Đồ án môn học Đề tài tìm hiểu phân tích và mô phỏng hệ thống truyển Động xe Điện

Trong đó có sự xuất hiện của xe điện và chính sự xuất hi n cệ ủa xe điện đã và đang dần thay th v trí cế ị ủa các dòng xe động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu xăng.. ố ấ Tại đồ án này, c

2

Lời M ở Đầu

Trong xã h i ngày nay, v i s phát tri n nhanh c a công ngh ộ ớ ự ể ủ ệ đã tạo ra nhiều sản phẩm công ngh m i d n thay th cho các công ngh ệ ớ ầ ế ệ cũ Trong đó có sự xuất hiện của xe điện và chính sự xuất hi n cệ ủa xe điện đã và đang dần thay th v trí cế ị ủa các dòng xe động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu xăng Xe điện ngày càng hấp dẫn với người dùng b i chính nh ng l i ích mà lo i xe này mang lở ữ ợ ạ ại cho đời s ng ốnhư khả năng giảm hoặc lo i b hoàn toàn khí th i t ạ ỏ ả ừ xe và đồng th i kéo theo s ờ ựgiảm ph thuụ ộc vào các nguồn năng lượng hóa thạch đang ngày càng cạn ki t d n ệ ầHiện nay vấn đề giảm khí th i ô nhiả ễm môi trường và bất ổn năng lượng đang được đặt trên các bàn ngh s chính c a nhi u qu c gia trên toàn th ị ự ủ ề ố ế giới, và việc phát triển xe điện s làm giẽ ảm đáng kể những lo l ng v ắ ề khủng hoảng năng lượng trong th i gian tờ ới, đồng th i t o ra mờ ạ ột tương lai bền vững cho nhân lo ại.Đối v i s phát tri n c a loớ ự ể ủ ại hình xe điện, các nhà s n xuả ất đã nắm được các chìa khóa c a lo i hình công nghủ ạ ệ xe điện và ti n hành c i tiế ả ến cho riêng mình như phát triển các loại pin xe điện có các thông s tố ối ưu, và các công nghệ động cơ điện được áp dụng vào xe điện để ạo đượ t c hiệu quả t t nh t ố ấ

Tại đồ án này, chúng ta s nhìn sâu vào các chi ti t v lẽ ế ề ợi ích xe điện các m t hặ ạn chế khi so sánh với xe động cơ đốt trong, tìm hiểu các nguyên lý hoạt động của

bộ truyền động xe điện v các loề ại động cơ điện để xem các s tự ối ưu của các loại

xe này, đồng thời xem về các loại pin khả dụng được sử dụng trong xe điện và cách hoạt động của pin được áp dụng trong xe điện Từ đó thấy được quy trình để một chiếc xe điện có thể hoạt động và bán ra trên th ị trường

3

M ỤC LỤ C

MỤC LỤC 3

Chương 1: Giới Thiệu 5

1.1 T ng quan ổ 5

1.2 Nhi m v ệ ụ đề tài 5

Chương 2: Lịch Sử Hình Thành Và Phát Tri n Cể ủa Xe Điện 6

2.1 L ch s hình thành các công ngh ị ử ệ khởi đầu 6

2.2 S phát triự ển trong 100 năm của xe điện 6

2.3 S bùng n và thoái trào n n công nghiự ổ ề ệp xe điện 7

2.4 S h i sinh cự ồ ủa xe điện 8

Chương 3: Tìm hiểu về hệ thống xe điện 11

3.1 Các nguyên tắc cơ bản về xe điện 11

3.1.1 Động cơ điện và động cơ đốt trong 11

3.1.2 So sánh h ệ thống truyền động 17

3.1.3 Phân loại động cơ điện 26

a) Các loại động cơ 26

b) Mô hình động cơ trên xe điện 31

3.2 Công ngh ệ pin cho xe điện 33

3.2.1 Giới thi u v ệ ề pin xe điện 33

3.2.2 Thông s v ố ề pin cho xe điện 40

3.2.3 Quy trình và v t liậ ệu trong pin xe điện 48

3.2.4 M t s thông s ộ ố ố thự ế ề pin Lithium và được ứng dụng 57 c t v 3.2.5 Thời lượng s c m t b pin Lithium ạ ộ ộ 59

3.2.6 Đặc tính an toàn của pin xe điệ 61 n 3.3 Thi t b chuyế ị ển đổi năng lượng bên trong xe điện 63

3.3.1 B chuyộ ển đổi (DC AC) 63

3.3.2 B ộ biến đổi điện áp m t chi u (DCộ ề DC) 64

3.4 H ệ thống sạc cho xe điện 64

3.5 H p s ộ ố (hệ thống vi sai) 66

3.6 Các thi t b h ế ị ệ thống điện tử khác 67

4

Chương 4: Phân tích mô hình xe điện thực t ế (Mẫu xe TESLA MODEL S) 68

4.1 Đôi nét về hãng xe điện Tesla 68

4.2 Tìm hi u v Tesla Model S ể ề 69

4.2.1 H ệ thống pin trên xe 69

4.2.2 H ệ thống truyền động c a xe Tesla Model S ủ 71

4.2.3 B ộ điều ch nh công su t xe (b ỉ ấ ộ biến tần) 73

4.2.4 B ộ vi sai điện t (EDC) ử 74

Chương 5: Mô phỏng hệ thống truyền động bằng Matlab Simulink 75

5.1 Gi i thi u ớ ệ 75

5.2 Mô hình thu t toán h c c a h ậ ọ ủ ệ thống 75

5.2.1 Mô hình toán h c cọ ủa động cơ từ trở đồng bộ SynRM 75

5.2.2 B ộ biến t n nguầ ồn áp 79

5.2.3 Mô hình toán h c khi chuy n sang h quy chi u d-q ọ ể ệ ế 79

5.3 Thu t toán mô phậ ỏng cho điều khiển động cơ 81

5.3.1 B ộ điều khiển PID cho xe điện 81

5.3.2 H ệ thống điều khi n x p chể ế ồng 83

5.3.3 Khâu bù tr Lead-lag khâu bù kép Double-ễ và lead 84

5.3.4 Tối ưu hóa bầ đàn PSOy -Tối ưu hóa điều chỉnh tham s b ố ộ điều khi n PIDể 84

5.3.5 Mô hình hóa thi t b ế ị vi sai điện tử (EDC) cho xe điện 91

5.3.6 Mô hình hoá và phân tích lực tác động lên xe điện khi v n hành ậ 95

5.4 Kết qu mô phả ỏng đầy đủ ệ thống điề h u khi n xe EV ể 97

Chương 6: Tổng Kết 101

Lời k t ế 102

Tài li u tham khệ ảo: 102

Ở đồ án này, em ẽ phân tích một cách tổng quát về các tính năng, các scông ngh ệ đang được áp dụng cho xe điện và lợi ích mà xe điện mang l i ạcho đờ ống con người cũng như sựi s vượt tr i cộ ủa chính xe điện khi so với các dòng xe xăng Để nhìn được những thực tiễn đó, đồ án này s ẽ thểhiện các mặt vượt trội của xe điện khi so sánh với xe xăng đồng th i cho ờchúng ta thấy được sự h u ích, s ữ ự vượt tr i ộ cũng như sự phát tri n nhanh ểchóng v công ngh cề ệ ủa xe điện trong những năm gần đây

1.2 N hiệm v ụ đề tài

Nội dung 1: tìm hi u khái quát vể ề xe điện v l ch s hình thành s về ị ử ự ận hành c a xe và l i ích xe mang l i khi so sánh v i kinh tủ ợ ạ ớ ế thị trường và các dòng xe xăng

Nội dung 2: xem xét v các công ngh ề ệ hiện đại được sử d ng cho xe ụ điện trọng điểm là b ộ lưu trữ năng lượng cho xe là pin

Nội dung 3: mô ph ng s v n hành cỏ ự ậ ủa xe điện b ng matlab ằ

1830 đến năm 1835, m t s nhà khoa M ộ ố ở ỹ và Hungary đã xây dựng các mô hình

xe điện cỡ nhỏ đầu tiên, điển hình là Robert Anderson phát tri n chiđã ể ếc xe điện thô sơ đầu tiên ở Anh s d ng pin không s c lử ụ ạ ại được

2.2 Sự phát triển trong 100 năm của xe điện

Mẫu xe điện có thi t k hình tên lế ế ửa Jamais Contente đã đạ ốc đột t đến 105,88 km/h

vào ngày 29/4/1899 Năm 1859, Gaston Planté, nhà vật lý người Pháp bắt đầu phát minh ra pin sạc và các v t dậ ụng dùng để lưu trữ điện trên xe Đến năm 1880, nhà phát minh Gustave Trouvé đã tiến hành cải tiến một động cơ điện nhỏ và được hãng công nghệ Siemens phát tri n cùng vể ới pin sạc để ắ g n vào chi c xe 3 bánh c a James ế ủStarley, m t nhà sáng chộ ế người Anh Chi c xe 3 bánh ế này là phương tiện giao thông ch y bạ ằng điện đầu tiên trên th ế giới

7

Tuy nhiên, nếu xác định khái niệm ô tô điện phải đến năm 1884, chiếc ô tô điện đầu tiên mới chính thức ra đời do nhà phát minh Thomas Parker chế tạo tại Wolverhampton, Anh châu Âu, Pháp và Anh là hai quỞ ốc gia đầu tiên ng h ủ ộloại hình xe điện cho giao thông

Tại M , khoỹ ảng năm 1890 – 1891, nhà phát minh William Morrison đã chếtạo m t m u ô ộ ẫ tô điện 6 chỗ ngồi Chi c xe này có th t tế ể đạ ốc độ 23 km/h Nhưng phải chừng 5 năm sau đó, người Mỹ mới bắt đầu quan tâm đến xe điện khi nhà thi t k A.L Ryker gi i thi u chiế ế ớ ệ ếc xe điện 3 bánh c a mình Trong ủkhi đó, từ 15 năm trước, người châu Âu đã thường xuyên sử dụng xe điện trong cuộc sống thường ngày

Giai đoạn này, ô tô điện đã liên tiếp lập nên nh ng k l c v tữ ỷ ụ ề ốc độ và khoảng cách di chuyển Đáng chú ý nhất là chiếc xe điện có thi t k hình tên l a Jamais ế ế ửContente đã đạ ốc đột t đến 105,88 kmh K l c tỷ ụ ốc độ này được th c hi n b i tay ự ệ ởđua Camille Jenatzy vào ngày 29/4/1899

2.3 Sự bùng n và thoái trào n n công nghiổ ề ệp xe điện

Cuối th k ế ỷ 19 đầu thế k ỷ 20, xe điện đã tạo nên một trào lưu mới trong giao thông b i nh ng l i th c a mình Khi y, các ở ữ ợ ế ủ ấ loại phương tiện ch y bạ ằng hơi nước và xăng thường ồn ào và tốc độ cũng chưa cao Trong khi đó, xe điện l i êm ạ

ái hơn, không rung lắc, không thải khói và mùi xăng

Chính vì v y, vào thậ ập niên 1900, xe điện đã trở thành một trào lưu tại Mỹ Theo th ng kê thố ì giai đoạn này, tính riêng t i M có kho ng 40% ô tô ch y bạ ỹ ả ạ ằng hơi nước, 22% xe chạy xăng và có đến 38% là xe chạy điện Bước ngoặt diễn ra vào năm 1908 khi tập đoàn ô tô Ford tiến hành sản xuất hàng loạt mẫu xe Model

T và đồng th i, nhà phát minh Charles Kettering gi i thi u bờ ớ ệ ộ khởi động m i trên ớ

xe ô tô giúp lo i bạ ỏ động tác dùng tay quay cho vi c khệ ởi động máy

Giá thành là một điểm y u cế ủa xe điện Theo tính toán thì vào khoảng năm

1910 giá bình quân c a mủ ột chiếc xe điện rơi vào khoảng 1.750 USD trong khi xe chạy xăng chỉ có giá bình quân 650 USD

Từ năm 1920, khi hạ tầng giao thông được c i thi n, ngành công nghi p khai ả ệ ệthác d u phát triầ ển đã giúp cho giá nhiên liệu rẻ hơn rất nhi u Chính vì v y, xe ề ậchạy xăng và dầu ngày càng được ưa chuộng b i nó phù h p vở ợ ới đa số dân chúng,

kể cả ở các vùng nông thôn, các trang trại Đến năm 1930, xe điện đã gần như

8

hoàn toàn bi n mế ất Trong khi đó, xe sử ụng động cơ đố d t trong l i bạ ắt đầu bùng

nổ

2.4 Sự h i sinh cồ ủa xe điện

Năm 1970, giá xăng tăng cao kỷ ục đã khiế l n Mỹ phải quay trở lại với nhu cầu phát triển xe điện Các tập đoàn ô tô được giao nhiệm v nghiên c u và phát ụ ứtriển để đưa xe điện trở lại với giá thành thấp hơn, góp phần giải quyết bài toán năng lượng

Đến năm 1982, tập đoàn General Motors (GM) chiếc t o chiạ ếc xe hybrid đầu tiên s d ng cùng lúc c ử ụ ả xăng và điện

Năm 1996, GM chính thức đưa vào sản xuất hàng loạt mẫu xe điện EV1 Mẫu xe này có th di chuyể ển quãng đường lên đến 129 km cho m t l n s c pin ộ ầ ạMột năm sau đó, Toyota đã tạo nên một bước ngoặt khi lần đầu tiên giới thiệu mẫu xe hybrid Prius Cho đến nay, Toyota Prius v n là mẫ ột cái tên đình đám của ngành công nghi p ô tô th ệ ế giới trong lo i hình xe lai này Theo thạ ống kê, đến nay đã có trên 37 triệu chiếc Toyota Prius được bán ra thị trường kể từ lần đầu tiên ra mắt vào năm 1997

Cùng th i gian Toyota Prius ra m t, nhiờ ắ ều hãng xe khác cũng bắt đầu sản xuất nh ng mữ ẫu xe điện đầu tiên c a mình Có th k ủ ể ể đến như Honda với mẫu xe

EV Plus, Nissan v i Altra EV hay Chevrolet (GM) v i S-ớ ớ 10 EV…

9

Sơ đồ lịch sử phát tri n khái quát cể ủa xe điện

10

Trong sơ đồ, ta thấy qua hơn 100 năm phát triển xe điện đã trải qua nhiều thời k t ỳ ừ sơ khai nhất lên đến s phát tri n thành công và cho tự ể ới ngày nay đã tạo nên nhiều hãng xe điện lớn như Tesla, NISSAN, …

11

Chương 3: Tìm hiểu về hệ th ống xe điệ n

3.1 Các nguyên tắc cơ bản v ề xe điện

3.1.1 Động cơ điện và động cơ đốt trong

Đa số mọi người đều không hi u khi so sánh ô tô ể thông thường với ô tô điện

Về b n ch t, có hai vả ấ ấn đề cơ bản mà t t cấ ả ô tô đều có mà ta nên hi u rõ ể Đây là những đặc tính cơ bản để định hình cho nh ng mữ ẫu xe ngày nay

Trong th c t , có hai nguyên t c chính cho các lo i xe Vự ế ắ ạ ấn đề thứ nhất là lưu trữ năng lượng Đặc điểm thứ hai là động cơ Ở phần này, ch y u s xem xét ủ ế ẽ

về sự biến đổi năng lượng và vận hành của động cơ và so sánh động cơ điện với động cơ đốt trong

Trên thế giới hi n t i bao g m hai loệ ạ ồ ại động cơ chính khi xét theo nguyên tắc v n hành cậ ủa động cơ Loại động cơ thứ nhất là động cơ nhiệt và loại động cơ thứ hai là động cơ điện

Hình1: Mô hình động cơ trên xe ô tô

Đối với động cơ nhiệt, sự v n hành cậ ủa động cơ dựa vào s ự giải phóng năng lượng hóa học khi đốt cháy nhiên li u Nhiệ ệt t o ra s dãn nạ ự ở trong động cơ và kéo theo là các chuyển động quay Và ta d dàng thễ ấy điều này trong các loại động cơ nhiệt như động cơ diesel, động cơ xăng, động cơ hơi nước và động cơ Sterling

Quy trình v n hành cậ ủa động cơ nhiệt gần như luôn hoạt động theo 4 giai đoạn chính Ở giai đoạn thứ nhất, nhiên liệu được bơm vào khoang mà van được

mở ra và đóng lại ngay sau đó Ở giai đoạn thứ hai, xi lanh đẩy lên làm nén xăng nhiên li u vệ ừa được đổ vào Ở giai đoạn th ứ ba, năng lượng trong nhiên liệu được thu th p bậ ằng cách đốt cháy lượng nhiên li u ệ đã nén Kết qu c a v n tả ủ ụ ổ ừ đốt nhiên li u ệ làm xi lanh đẩy xu ng và gây ra chuyố ển động quay trong động cơ Vào

12

giai đoạn thứ tư và cuối cùng, năng lượng đốt cháy được phát ra và tạo một vòng lặp chuyển động quay liên t c cho xi lanh Khi nhìn vào chu trình ta luôn th y có ụ ấ

sự khéo léo và t m trong cách hoỉ ỷ ạt động của động cơ, nhưng trong thực tế động

cơ nhiệt có rất nhi u về ấn đề

Hình 2: Quy trình 4 giai đoạn của động cơ

Đối với động cơ nhiệt, cấu t o của đông cơ là s gộp l i của hàng trăm linh ạ ự ạkiện có độ chính xác tỉ mỉ cao để tạo nên sự chuyển động trong động cơ Từ đó làm cho động cơ trở nên nặng nề, phức tạp trong cấu tạo và tốn kém chi phí khi sửa ch a Và trong v n hành, do nhi t và s n do ữ ậ ệ ự ổ đốt nên gây ra s hao mòn khá ựnhanh trong động cơ Đồng thời kèm theo đó là sự lãng phí năng lượng rất nhiều

từ loại động cơ này Về lý thuy t, ta có th c i thi n m c hi u qu hế ể ả ệ ứ ệ ả ấp thu năng lượng của động cơ nhiệt lên 50%, nhưng đồng thời có thể kèm theo nhiều vấn đề khác được sinh ra Đầu tiên ph i k ả ể đến là chi phí để nâng c p ấ động cơ nhắm tăng công su t sấ ẽ trở nên đắt hơn Thứ hai là xe ph i ch y v i sả ạ ớ ố lượng ầ đốt l n nhiên liệu liên tục trong buồng động cơ và điều này gần như bất khả thi trong th c tế ựCuối cùng, điều không thể thực hiện là luôn luôn cho động cơ chạy ở công suất cao nh t Mấ ặc dù đã cải ti n hình thế ức động cơ đốt trong hơn 150 năm nhưng sựhao phí c a m t chiủ ộ ếc xe thông thường vẫn lên đến 75% th t thoát do nhi t Và ấ ệvới các dòng xe phân kh i l n hay các dòng xe ố ớ thể thao thì s ự thất thoát nhi t còn ệlớn hơn rất nhi u và có th ề ể lên đến hơn 95% nếu chạy trong các đường thành ph ốthông thường Và hiện nay cũng có nhiều vấn đề ới các dòng xe động cơ v nhiệt

đó là khí thải gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng s c khứ ỏe con người, c 1 lít ứnhiên liệu xăng đốt sẽ tạo ra 2.3 Kg khí cacbon dioxit

13

Đối với động cơ điện, cách vận hành động cơ sẽ khác hoàn toàn Chúng ta

sẽ g p nhi u các loặ ề ại động cơ điện, nhưng nguyên tắc hoạt động ch y u củ ế ủa động

cơ điện b ng cách s dlà ằ ử ụng ừ trường t

Theo nguyên lý cơ bản của v t lý, n u ta lậ ế ấy m t cuộ ộn dây và cho dòng điện chạy qua nó sẽ t o ra t trường Và nó s sinh ra t tính Nạ ừ ẽ ừ ếu ta đặt cu n dây t ộ ừtính này gi a 2 nam châm, m t m t cu n dây s bữ ộ ặ ộ ẽ ị đẩy lên và m t còn l i s b ặ ạ ẽ ịđẩy xuống, và chính điều này làm cho cuộn dây quay cho đến khi thẳng đứng Tại thời điểm đó, ta nhanh chóng thay đổi cực

Hình 3: S ự hoạt động lực của t ừ trường hút và đẩy đối với các cực của

nam châm

Những l i ích cợ ủa xe điện là r t nhi u Nó ch có m t b ấ ề ỉ ộ ộ phận quay và ta gọi

đó là rotor Vì thế, động cơ điện khá là nhẹ, gọn và rẻ hơn rất nhiều Và vì từ trường không ảnh hưởng nhiều đến động cơ, nên một động cơ điện có thể ho t ạđộng liên tục lâu dài và không cần bảo dưỡng thường xuyên Điều làm cho động

cơ điện trở nên hữu ích nhất là năng lượng cung cấp cho động cơ có thể được sử dụng hoàn toàn 100% và khi vận hành năng lượng có th s c l i t quy trình phanh ể ạ ạ ừcủa xe điện Do đó, kích thước quá l n cớ ủa động cơ điện không làm giảm đáng kể hiệu su t và ấ đồng th i động cơ điện r và nh ờ ẻ ẹ Đó là một trong nh ng lý do trong ữthực tế xe điện tăng tốc nhanh hơn nhiều Đối với sức khỏe và môi trường, động

cơ điện có th ể chạy bằng năng lượng tái t o và không th i ra khí th i nên r t thân ạ ả ả ấthiện với môi trường

14

Động cơ đốt trong Động cơ điện Động cơ điện khi so

với động cơ đốt trong Năng lượng sinh ra trên

khối lượng 1-3 kW/Kg 3-10 kW/Kg Mạnh hơn gấp 3 lần Năng lượng sinh ra trên

Thể tích nh ỏ hơn 40 lần khi cùng một mức năng lượng

Tỷ l nệ ăng lượng được

tác dụng để ậ v n hành xe

5-30% hiệu qu ảtác dụng

93-96% hi u qu ệ ảtác dụng

Gấp 3-20 l n hiầ ệu qu ả

sử dụng năng lượng Chuyển động trong động

cơ

Rất nhiều b ộ phận chuyển động

Một b ộ phận chuyển động

Miễn phí chi phí bảo trì

Bảng s ố liệu so sánh v thông s v n hành giề ố ậ ữa động cơ đốt trong và động

cơ điện

Bảng số liệu sau cho ta thấy sự vượt tr i cộ ủa động cơ điện khi so sánh với động cơ nhiệt Với các sự vượt trội về hiệu suất hoạt động, sự vận dụng năng lượng tối ưu nhất, và nhất là không c n bầ ảo dưỡng quá nhiều như động cơ đốt trong Nhưng trong thực tế, con người lại ưu tiên sử ụng động cơ đố d t trong hơn

Và t i sao l i xạ ạ ảy ra điều này? Để trả l i câu h i này ta cờ ỏ ần phải phân tích sâu hơn

về vấn đề lưu trữ năng lượng

Khi nhìn vào động cơ xe điện thì có một sự vượt trội hơn hẳn động cơ đốt trong Nhưng khi nhìn vào khả năng lưu trữ năng lượng để vận hành thì xe động

cơ đốt trong có ưu thế ớn hơn rất nhi u b l ề ởi vì xăng hay nhiên liệu đốt dễ lưu trữhơn rất nhiều so với lưu trữ năng lượng điện Và khi nhìn vào bộ lưu trữ năng lương của xe điện là pin thì pin lưu trữ kém hơn rất nhiều

Bảng s ố liệu so sánh lưu trữ năng lượng pin khi so với lưu trữ xăng ừ năm t

1900 và d ự kiến trong tương lai

Qua b ng s u ta thả ố liệ ấy được s y u kém v ự ế ề lưu trữ năng lượng c a pin khi ủ

so v i khớ ả năng lưu trữ năng lượng xăng dù với lo i pin m i nh t hi n nay là ạ ớ ấ ệLithium nhưng vẫn tệ hơn 50 lần khi so với xăng

Và để thấy rõ s thua kém c a pin trong hi n t i khi so vự ủ ệ ạ ới xăng ta nhìn vào bảng số liệu bên dưới được cập nhật mới nhất vào năm 2021, ta thấy được pin đang có sự lưu trữ năng lượng yếu hơn rất nhiều l n khi có ầ khối lượng và th tích ểtương tự ới năng lượng đốt được lưu trữ v

Bảng so sánh mật độ năng lượng gi a các lo i nhiên li u m i nh t cữ ạ ệ ớ ấ ập

nhật năm 2021 Nguồn [3]

Để ả c i thiện điều này, các nhà khoa học đang nghiên cứ để ạu t o ra loại pin Lithium-air v i ớ khả năng lưu trữ năng lượng được coi là ngang b ng hoằ ặc hơn hẳn năng lượng từ xăng Nhưng trong hiện tại khả năng lưu trữ năng lượng từ xăng vẫn vượt trội hơn rất nhiều khi so với pin

Mặc dù thua thiệt về khả năng lưu trữ năng lượng của xe điện khi so v i xe ớđộng cơ đốt trong, nhưng khi nhìn vào các thông số vượt trội của động cơ điện

16

khi so với động cơ đốt trong thì s so sánh t ng th c a hai lo i xe s cân bự ổ ể ủ ạ ẽ ằng nhau Và s so sánh này s ự ẽ ngày càng có ưu thế nghiêng về xe điện khi khả năng lưu trữ năng lượng của pin được phát tri n, tuy nhiên ể đó là cho sự phát tri n trong ểtương lai

Bây gi hãy ờ xem xét v chính b n thân pin và nhiên liề ả ệu xăng Vào năm

1900, di chuyđể ển quãng đường 500 Km c n m t c c pin nầ ộ ụ ặng đến 10 tấn tương đương một con voi Ở cuối thế kỷ 19, cũng với khoảng cách đó vẫn cần cục pin nặng 3 tấn tương đương một con tê giác Cùng thời điểm đó ạ t o ra pin nickel-metal hydrate v i khớ ối lượng ch ỉ 800 Kg để di chuy n cùng kho ng cách Và bây ể ảgiờ v i loớ ại pin Lithium đã giảm khối lượng pin xuống còn 400 Kg để di chuyển với kho ng cách ả tương đương Và kỳ vọng trong kho ng th i gian 1ả ờ 0 năm nữa khối lượng pin s ẽ giảm xu ng ch còn 200Kg ố ỉ

Mặc dù cục pin 200 Kg có v khá nẻ ặng Nhưng khi nhìn vào tổng thể hệ thống truyền động, h ệ thống truyền động nh ẹ hơn rất nhi u so v i t ng th ề ớ ổ ể xe điện chính vì v y s ậ ự bù đặp v ề khối lượng là như nhau i so vkh ới xe động cơ đốt trong

Lý do chính người ta chú trọng đến trọng lượng không chỉ vì để xây dựng

mô hình xe nhẹ hơn và nhanh hơn, đồng th i s kéo theo v giá c rờ ẽ ề ả ẻ hơn khi trọng lượng giảm kéo theo giảm v t liậ ệu làm nên m t chi c xe Vì th khi làm ộ ế ếtổng th c hể ả ệ thống pin và hệ thống truyền động nhẹ hơn cho một chi c xe, kéo ếtheo đó là sẽ tiết kiệm được rất nhiều chi phí

Kết lu n chung, ậ hiện nay s ẽ chỉ có hai loại động cơ chính cho xe ô tô là động

cơ nhiệt hoạt động bằng cách đốt nhiên liệu để vận hành và động cơ điện s dử ụng

từ tính và tác d ng tụ ừ trường để làm quay động cơ Khi so sánh tổng th v ể ề động

cơ, ta luôn thấy được động cơ điện có r t nhiấ ều tính năng vượt trội hơn rất nhiều

so với động cơ xăng nhưng vấn đề chính của xe điện chính là pin Pin chính là một vấn đề cực lớn để phát triển xe điện Theo đó có th hy v ng vào chính công ể ọnghệ và tương lai hoàn toàn có thể làm cho pin xe điện trở nên gọn, nhỏ và nhẹ hơn và có lượng năng lương lưu trữ tối ưu hơn khi so sánh với lưu trữ năng lượng nhiên liệu xăng Từ đó, sẽ ảnh hưởng t i cớ ả chi phí, giá thành xe điện khi nó s ẽtrở nên rẻ hơn rất nhiều Vì v y khi xem xét vi n c nh này, vi c s dậ ễ ả ệ ử ụng xe điện không ph i là m t câu hả ộ ỏi “nếu” Nó sẽ đơn thuần là câu hỏi “Dòng xe này sẽvượt trội như thế nào về tốc độ khi so với động cơ đốt trong”

17

3.1.2 So sánh h ệ thống truyền động

Ở phần này chúng ta s ẽ xem xét sơ lược về các h ệ thống truyền động của xe

điện và xe động cơ đốt trong cũng như hai loại xe khác được phát triển hi n nay ệ

là xe điện Hybrid và xe điện Plug-in hybrid Hai dòng xe điện Hybrid và xe điện Plug-in hybrid là s k t h p giự ế ợ ữa xe điện và xe động cơ đốt trong để ạ t o nên s ựphối hợp gi a hai loữ ại động cơ điện và động cơ đốt trong làm cho công suất v n ậhành xe được duy trì hoặc tăng lên rất nhiều Các dòng xe này đang được phát triển, sản xu t b i nhi u hãng xe trên th ấ ở ề ế giới và m r ng th ở ộ ị trường trên th ế giới.Khi nhìn vào vấn đề xe điện ta thường có các câu h i, ỏ Xe điện plug- hybrid in

có ph i ch là mả ỉ ột bước đệm t m thạ ời để tạo ra những chiếc xe chạy hoàn toàn bằng điện? Và t i sao ph i ch u t n th t và ph c t p cạ ả ị ổ ấ ứ ạ ủa pin nhiên li u khi lái xe ệđiện thay cho xe động cơ đốt trong?

Tóm t t nhanh v lý do t i sao lắ ề ạ ại muốn lo i b ạ ỏ động cơ đốt trong: đốt nhiên liệu hóa thạch gây ra s nóng lên toàn c u và khí thải gây ô nhiễm môi trường ự ầĐộng cơ đốt trong khi vận hành s hao t n trung bìẽ ổ nh 75% năng lượng sinh ra từ

đốt nhiên li u, chúng gây ra tiếng n l n và sinh ra khí th i gây hại l n cho môi ệ ồ ớ ả ớtrường Cu i cùng, loố ại động cơ này r t n ng và t n nhi u ấ ặ ố ề chi phí để s n xu t, cả ấ ần tất cả loại hỗ trợ như hộp số, bộ xử lý khí thải và điều ảnh hưởng nhất là cần rất nhiều chi phí cũng như nhiều lần để ảo dưỡng động cơ trong suố b t thời gian hoạt đông của động cơ

Hình 4: Mô hình xe s dử ụng động cơ đốt trong

Trong th c t ta có th thay th ngu n nhiên liự ế ể ế ồ ệu xăng dầu b ng các loằ ại nhiên li u sinh h c, ngu n nhiên li u này có th thay th cho nhiên liệ ọ ồ ệ ể ế ệu xăng hiện

và công nghiệp khác Nhưng vẫn lưu ý nhiên liệu sinh học biến đổi từ các chất thải sinh học thành nguyên li u thô vẫn là một ý kiến hay Và một vài nhiên li u ệ ệsinh h c tiên tiọ ến được làm t các lo i t o và không c nh tranh v i th c ph m và ừ ạ ả ạ ớ ự ẩ

tự nhiên Nhưng nhiên liệu sinh học cũng có vài tác nhân ảnh hưởng đến động cơ như việc đưa nó vào động cơ sẽ gây nhiều tác hại cho động cơ khi vận hành hơn

là vấn đề nó gi i quyả ết được

Hình 5: Hi u suệ ất xe khi thu được năng lượng mặt trời và đưa vào xe

19

Từ những điều phân tích trên đưa ta đến với lợi ích xe điện Và khởi đầu trong đó là xe điện Hybrid

Hình 6: Mô hình xe điện Hybrid

Như tên gọ ủa nó, xe điệi c n Hybrid chính là sự kết hợp giữa động cơ nhiệt với xe điện Pin và động cơ điện được m rở ộng và s dử ụng thay cho động cơ xăng vào nh ng thữ ời điểm mà động cơ thông thường kém hi u qu ệ ả hơn, ch ng hẳ ạn như việc khởi động xe bắt đầu chạy và d ng xe Và trong lúc vừ ận hành, động cơ xăng đồng th i s s c l i pin B ng cách s dờ ẽ ạ ạ ằ ử ụng động cơ điện trong các tình hu ng mà ốđộng cơ đốt trong đặc biệt có vấn đề, hiệu suất tổng thể của xe sẽ tăng lên và độhao mòn của động cơ đốt trong và má phanh giảm Trong suốt vòng đời c a chiủ ếc

xe, có m t l i th tài chính rõ ràng vì ti t kiộ ợ ế ế ệm xăng hoặc d u diesel d dàng ầ ễ vượt

xa chi phí b ổ sung để s n xu t h ả ấ ệ thống truyền động này Tuy nhiên, ưu điểm còn hạn ch N u bế ế ạn thêm động cơ Hybrid vào một động cơ xăng vốn đã tiết ki m, ệbạn có thể tiết ki m 10% ho c thệ ặ ậm chí 20% nhưng đó là kho ng gi i h n nhiên ả ớ ạliệu mà bạn có th ể tiết kiệm được

20

Giờ ta đến v i m t lo i xe cớ ộ ạ ải ti n t ế ừ xe điện Hybird là dòng xe điện plug-in hybrid Về cơ bản nó có c h ả ệ thống truyền động thông thường và h ệ thống truyền động điện Nó có th lể ấy năng lượng từ cả nhiên li u hóa thệ ạch và điện

Hình 7: Mô hình xe plug-in hybird

Ưu điểm lớn nhất của nó là tầm xa với pin nhỏ trong khi bạn có thể nhanh chóng b sung bổ ộ lưu trữ năng lượng c a mình b ng cách s d ng trủ ằ ử ụ ạm xăng.Nhược điểm l n nh t c a nó so v i chớ ấ ủ ớ ạy hoàn toàn bằng điện là: H ệ thống truyền

động khi kết h p này sợ ẽ phức tạp và đắt tiền hơn, đòi hỏi nhiều sự bảo trì hơn Mặc dù gi m thiả ểu lượng CO2 thải ra nhưng vẫn có một vài khí thải không lành mạnh Bây gi mờ ột trong những câu hỏi thường gặp hơn là: có tương lai cho ự sthịnh hành c a ủ xe điện plug- hybrid không? Câu tr l i là: theo gi i khoa hin ả ờ ớ ọc - hội đồng giám kh o vả ẫn chưa chắc chắn được Với cách giá pin đang giảm mạnh trong khi s c nhanh ngày càng tr ạ ở nên nhanh hơn, các chuyên gia không nhìn thấy một lối đi phát tri n cho ể xe điện plug-in hybrid trong tương lai

Bây gi ta chuyờ ển sang xe điện hoàn toàn Ở đây hệ thống truyền động thông thường hoàn toàn bị loại b ỏ Như vậy là hệ thống xe gần như hoặc chắc chắn s ẽloại bỏ bình xăng, động cơ đốt trong, bộ vi sai, h p s và h ộ ố ệ thống xả

21

Hình 8: Mô hình xe điện hoàn toàn

Qua mô hình xe điện toàn phần, ta thấy đã loại bỏ được hoàn toàn động cơ đốt trong Nó ch y hoàn toàn bạ ằng điện và ch s dỉ ử ụng động cơ điện với t t c các ấ ả

ưu điểm của nó Một trong những điều thú vị về lái xe là việc lái một bàn đạp ngày càng phổ biến Điều này có nghĩa là bạn chỉ sử dụng phanh khi trong các trường h p kh n c p N u không, b n ch cợ ẩ ấ ế ạ ỉ ần tăng tốc b ng cách nhằ ấn bàn đạp ga

và gi m tả ốc bằng cách buông bàn đạp ga Tất nhiên phanh theo cách này có thêm lợi th là tái tế ạo năng lượng Nhược điểm lớn nhất là cho dòng xe này là cần một pin lớn để di chuyển một ph m vi tạ ốt Theo khảo sát, người lái xe điện s hài lòng ẽvới kho ng cách t khoả ừ ảng 400 đến 500 Km và hoàn toàn không để ý đến lợi ích của lo i pin l n ạ ớ hơn Điều có nghĩa ta sẽ mong đợi các dòng xe điện có thể di chuyển khoảng cách tương tự và sẽ thống trị thị trường xe trong tương lai Tất nhiên xe chạy điện hoàn toàn c n có khầ ả năng sạc nhanh Hiện t i, ạ dung lượng sạc bình thường là 50kW, tương đương với khoảng 250 km trong m t gi sộ ờ ạc Nhưng trong tương lai không xa, mức khoảng cách di chuyển trung bình sẽ tăng lên r t nhi u và có th t tấ ề ể đạ ới hơn 300 Km trong 15 phút sạc

Lý do l n nhớ ất ảnh hưởng đến xe điện không phải là khí hậu môi trường mà

là giá c chi phí (ti n) Khi s hả ề ở ữu xe điện sẽ chỉ ần mộ c t chi phí nh cho b o trì ỏ ả

xe nhưng m t chi phí l n cho các loộ ớ ại pin cũng như năng lượng cung c p vấ để ận hành xe, và khi giá pin tr nên r ở ẻ hơn, giá một chiếc xe điện s r ẽ ẻ hơn rất nhiều

22

Biểu đồ so sánh chi phí các dòng xe điện và dòng xe động cơ đốt trong ởcác nước Châu Âu.Cập nh t 1/2021 Ngu n [4] ậ ồ

Bảng chi phí xây dựng theo chu k sỳ ử dụng xe trong các khoảng th i gian ờ

3 năm, 7 năm, 10 năm Chu kỳ đưa ra dựa trên chi phí trợ cấp cho xe, chi phí xe,

Các chuyên gia tính toán v tề ổng chi phí để s h u (TCO) nói r ng tính kinh ở ữ ằ

tế cơ bản c a các công ngh ủ ệ xe đang c nh tranh ạ thực s rõ ràngự Họ d ự đoán rằng phương tiện thông thường và th m chí c ậ ả xe điện Hybrid s ẽ nhanh chóng nhường chỗ cho xe điện hoàn toàn

Khi nhắc đến điện hóa phương tiện có một trường h p thú vợ ị nhất đó là các

xe tải đường dài h ng nạ ặng Một lượng CO2 không cân xứng được th i ra t các ả ừloại phương tiện này, vì v y n u có th ậ ế ể điện hóa chúng, điều này s t o ra mẽ ạ ột s ựthay đổi rất lớn cho hành tinh Chiếc xe tải điện hạng nặng từ lâu đã được coi là không th ể chạy bằng điện nhưng khi nhìn vào kinh tế học, gi ả định đó sẽ sớm trở nên vô hi u Gi s nệ ả ử ếu ta điện hóa được phương tiện này, từ đó có bảng so sánh chi phí cho loại phương tiện theo t ng lo i nhiên liừ ạ ệu

Biểu đồ thể hiện chi phí cho xe t i h ng nả ạ ặng

24

Khi đi sâu vào vấn đề, theo các chuyên gia tính toán v TCO cho xe tề ải đường dài h ng nạ ặng thì đây là trường hợp tốt nhất để điện hóa Xe điện sẽ tự sạc lại năng lượng với việc được vận hành và di chuyển nhiều nhất có thể Và xe tải là phương tiện di chuyển khoảng cách xa liên tục đồng nghĩa với việc chúng sẽ tự sạc l i cho mình r t nhiạ ấ ều năng lượng Và trọng tâm là chi phí để s h u xe t i là ở ữ ảrất đắt đỏ, nên khi điện hóa làm xe tải rẻ hơn kéo theo thị trường thương m i xe ạtải hi n t i s ệ ạ ẽ trở nên sụp đổ Vì những lý do đó, việc áp dụng điện hóa cho xe tải thậm chí nhanh hơn Nhưng có một rắc rối chính là cơ sở hạ tầng để sạc cho xe tải h ng n ng ạ ặ Ở đây a đang nói về những con thú s h u s c m t ở ữ ứ ạnh 1 hoặc thậm chí 2 megawatt! Mặc dù điều đó không phải là chưa từng xảy ra đối v i tàu hớ ỏa nhưng nó vẫn là lãnh th mổ ới cho giao thông đường b ộ Và điều này hoàn toàn có triển vọng khi kinh t ế thế giới đang phát triển rất tốt

Cuối cùng là phương tiện chạy pin nhiên li u hydroệ Điều đầu tiên mà nhiều người quên rằng m t chiếc xe ch y pin nhiên li u hydro về cơ bản là m t chi c ộ ạ ệ ộ ế

xe điện chạy bằng pin với bộ mở rộng phạm vi hoạt động Vì vậy, về hệ thống truyền động, thật đơn giản để coi nó như một đối thủ cạnh tranh với xe điện Và

đồng thời loại xe này cũng mang một vài lợi ích như: chỉ cần cục pin nhỏ, di chuyển quãng đường dài, và nếu có một không gian thích hợp cho xe vận hành thì xe s d dàng n p nhiên li u m t cách nhanh chóng Vẽ ễ ạ ệ ộ ấn đề là 90% lượng Hydrogen được làm từ khí tự nhiên, và trong quá trình sản xuất ra cũng ko làm giảm lượng khí thải sinh ra chút nào và nếu sản xuất theo hướng hiệu quả xanh cho môi trường thì hi u suệ ất năng lượng giảm đi rất nhiều

Hình 9: Sơ đồ xe điện s d ng pin nhiên li u Hydrogen ử ụ ệ

25

Nhớ l i rạ ằng các t m pin mấ ặt trời có th h p thu 20% ể ấ năng lượng từ m t trặ ời

và xe điện s s dẽ ử ụng được 14% để truyền động các bánh xe Với hydro, r t nhiấ ều năng lượng b m t trong quá trình chuyị ấ ển đổi t ừ điện thành hydro và tr l i Nguở ạ ồn năng lượng 20% h p t t m t tr i thông qua t m pin m t tr i khi chuy n ấ hu ừ ặ ờ ấ ặ ờ ể đổi và đưa vào xe Hydrogen sẽ chỉ còn kho ng 1/3 ả tương đương khoảng 6-7%, nhưngmức năng lượng này có th c i thi n có th ể ả ệ ể lên được 1/2 khoảng 10% Nhưng việc thu thập năng lượng Hydrogen r t h n ch , nhấ ạ ế ất là đối v i các khu v c ít nớ ự ắngmặt trời hoặc gió để thu được năng lượng cung c p cho xe M c dù v y, có th có ấ ặ ậ ểnhững địa điểm có nhiều năng lượng mặt trời và gió nhưng không có kết nối với lưới điện Ví d vùng h o lánh c a Úc Trong nhụ ẻ ủ ững trường hợp đó, việc thu năng lượng dưới dạng hydro và vận chuyển bằng đường ống hoặc tàu container sẽ rẻ hơn nhiều so với việc tạo kết nối lưới điện Vì vậy, năng lượng hydro có một vị trí trong n n kinh t tái t o cề ế ạ ủa tương lai

Hình 10: Biểu đồ chuyển đổi năng lượng mặt trời sang Hydrogen

➢ Từ các phân tích trên, ta th y r ng t t c hấ ằ ấ ả ệ thống hybrid đều có bộ truyền động phức tạp hơn rất nhiều khi so với bộ truyền động điện hoàn toàn Và trong tương lai khi sự b t l i l n nh t cấ ợ ớ ấ ủa xe điện là giá pin tr nên gi m mở ả ạnh, lúc đó sẽ có s chuy n bi n c c l n t xe ự ể ế ự ớ ừhybrid sang xe điện hoàn toàn Đặc bi t, ệ điện hóa xe không ch ỉ đối với

xe du lịch mà đặc biệt là đối v i xe t i n ng N u nhìn vào tính kinh ớ ả ặ ế

tế cơ bản của hệ thống truyền động ta thấy rõ ràng động cơ điện đang trên đà phát triển

đốt trong Quan tr ng nhọ ất trong đó là hiệu suất động cơ điện cao hơn gấp 3 lần động cơ đốt trong Nhưng động cơ điện nào là loại động cơ tốt nhất ? Để trả lời câu h i này chúng ta ph i nhìn vào nhi u khía c nh cỏ ả ề ạ ủa động cơ Ở đây chúng ta chủ yếu nói đến 3 loại động cơ chính được s d ng b i h u h t m i loử ụ ở ầ ế ọ ại xe điện hiện nay

Theo các tài li u hi n nay trên thệ ệ ế giới, ch có ba loỉ ại động cơ điện truyền thống được sử dụng rộng rãi bao gồm động cơ không đồng bộ; và các loại động

cơ đồng bộ như: động cơ nam châm vĩnh cửu và động cơ từ trở đồng bộ

Bảng phân lo i các loạ ại xe thương mại được s d ng theo 3 loử ụ ại động cơ.Trước khi đi vào các loại động cơ hiện đại đang được sử d ng trong ụ xe điện,

ta quay l i v i loạ ớ ại động cơ DC chả chổi i than c ổ điển và đơn giản

27

Hình 11: Mô hình động cơ DC dùng chổi than

Động cơ có một phần cố định chứa nam châm được gọi là phần tĩnh hay stator M t b ộ ộ phận còn l i ch a cuạ ứ ộn dây điện làm nhi m v ệ ụ quay động cơ được gọi là phần động hay rotor Khi được nối với dòng điện m t chi u do pin t o ra, ộ ề ạdòng điện từ pin sẽ tạo ra từ trường trong rotor Tương tác giữa từ trường từ các cuộn dây điện và từ trường của nam châm vĩnh cửu trong vỏ stator sẽ dẫn đến quay rotor Sau khi quay m t chút t ộ ừ trường rotor th ng hàng v i t ẳ ớ ừ trường stator Nhưng trước khi điều đó xảy ra cổ góp của rotor sẽ đổi cực kết nối giữa rotor và pin Đảo c c phân c c dự ự ẫn đến m t tộ ừ trường m i trong rotor và rotor s ớ ẽ tiếp tục quay Có th nói r t nhi u v ể ấ ề ề những động cơ này nhưng chúng ta s không ẽ đề ậ c p

vì chúng không còn được s dử ụng trong xe điện thương mại B i vì ph n lở ầ ớn động

cơ hoạt động nhờ chổi than Những chổi than này có thể hoạt động sai và gây ra tia lửa, chúng phải được thay thế thường xuyên và chúng dẫn đến gi m hi u qu ả ệ ả

và đồng thời cũng cần một cơ chế chống cháy cho chúng

Một giải pháp tốt hơn đã được tạo ra bởi Nikola Tesla Động cơ này được gọi là động cơ không đồng bộ dùng dòng điện AC

Hình 12: Mô hình động cơ không đồng b ộ

28

Qua mô hình ta quan sát được động cơ không cần đến nam châm vĩnh cửu nữa Thay vào đó, từ trường được tạo ra từ các cuộn dây bên trong vỏ động cơ hay stator T ừ trường t ừ cuộn dây trong stator s tẽ ạo ra điện áp và dòng điện trong cuộn dây c a rotor ủ và đó là lý do được g i tên khác ọ là động cơ cảm ứng Đồng thời điều này dẫn đến rotor t o ra t ạ ừ trường riêng c a chính nó Và t ủ ừ trường này

sẽ làm cho rotor quay để ự điều ch nh v i t t ỉ ớ ừ trường t stator Bây gi Nikola ừ ờTesla s d ng ử ụ phương pháp của ông, cuộn dây trong stator được k t n i v i chính ế ố ớdòng điện xoay chiều AC nên từ trường trong stator cũng xoay và được gọi là từ trường xoay, t đó rotor cũng quay theo từ ừ trường quay này và không c n s tác ầ ựđộng chổi than Vì rotor quay theo t ừ trường quay sau khi b n thân nó tả ạo ra điện trường cảm ứng nên nó luôn b ị trễ hơn một chút Lượng hụt mà rotor t t lụ ại được gọi là “độ trượt” Sự trượt này làm cho rôto luôn l ch pha v i t ệ ớ ừ trường quay một chút Đó là lý do tại sao động cơ cảm ứng được gọi là động cơ không đồng b ộBan đầu, động cơ không đồng b ộ chạy v i tớ ốc độ không đổi Nhưng sau này, người ta có thể thay đổi t n số cầ ủa dòng điện xoay chiều b ng cách s d ng cái ằ ử ụgọi là bi n t n ho c Variable Frequency Drive (VFD) Khi s dế ầ ặ ử ụng VFD, b n có ạthể thay đổ ốc đội t quay của từ trường bằng cách thay đổ ầi t n số dòng điện xoay chiều của động cơ Các tên khác c a VFD là Bi n t n tủ ế ầ ốc độ, Biến t n có th ầ ể điều chỉnh, B chuyộ ển đổi bi n t n AC Vế ầ ào năm 2017, hơn 90% động cơ công nghiệp vẫn là động cơ không đồng b ộ Nó cũng được s d ng trong loử ụ ạt ô tô đầu tiên của công ty ô tô Tesla

Động cơ không đồng bộ có nhiều ưu điểm: điều quan tr ng nh t có th là ọ ấ ểcấu t o rạ ất đơn giản Nó cũng có giá nhãn dán thấp hơn vì nó không có nam châm vĩnh cửu, không có chổi quét, không có c m bi n vả ế ị trí, không có cơ chế khởi

động vì nó t khởi động Ki m soát tự ể ốc độ ất dễ dàng b r ằng cách thay đổi tần s ốdòng điện với một biến tần Nhưng có một số nhược điểm là dòng điện cảm ứng trong cu n dây gây ra t n th t hiộ ổ ấ ệu suất ổ T n thất gây ra cũng có nghĩa là sinh nhiệt trong rotor và do đó cần ph i làm mát rotor ả Nó cũng không phải là động cơ điện nhẹ nhất và nh ỏ g n nhọ ất

Những ti n bộ gế ần đây trong khoa học vật liệu đã cho phép sản xuất nam châm vĩnh cửu r t m nh b ng cách s d ng neodymium N u chúng ta ch tấ ạ ằ ử ụ ế ế ạo rotor bằng nam châm vĩnh cửu thì chúng ta không c n t o ra t ầ ạ ừ trường trong rotor nữa và được gọi là động cơ nam châm vĩnh cửu

29

Hình 13: Mô hình đông cơ nam châm vĩnh cửu

Khi s d ng loử ụ ại động cơ này sẽ tránh được th t thoát công su t và sấ ấ ự tăng nhiệt trong rotor B i vì t t cở ấ ả những điều này, động cơ nam châm vĩnh cửu hiện

là động cơ điện nhỏ nhất và nhẹ nhất mà bạn có thể mua Vì rotor đã luôn có từtrường nên luôn đồng bộ với từ trường quay Đó là lý do tại sao động cơ nam châm vĩnh cửu cũng được xếp vào loại động cơ đồng bộ Thường rotor có nam châm vĩnh cửu chạy ở bên ngoài, điều này được g i là out-ọ runner và theo đó là có moment xo n cao tắ ở ốc độ thấp Đôi khi rôto và nam châm vĩnh cửu chạy ở bên trong và điều này được gọi là -runner in và đối với điều này động cơ có thể nhanh chóng đạt đượ ốc độc t cao khi chạy Vì v y, khi tậ ốc độ cao không ph i là vả ấn đề, một in-runner có th cung cể ấp cùng m t sộ ức m nh trong m t gói nhạ ộ ỏ hơn, nhẹhơn và rẻ hơn

Động cơ nam châm vĩnh cửu ngày càng được sử dụng rộng rãi trong tất cả các loại ứng d ng hi u su t cao, xụ ệ ấ e điện cũng không ngoại lệ Dù chưa thể thống

kê chính xác nhưng có vẻ như ngày càng nhiều nhà s n xuả ất xe điện thay th ế động

cơ không đồng bộ bằng động cơ nam châm vĩnh cửu Một ví d ụ điển hình nh t là ấ

xe điện Tesla Mặc dù công ty được đặt theo tên của người phát minh ra động cơ không đồng bộ, nhưng các mô hình mới của họ sử dụng động cơ nam châm vĩnh cửu

Ưu điểm của động cơ nam châm vĩnh cửu là nó là động cơ nhẹ nh t và nhỏ ấnhất Nó cũng là động cơ có tiếng ồn nhỏ nhất Nhược điểm lớn nhất là nó cần

những nam châm kim loại đất hiếm và chúng đắt tiền Chúng cũng phứ ạp hơn c tmột chút để chạy, yêu c u cầ ảm biến v ị trí, cơ chế khởi động và b ộ điều khi n tiên ểtiến hơn

Nó không cần nam châm vĩnh cửu làm cho nó ch c chắ ắn hơn, rẻ hơn và tốt hơn cho môi trường Tuy nhiên, nó có m t s ộ ố nhược điểm Hiệu qu ả ở tốc độ thấp hơn

có th ể hơi trễ so với động cơ nam châm vĩnh cửu Có ti ng ế ồn c h u và g n mô-ố ữ ợmen xoắn cao hơn Tuy nhiên, khi thi t k rotor ế ế được c i thiả ện và đặc bi t là khi ệcác thu t toán và b ậ ộ điều khiển động cơ tiên tiến c i thiả ện thì tiếng ồn và gợn mô-men xo n có th gắ ể ần như bị loại b Nói chung, v n còn là nhỏ ẫ ững ngày đầu đối với động cơ từ tr ở đồng b ộ nhưng số lượng ngày càng tăng của các ấn phẩm dường như cho thấy rằng có r t nhi u ch ấ ề ỗ để c i tiả ến đến m c nó th c s có th ứ ự ự ể trở thành một động cơ kết h p t t nh t c a c hai ợ ố ấ ủ ả loại động cơ

Nếu độ tin cậy và giá cả là mối quan tâm chính, thì không cần tìm đâu xa hơn động cơ không đồng bộ Nế ối ưu lại khía c nh quan tr ng duy nh t là hiu t ạ ọ ấ ệu suất tối đa kích thướ, c, trọng lượng và hiệu qu thì động cơ nam châm vĩnh cửu ả

là l a ch n t t nhự ọ ố ất Một lưu ý nhỏ: mặc dù động cơ nam châm vĩnh cửu là loại đắt nhất trong so sánh này, nhưng nó vẫn rẻ hơn nhiều so với động cơ xăng hoặc động cơ diesel thông thường Để có s so sánh gi a các b ự ữ ộ động cơ trên t t c các ấ ả

31

khía c nh và n u bạ ế ộ điều khi n tiên ti n không ph i là y u t bể ế ả ế ố ị loại tr , thì có ừnhiều kh ả năng động cơ từ tr ở đồng b là l a ch n t t nh t cho ng dộ ự ọ ố ấ ứ ụng Người

ta d ự đoán rằng các động cơ từ tr ở đồng b s ngày càng c i tiộ ẽ ả ến cho thiế ết k rotor

và bộ điều khi n tiên ti n giúp gi m thi u g n moment và ti ng ể ế để ả ể ợ ế ồn, cho đến khi chúng g n v i hi u suầ ớ ệ ất động cơ nam châm vĩnh cửu, với chi phí và độ tin cậy phù h p ợ khi so ới động cơ không đồ v ng bộ Điều này cũng kết thúc ph n giầ ới thiệu động cơ ở đây Tất nhiên, thực sự có hàng nghìn động cơ khác nhau ngoài kia nên vi c l a ch n s không bao gi d ệ ự ọ ẽ ờ ễ dàng nhưng cho ta thấy m t s nguyên ộ ốtắc cơ bản để t ừ đó lựa ch n các loọ ại động cơ

b) Mô hình động cơ trên xe điện

Ở phần này, chúng ta s xem v ẽ ề các cấu hình động cơ khác nhau trên xe điện Một s cố ấu hình được thực hiện cho xe điện s làm cho xe tr nên linh hoẽ ở ạt hơn Bắt đầu với cấu hình động cơ đơn ẫn độd ng cho trục trước hoặc tr c sau c a xe ụ ủ

Hình 15: Mô hình động cơ đơn cho xe điện (động cơ dẫn động cho trục

trước)

Đơn giản nhất là mô hình động cơ đơn được cung cấp ở trên, động cơ được điều khiển để dẫn động cho trục trước hoặc tr c sau cụ ủa xe Đối v i mô hình này, ớ

xe s thi u s linh ho t khi ch ẽ ế ự ạ ỉ phụ thu c vào mộ ột động cơ duy nhất

Với cấu hình động cơ kép, hai động cơ được s dử ụng để dẫn động xe điện và điều này có th ể được th c hi n theo nhi u cách khác nhau ự ệ ề

32

Hình 16: Mô hình động cơ kép cho xe điện

Một trong nh ng cách thi t k ữ ế ế là như mô hình, khi động cơ được sử dụng để dẫn động hai trục trước sau riêng biệt, điều này tạo cho xe điện một sự linh hoạt khi có th ể điều khi n c ể ả trước l n sau Mô hình th hai là c ẫ ứ ả hai động cơ được đặt trên cũng một trục trước hoặc sau của xe điện để dẫn động một trục trước hoặc sau c a xe ủ nhằm tăng moment xoắn, công su t cho xe khi so v i cấ ớ ấu hình động

cơ đơn Ngoài ra, hai động cơ có thể được s dử ụng để ẫn động bánh trái và bánh dphải độc lập ở trục trước hoặc trục sau, có nghĩa là có nhiều quyền kiểm soát xe hơn khi vào cua / rẽ Mặc dù hầu hết các nhà sản xuất xe điện hiện nay đều áp dụng cấu hình động cơ đơn, nhưng cấu hình động cơ kép cũng đã được s dử ụng cho các m u xe có kh ẫ ả năng moment xoắn và công su t cao ấ

Một mô hình khác là sử dụng từng động cơ để ẫn độ d ng từng bánh xe riêng biệt Đi u này có th đạt đượề ể c bằng cách sử dụng động cơ được đặt trong từng bánh xe Được thi t kế ế để ạ t o sự linh động cho xe, nên mô hình có th s d ng ể ử ụhộp số trong m i bánh xe ỗ

Hình 17: Mô hình động cơ dẫn động m i bánh xe riêng bi ỗ ệt

33

Tùy ch n không h p s có kh ọ ộ ố ả năng cải thi n hi u qu t ng th c a b ệ ệ ả ổ ể ủ ộ điều khiển, nhưng cần có thêm phần cứng và tăng độ phức tạp của bộ điều khiển Với

mô hình này ta s t n thêm nhiẽ ố ều chi phí cho động cơ và xe khi độ phứ ạc t p của

mô hình này đỏi hỏi cao về sự điều khiển của bộ điều khiển và thêm nhiều thiết

bị điện t cho tử ừng động cơ riêng biệt

3.2 Công ngh ệ pin cho xe điện

Các thi t bế ị lưu trữ điện hóa được s d ng trong EV phử ụ ải đáp ứng các yêu cầu nhất định để xe điện có thể hoạt động tốt Các tiêu chí cơ bản nhất bao gồm:

• Năng lượng lưu trữ cao đảm bảo phạm vi hoạt động

• Công suất cao để đáp ứng kỳ vọng tăng tốc của người lái

• Tuổi thọ dài, không c n bầ ảo trì

• Hoạt động an toàn trong nhiều điều ki n ệ

• Không t o khí thạ ải đảm bảo an toàn cho môi trường và con người

• Hiệu suất cao trong m i chu k sỗ ỳ ạc và x của pin ả

Yêu c u v công suầ ề ất và năng lượng c a m i loủ ỗ ại xe điện s khác nhau, và ẽvới các dòng xe như hybrid và plug-in hybrid cũng có các yêu cầu khác Vì vậy đối với mỗi xe, mục đích của pin xe sẽ khác nhau và sử ụ d ng các loại pin khác nhau Các loại pin đã và đang được sử dụng ở hi n t i: ệ ạ

• Lead-acid

• Nickel-based: NiMH, NiCad

• High temperature: Sodium-nickel-chloride (NaNiCl or Zebra)

• Lithium-based: Lithium-ion (Li-ion) and Lithium-polymer (Li-poly)

• Metal air: Aluminium air (Al-air) and Zinc-air (ZN-air)

3.2.1 Giới thi u vệ ề pin xe điện

Pin có thể lưu trữ năng lượng và được s dử ụng để cung cấp năng lượng cho nhiều lo i thi t b , t pin siêu nh duy trì b ạ ế ị ừ ỏ ộ nhớ ủ c a chip máy tính hoặc máy điều hòa nhịp tim đến pin l n cung cớ ấp năng lượng cho ô tô điện và ổn định lưới điện Pin ch có th ỉ ể phóng điện m t lộ ần được g i là pin ọ sơ cấp, ch ng hẳ ạn như pin kiềm AAA và AA Pin có th s c l ể ạ ại được g i là pin th cọ ứ ấp Ví d trong s ụ ố đó là axit-chì, hidrua kim lo i niken và pin lithium-ion ạ

34

Pin bao g m mồ ột điện c c ự dương và âm Trong pin đã tích điện, năng lượng được lưu trữ dưới d ng hóa hạ ọc trong các điện cực và được giải phóng dưới dạng năng lượng điện khi phóng điện Ngược l i, pin th c p có th ạ ứ ấ ể được s c b ng cách ạ ằ

sử dụng điện trong đó năng lượng điện được chuyển đổi thành năng lượng hóa học, được lưu trữ trong pin Một đặc tính quan trọng của pin là hiệu suất lưu trữnăng lượng rất cao, h u hầ ết là hơn 90% ở pin Li-ion

Trong m t chiộ ếc xe điện, t t cấ ả năng lượng c n thiầ ết để lái xe được lưu trữtrong pin xe điện Trước h t, vi c chuy n tế ệ ể ừ xe chạy b ng nhiên li u hóa th ch ằ ệ ạsang xe chạy b ng pin là m t thách th c, vì nhiên li u hóa thằ ộ ứ ệ ạch như dầu diesel

và xăng có mật độ năng lượng trọng trường l n ớ hơn so v i pin ớ

Biểu đồ mật độ năng lượng trọng trường (kWh/kg) của các phương pháp

lưu trữ khác nhau

Khi thi t k c n phế ế ầ ải đạt được điều ki n m t chi c xe nh ệ ộ ế ẹ nhất có th , vì th ể ếpin không th quá n ng ể ặ Điều này gi i hớ ạn lượng năng lượng tối đa được lưu trữtrong pin EV và d n tẫ ới ảnh hưởng tới ph m vi hoạ ạt động của xe điện Trong hiện tại, pin Lithium-ion hi n có mệ ật độ năng lượng trọng trường cao nh t trong t t c ấ ấ ảcác công nghệ pin Do đó chúng được s d ng r ng rãi trong các thi t bử ụ ộ ế ị điện t ửngày nay Pin lithium-ion ngày nay đã trải qua nhiều lần cải biến và làm cho mật

độ năng lượng tăng lên gần 250 kW kg, h/ nhưng con số ẫn còn tương đố v i nhỏ so với mật độ năng lượng của nhiên li u hóa thệ ạch Xăng là ví dụ điển hình cho s ựphổ biến năng lượng hóa thạch khi có mật độnăng lượng là 922 kWh/kg Tuy nhiên, động cơ điện có hiệu suất gấp 4 lần so với động cơ đốt trong trong việc

35

chuyển hóa năng lượng hóa học thành cơ năng Vì v y, mậ ột pin EV cần n ng gặ ấp

13 l n mầ ột bình xăng để đạt được cùng một mức năng lượng

Chúng ta nên phân bi t mệ ật độ năng lượng trọng trường v i mớ ật độ năng lượng thể tích Giả s mử ột pin 70 kWh được yêu cầu trong một xe điện, điều này dẫn đến vi c m t pin n ng 300 kg có th tích x p x ệ ộ ặ ể ấ ỉ trăm lít Đây là mộ t điều hạn chế do đó trọng lượng thường là yếu t h n ch ố ạ ế đối với công ngh ệ xe điện Một nhu cầu khác đối v i pin EV là sớ ạc nhanh, vì điều này xác định th i gian ờ

ai đó cần ở trạm sạc để sạc lại ô tô điện Tốc độ sạc hoặc xả của pin được định lượng bằng ệ ố h s công su t, k t h p v i mấ ế ợ ớ ật độ năng lượng được hình dung trong cái mà h gọ ọi là biểu đồ Ragone

Biểu đồ Ragone (Năng lượng riêng so v i công su t riêng) ớ ấKhi cho nhu c u v ầ ề năng lượng và công suất cho xe điện, chúng ta có th xác ểđịnh xem mật độ năng lượng và mật độ công suất quyết định cho trọng lượng của một c c pin ụ Giả ử acquy c s ần năng lượng là 70 kWh với công suất cực đạ ần i cthiết là 50 kw, thì khối lượng c a acquy s là bao nhiêu? Chúng ta có th ủ ẽ ể xác định điều này thông qua biểu đồ Ragone

Ngoài ra, tu i th chu k , là s chu k mà pin có th ổ ọ ỳ ố ỳ ể được s c l i, là mạ ạ ột đặc tính quan tr ng cọ ủa pin vì nó xác định tổng quãng đường trước khi pin cần được

và qu n lý cách các cell pin ả được s c và xạ ả Điều này r t quan trấ ọng để đạt được hoạt động an toàn, chu k dài và ỳ hiệu su t tấ ối ưu.

Hai hình d ng pin lithium-ion phạ ổ biến nh t là hình trấ ụ và hình lăng trụ Thông thường, các thành phần pin lithium-ion hình trụ được sử dụng trong công nghệ xe điện vì chúng cung c p chu k t lúc sấ ỳ ừ ạc đến lúc x h t dài nh t, tiêu ả ế ấchuẩn an toàn cao và giá thành sản xu t rấ ẻ hơn Điểm bất l i là chúng kém hiợ ệu quả hơn trong việc đóng gói khối lượng nhiều cell, đơn giản vì hình dạng của chúng Tuy nhiên, để làm mát các cell, đây thực s là m t l i th vì có nhiự ộ ợ ế ều khoảng cách gi a các cellữ Tế bào lăng trụ có hi u qu v ệ ả ề khối lượng hơn và vì lý

do này, chúng thường được sử dụng trong điện thoại di động và máy tính bảng Tổng chi phí c a m t pin phủ ộ ụ thuộc vào v t li u pin và quá trình s n xuậ ệ ả ất pin Vi c phân b chi phí cho m t c c pin phệ ổ ộ ụ ụ thuộc vào thành ph n hóa h c và ầ ọcác thành ph n cầ ụ thể để làm nên m t cộ ục pin Ví d ụ điển hình là pin lithium-ion, pin Lithium-ion đã trở nên r ẻ hơn trên mỗi Wh lưu trữ năng lượng vì m r ng quy ở ộ

mô s n xuả ất, tăng mật độ năng lượng và gi m chi phí v t li u, ch ng hả ậ ệ ẳ ạn như giảm lượng coban (Co) trong điện cực dương Việc tái chế sẽ ngày càng trở nên quan trọng để thu hồi các cell pin và vật liệu từ pin lithium-ion vì khối lượng sản xuất pin ngày càng tăng sẽ gây áp lực lên giá nguyên liệu pin cũng như sự sẵn có về nguyên liệu

37

Biểu đồ phân tích chi phí nguyên liệu cho pin xe điện

Như đã giải thích trước đây, ô tô điện yêu c u pin có mầ ật độ năng lượng cao

để có m t ộ phạm vi lái xe l n ớ và điều này ph thu c nhi u vào các v t li u làm nên ụ ộ ề ậ ệpin cho xe điện, kéo theo đó chính là chi phí cho pin xe Chúng ta có th ể thấy giá trên mỗi Wh pin lưu trữ đã giảm như thế nào theo th i gian và dờ ự kiến sẽ giảm trong tương lai

Biểu đồ giá pin theo trung bình dung lượng ở ấ ả các khu v t t c ực

Do đó, việc nghiên c u và phát tri n pin trên toàn th ứ ể ế giới c gố ắng tìm ra các điện cực và chất điện phân c i thi n c các thông s v ả ệ ả ố ề hiệu su t, an toàn và chi phí ấPin lithium-ion hi n t i g n v i mệ ạ ầ ớ ật độ năng lượng lý thuy t tế ối đa được d ựđoán là khoảng 280 kWh/kg Các hóa chất lithium mới đang được phát triển đểvượt qua gi i h n này Các hóa ch t m i này bao g m lithium-sulfide và lithium-ớ ạ ấ ớ ồair Hiện tại, các ngành hóa h c này có nhi u thách thọ ề ức, đặc biệt là vòng đời của chúng, liên quan đến sự thay đổi cấu trúc l n và kh ớ ả năng phản ứng với chất điện phân

Liên quan đến an toàn, nghiên cứu đang tập trung vào sự phát triển của tất

cả các loại pin tr ng thái rạ ắn, trong đó chất điện phân lỏng được thay th bế ằng chất điện phân rắn, điều này làm cho nh ng lo i pin này v b n ch t s an toàn ữ ạ ề ả ấ ẽhơn

Một điều c n cân nhầ ắc đối v i b t k công ngh hium nào là s phong phú ớ ấ ỳ ệ lit ựcủa lithium trên vỏ trái đất và các v trí có th lị ể ấy được Lithium tương đối nhiều nhưng về mặt địa lý ch yủ ếu được tìm thấy ở m t vài khu v c trên th ộ ự ế giới Ngoài

ra, lithium cũng có trong các đại dương, nhưng phương pháp khai thác lithium hiệu quả t nướừ c bi n vẫn chưa hiệể u quả về chi phí Do đó, các ion khác cũng được xem xét trong nghiên cứu đối v i pin ớ xe điện, bao gồm ví d như ion natri ụ(Na), người ta d ự đoán loại ion này s có mẽ ật độ năng lượng thấp hơn, điện áp pin thấp hơn và trọng lượng natri nặng hơn Các ion Mg đa hóa trị cũng là mộ ựt s thay th thú v làm h t tế ị ạ ải điện, loại ion này mang hai điện tích trên m i ion Mg ỗThách th c hóa hứ ọc nằm ở khả năng phản ứng với chất điện phân Nghiên cứu chuyên sâu là c n thiầ ết để xem chất hóa h c nào s có thọ ẽ ể vượt qua giới h n mạ ật

độ năng lượng của pin Li-ion

• Pin Nickel: Gồm nhiều lo i Thạ ứ nhất là pin Nickel-metal hydride (NiMH) được s d ng cho mử ụ ục đích kéo dài chu k x c và x c a pin ỳ ạ ả ủ

và tối ưu hóa cho pin có hàm lượng năng lượng cao Th hai là pin ứNickel-cadmium (NiCd) là m t lo i m i vộ ạ ớ ới cho th y tiấ ềm năng tốt v ềnăng lượng riêng và công suất riêng cao, mặc dù sự hiện diện của cadmium đã làm dấy lên một số lo ng i v ạ ề môi trường

• Pin High temperature: Cho đến nay, pin Sodium-nickel chloride (NaNiCl or Zebra) đã được tri n khai trong nhiể ều ứng dụng xe điện Năng lượng riêng cao h p dấ ẫn đối với các dòng xe điện tầm xa Nhiệt

độ hoạt động cao (300 °C) c n phầ ải làm nóng trước khi s d ng, có ử ụthể s d ng khá nhiử ụ ều năng lượng nếu thường xuyên dừng xe trong thời gian dài Vì lý do này, pin này được coi là phù hợp hơn với các

ứng d ng mà xe điện ụ được s d ng liên t c ử ụ ụ

• Pin Metal air: Pin Aluminum-air (Al-air) and zinc-air (Zn-air) c hai ả

đều s dụng oxy h p thu t khí quy n khi xảử ấ ừ ể đi n trong quá trình s ệ ửdụng và giải phóng oxy khi đang sạc Mật độ năng lượng của những loại pin này cao nhưng khi sử ụ d ng ở mật độ năng lượng th p, ấ như

ứng dụng trong điện thoại với lo i pin nhỏ hơn d n tới các ng d ng ạ ẫ ứ ụ

bị h n ch Pin Al-air tiêu th v t li u làm nên ạ ế ụ ậ ệ điện c c ự là nhôm thông qua các phản ứng hóa học, vì v y ậ phải được tháo ra và thay thế hoặc

xử lý lại Công su t riêng c a lo i pin này khá th p nên h n chấ ủ ạ ấ ạ ế đối với các phương tiện đường dài, đồng thời loại pin này cũng làm hệthống phanh s c l i cạ ạ ủa xe điện tr nên vô d ng ở ụ

• Pin Lithium: Được phân lo i d a trên v t li u s d ng Hai lo i chíạ ự ậ ệ ử ụ ạ nh tồn t i, lo i có ch t l ng (Li-ion l ng) và lo i có chạ ạ ấ ỏ ỏ ạ ất điện ly polyme (Li-ion polymer) Loại Li-ion ỏng thường được ưu tiên cho các ứ l ng

bị điện Các thành ph n nhầ ỏ c a pin có mủ ật độ năng lượng thấp hơn

so với định chuẩn, nhưng bù lại tốc độ s c lạ ại nhanh hơn nhiều chỉ tốn khoảng 20-30 phút sạc

• Pin Lithium titanate: Có khả năng sạc đầy trong 10 phút và đã được chứng minh là có vòng đời c c k dài v i 5000 chu k x c x ự ỳ ớ ỳ ạ ả đầy đủ Lithium titanate có độ an toàn có cao vì cực dương của pin đã sử dụng Oxit titan thay cho v t liậ ệu ban đầu là graphit và đã được s d ng trong ử ụhai lo i pin khác thu c dòng pin này ạ ộ

3.2.2 Thông s vố ề pin cho xe điện

Phần này s cung c p thông tin v các thông s c n thi t vẽ ấ ề ố ầ ế ề hiệu su t c a pin ấ ủ

để có thể hoạt động tối ưu và an toàn.Để nắm rõ, ph n này sẽ chủ y u phân tích ầ ế

về pin Lithium-ion

Mỗi pin bao g m ba thành phồ ần chính Cực dương âm, cực âm dương và bình điện phân Các tên khác cho các điện cực là cực trừ và cực cộng Chất điện phân thường là chất điện phân lỏng và cùng v i ch t phân tách, nó tránh ti p xúc ớ ấ ếvật lý giữa hai điện cực

Lấy pin Lithium làm ví dụ, khi pin được s c, các nguyên t ạ ử lithium được lưu trữ trong điện cực âm nhưng chúng chịu một động lực để di chuyển về phía điện cực dương