Các công nghệ và chiến lược được sử dụng để tối ưu hóa việc điều khiển năng lượng trong ô tô điện

Thuật toán điều khiển

Các thuật toán điều khiển tiên tiến đóng một vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa việc điều khiển năng lượng trong ô tô điện. Các thuật toán này được thiết kế để quản lý dòng năng lượng giữa pin, động cơ và các hệ thống khác một cách thông minh, nhằm tối đa hóa hiệu suất và phạm vi hoạt động.

Chiến lược dựa trên quy tắc là một cách tiếp cận đơn giản, sử dụng logic được xác định trước dựa trên các điều kiện cụ thể. Ví dụ, một quy tắc có thể là nếu trạng thái sạc của pin xuống dưới một ngưỡng nhất định, công suất cung cấp cho động cơ sẽ bị giới hạn để bảo tồn năng lượng. Mặc dù dễ triển khai, nhưng các chiến lược dựa trên quy tắc có thể không tối ưu cho tất cả các điều kiện lái xe.

Chiến lược dựa trên tối ưu hóa, chẳng hạn như điều khiển dự đoán mô hình (Model Predictive Control - MPC), sử dụng các mô hình toán học để dự đoán hành vi trong tương lai của hệ thống và tối ưu hóa dòng năng lượng trong một khoảng thời gian nhất định. MPC có thể xem xét các ràng buộc và mục tiêu khác nhau để tìm ra chiến lược điều khiển tối ưu. Tuy nhiên, nó có thể đòi hỏi nhiều tính toán.

Trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (ML) đang ngày càng được ứng dụng trong quản lý năng lượng ô tô điện để phát triển các chính sách điều khiển tối ưu dựa trên dữ liệu. Các thuật toán ML có thể học hỏi từ các mẫu dữ liệu lái xe và môi trường để đưa ra các quyết định điều khiển thông minh trong thời gian thực, mang lại các giải pháp quản lý năng lượng thích ứng và hiệu quả.

Hệ thống quản lý nhiệt

Duy trì nhiệt độ hoạt động tối ưu cho pin, động cơ và các thiết bị điện tử công suất là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất, an toàn và tuổi thọ của ô tô điện. Hệ thống quản lý nhiệt hiệu quả giúp ngăn ngừa quá nhiệt và quá lạnh, có thể làm giảm hiệu suất và tuổi thọ của các thành phần này.

Nhiều kỹ thuật làm mát và sưởi ấm khác nhau được sử dụng cho pin và hệ thống truyền động, bao gồm làm mát bằng không khí, làm mát bằng chất lỏng, vật liệu thay đổi pha, làm mát bằng nhiệt điện và bơm nhiệt. Làm mát bằng chất lỏng là một phương pháp phổ biến để quản lý nhiệt độ pin hiệu quả. Hệ thống quản lý nhiệt tiên tiến có thể điều chỉnh lưu lượng chất làm mát và hoạt động của hệ thống sưởi ấm/làm mát dựa trên các điều kiện lái xe và nhiệt độ môi trường để duy trì phạm vi nhiệt độ tối ưu.²² Việc duy trì nhiệt độ pin tối ưu không chỉ kéo dài tuổi thọ của pin mà còn đảm bảo hiệu suất ổn định trong các điều kiện môi trường khác nhau.

Ảnh hưởng của các chế độ lái xe khác nhau đến mức tiêu thụ năng lượng

Hầu hết ô tô điện hiện đại đều được trang bị nhiều chế độ lái khác nhau, cho phép người lái tùy chỉnh hiệu suất và hiệu quả năng lượng của xe theo sở thích và điều kiện lái xe.

Chế độ Eco thường được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất năng lượng. Khi chế độ này được kích hoạt, nó có thể giới hạn công suất đầu ra của động cơ, điều chỉnh phản ứng của chân ga và có khả năng ảnh hưởng đến hoạt động của các hệ thống phụ trợ như điều hòa không khí để tiết kiệm năng lượng tối đa. Việc sử dụng chế độ Eco có thể giúp kéo dài quãng đường đi được giữa các lần sạc.

Các chế độ lái khác, chẳng hạn như chế độ Thể thao (Sport mode), ưu tiên hiệu suất hơn hiệu quả.Trong chế độ này, xe có thể cung cấp toàn bộ công suất của động cơ, mang lại khả năng tăng tốc và phản hồi nhanh hơn. Chế độ Bình thường (Normal mode) thường cung cấp sự cân bằng giữa hiệu suất và hiệu quả. Một số xe cũng có thể cung cấp các chế độ lái tùy chỉnh, cho phép người lái điều chỉnh các thông số cụ thể để phù hợp với nhu cầu của họ. Mỗi chế độ lái có các đặc điểm quản lý năng lượng riêng, ảnh hưởng đến cách năng lượng được sử dụng và thu hồi bởi xe.