông qua rơ le (một thiết bị hoạt động trong những điều kiện nhất định để đóng/mở mạch).
c. Ngắt mạch bằng cầu trì (Manual Protection):
Phương pháp tưởng chừng đơn giản này lại vô cùng hữu hiệu khi gặp sự cố, một cầu chì sẽ được thiết kế để ngắt mạch điện khi có hiện tượng đoản mạch xảy ra trong hệ thống điện ô tô hoặc trong pin.
4. Cơ cấu chống giật điện khi sạc:
Nhiều người dùng lo lắng khi phải sạc pin ngoài trời trong những ngày mưa. Tuy nhiên với những công nghệ sạc mới, ô tô điện vẫn an toàn ngay cả khi ở trong những trận mưa lớn.
Trước hết, một lỗ thoát nước bên trong cổng sạc giúp đẩy luồng hơi nước bị ngưng tụ ra, giúp ngăn ngừa điện giật. Khi súng sạc và cổng sạc được kết nối, một lẫy khóa sẽ ngăn chặn bất kỳ dòng chất lỏng nào chảy vào bên trong.
Trong trường hợp khẩn cấp, khi ấn nút trên súng sạc, dòng điện sẽ ngay lập tức bị ngưng lại, ngăn chặn bất kỳ thiệt hại nào đối với các điểm tiếp xúc của đầu nối. Một biện pháp phòng ngừa giật điện khác là dòng điện sẽ chỉ chạy qua khi súng sạc được kết nối hoàn chỉnh với cổng kết nối.
Bài viết liên quan:
- Giải thích chi tiết 3 cấp độ sạc cho ô tô điện hiện nay
- Sạc nhanh DC trên ô tô điện khác sạc thường AC như thế nào?
- Tại sao nước không ảnh hưởng đến pin xe điện hoặc động cơ điện?
