Hệ thống làm mát có vai trò quan trọng như thế nào trên xe điện?

Thông thường, pin xe điện được thiết kế để hoạt động ở nhiệt độ tương đối khắc nghiệt (từ -30 đến 50 độ C). Tuy nhiên, việc trang bị hệ thống làm mát và sưởi ấm sẽ bảo vệ và giúp pin vận hành tại mức nhiệt gần với môi trường xung quanh nhất, từ đó tối ưu hóa phạm vi, tuổi thọ và khả năng sạc của pin.

Do đó, dù là xe hơi truyền thống hay xe điện hiện đại, hệ thống sưởi và làm mát vẫn luôn được các nhà chế tạo chú trọng nhằm tạo ra sự cân bằng về nhiệt để giúp xe vận hành ở mức tối ưu nhất. Tuy nhiên, hệ thống làm mát trên xe điện sẽ được thiết kế hiện đại hơn để tăng khả năng kiểm soát nhiệt độ vận hành của xe.

Giờ đây, xe điện đang dần được kỹ thuật số hóa và áp dụng trí tuệ nhân tạo (AI, Artificial Intelligence). Việc quản lý nhiệt độ vận hành của pin và động cơ điện đã trở nên dễ dàng hơn, giúp duy trì hiệu quả các thông số kỹ thuật của xe điện.

Mặc dù có thiết kế tiên tiến cũng như được tích hợp công nghệ quản lý hiện đại, hệ thống làm mát pin xe điện vẫn đang sử dụng 2 phương pháp làm mát phổ biến là không khí và dung dịch.

1. Hệ thống làm mát bằng không khí

Đây là phương pháp cơ bản nhất để làm mát pin trên xe điện. Hệ thống làm mát bằng không khí có thể được sử dụng một cách chủ động hoặc thụ động.

Giải pháp làm mát thụ động sẽ tận dụng luồng không khí từ bên ngoài hoặc trong cabin khi xe di chuyển. Ngược lại, giải pháp làm mát chủ động sẽ sử dụng gió từ hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí trong xe.

Thông thường, giải pháp làm mát pin chủ động sẽ sử dụng tiêu tốn không quá 1 kW điện năng của xe và đồng thời được sử dụng để sưởi ấm hoặc làm mát cho phần cabin. Các bộ phận cung cấp năng lượng cho xe điện như hệ thống điều hòa không khí, động cơ điện, biến tần và pin sẽ được tối ưu hóa bằng hệ thống quản lý nhiệt pin (BTMS, Battery Thermal Management System).

2. Hệ thống làm mát bằng dung dịch

Đây là phương pháp làm mát được sử dụng trên phần lớn xe điện hiện nay. Hệ thống làm mát bằng dung dịch sẽ luân chuyển dung dịch làm mát đến và giải nhiệt cho hệ thống pin.

Cụ thể, dung dịch làm mát (có thể là nước, chất làm lạnh hoặc ethylene glycol) sẽ đi qua các ống dẫn và tấm làm mát để giải nhiệt một cách an toàn cho các bộ phận điện tỏa nhiệt, bao gồm cả hệ thống pin. Sau đó, dung dịch làm mát sẽ mang phần nhiệt lượng dư thừa đến bộ tản nhiệt để tiến hành trao đổi nhiệt.

Nhờ đó, các bộ phận vận hành trên động cơ điện và pin sẽ luôn hoạt động ở nhiệt độ tối ưu, tránh tình trạng quá nhiệt.

Trong quá trình xe vận hành, các hệ thống quản lý và trao đổi nhiệt hoạt động khá mạnh mẽ, nhưng cũng vì thế mà các bộ phận của chúng thường dễ bị lão hóa, ăn mòn, rò rỉ và tắc nghẽn. Vì vậy, công tác kiểm tra, bảo dưỡng hệ thống làm mát trên xe điện cũng rất quan trọng giống như trên xe hơi sử dụng động cơ đốt trong.