CHÁY XE MÁY ĐIỆN THỰC TRẠNG HAY NỖI OAN - PHẦN 3 BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CỦA XE ĐIỆN

Bạn đã bao giờ tự hỏi điều gì bên trong chiếc xe đạp điện nhỏ gọn của mình lại có thể tạo ra sức mạnh để đưa bạn đi khắp mọi nơi? Từ một chiếc xe đạp truyền thống, công nghệ đã biến đổi chúng thành những phương tiện giao thông thông minh và tiện lợi. Hãy cùng khám phá cấu tạo bên trong một chiếc xe đạp điện để hiểu rõ hơn về "trái tim" của nó.

Cấu tạo bộ điều khiển xe điện

Bộ xử lý trung tâm (MCU)

• Bộ xử lý trung tâm (MCU) là bộ não của hệ thống điều khiển, chúng xử lý các tín hiệu đầu vào và đưa ra các tín hiệu đầu ra. Ngoài ra, nó còn thực hiện các thuật toán điều khiển bằng cách tính toán các tín hiệu đầu vào của biến và điều chỉnh công suất động cơ cho hợp lý. Các giao giao tiếp cho các thiết bị bên ngoài như màn hình hoặc ứng dụng điện thoại thông minh phần lớn được hỗ trợ bởi bộ điều khiển trung tâm.

Transitor công suất MOSFETs - Transistor hiệu ứng trường kim loại-oxit-bán dẫn

• Transitor công suất ( Transistor hiệu ứng trường kim loại-oxit-bán dẫn ) hoạt động như là một công tắc điện tử, điều chỉnh dòng điện từ nguồn tới động cơ. Quá trình chuyển hoá năng lượng được tối ưu hoá và các công tắc công suất này giúp giảm thiểu lãng phí năng lượng.

Cảm biến

• Cảm biến là những "cánh tay" nhạy bén giúp xe điện thu thập thông tin về môi trường xung quanh và tình trạng hoạt động bên trong. Nhờ đó, xe điện có thể đưa ra những quyết định thông minh, đảm bảo an toàn và hiệu quả cao. Cảm biến được sử dụng chủ yếu trên xe đạp điện là cảm biến vòng quay, cảm biến vòng quay có vài trò điều chỉnh công suất động cơ dựa trên thông tin đầu vào của người lái. Kiểm soát chính xác tốc độ và hệ thống thu hồi năng lượng thông qua phanh tái tạo có thể thực hiện nhờ các cảm biến tốc độ và phanh.

Phân loại các bộ điều khiển động cơ

Bộ điều khiển động cơ không chổi than

• Bộ điều khiển động cơ không chổi than được sử dụng cho các loại động cơ DC không chổi than có nam châm vĩnh cửu. Chúng có cấu tạo đơn giản, hoạt động đáng tin cậy với hiệu suất cao.

• Bộ điều khiển loại này thường có 3 pha được điều khiển bởi bộ khóa và ít nhất 2 khoá bán dẫn (Transistor MOSFET) cho mỗi pha.

Bộ điều khiển động cơ chổi than

• Bộ điều khiển động cơ có chổi than được sử dụng trong động cơ DC có chổi than, loại động cơ này được thiết kế bao gồm nam châm vĩnh cửu và một triết áp. Chúng hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi dòng điện cung cấp cho động cơ. Dòng điện ít hơn - ít công suất hơn, dòng điện nhiều hơn - nhiều công suất hơn. Tuy nhiên loại bộ điều khiển này chỉ được sử dụng trên các loại xe đạp điện có công suất nhỏ vì hiệu suất sử dụng thấp, động cơ bị mài mòn.

Các chức năng, nhiệm vụ của bộ điều khiển động cơ

• Chức năng chính của bảng điện ô tô là kiểm soát và điều khiển dòng điện ra vào ô tô điện. Nhờ có cốp điện, nguồn điện từ ắc quy đi qua cốp điện sẽ được dẫn đến mô-tơ điện nằm ở bánh sau của xe. Giữ xe trong tình trạng hoạt động tốt.
• Bộ điều khiển đảm nhiệm một số nhiệm vụ quan trọng khác như điều khiển hệ thống chiếu sáng. Hệ thống điều khiển tay ga điện, phanh tay.
• Bảo vệ quá dòng: Bộ điều khiển xe đạp điện được thiết kế để tối ưu hoá tình huống quá dòng và quá nhiệt. Khi có cường độ dòng điện quá cao chạy qua hệ thống, tình trạng này được gọi là quá dòng, và nó có thể làm hỏng các thiết bị điện tử của bạn đồng thời gây ra rủi do an toàn nghiêm trọng.
• Cơ cấu bảo vệ chủ động: Các bộ điều khiển cao cấp cho phép cài đặt chủ động theo dõi dòng điện chạy qua hệ thống và sử dụng các biện pháp bảo vệ, chẳng hạn như giảm công suất đầu ra hoạc thậm chí tắt tạm thời động cơ, ngăn ngừa các trường hợp quá dòng.
• Ngăn ngừa quá nhiệt: Nếu bạn muốn xe đạp điện hiệu suất của bạn được an toàn và kéo dài trong một thời gian dài sau đó tránh quá nóng là một khía cạnh quan trọng. Bộ điều khiển luôn giám sát, theo dõi cách các thành phần phím nóng nhận được, tập trung chủ yếu vào hiệu suất động cơ và chính bộ điều khiển. Trong trường hợp nhiệt độ quá cao, bộ điều khiển sẽ thực hiện hành động ngay lập tức, chẳng hạn như công suất đầu ra hoặc bắt đầu cơ chế làm mát, để tránh hư hỏng và đảm bảo trải nghiệm lái xe an toàn.

Những hư hỏng, lỗi thường gặp của bộ điều khiển động cơ trong quá trình sử dụng

Bộ điều khiển động cơ điện là "bộ não" điều khiển hoạt động của động cơ. Do làm việc trong môi trường điện, chịu tác động của nhiệt độ, độ ẩm và các yếu tố khác, bộ điều khiển thường gặp một số lỗi như sau:

Hư hỏng các linh kiện điện tử:

• Transistor công suất: Bị cháy, ngắn mạch do quá tải, sự cố về điện áp hoặc tản nhiệt kém.
• Diode: Bị hỏng do quá dòng, quá áp hoặc sự cố về mạch.
• IC điều khiển: Bị hỏng do lỗi phần mềm, sự cố về nguồn điện hoặc tác động của nhiệt độ cao.
• Cảm biến: Bị hỏng, sai số đo dẫn đến điều khiển động cơ không chính xác.

Lỗi về phần mềm:

• Lỗi chương trình: Do lỗi lập trình, lỗi cài đặt hoặc xung đột phần mềm.
• Lỗi giao tiếp: Lỗi kết nối giữa các module trong bộ điều khiển hoặc giữa bộ điều khiển với các thiết bị khác.

Lỗi cơ khí:

• Hỏng các kết nối: Các kết nối giữa các bo mạch, các jack cắm bị lỏng hoặc hỏng.
• Hỏng vỏ bảo vệ: Vỏ bảo vệ bị hỏng, dẫn đến các linh kiện bên trong bị ẩm ướt hoặc bị tác động cơ học.

Lỗi về mạch điện:

• Mạch hở: Do dây dẫn bị đứt, mối hàn bị lỏng hoặc các linh kiện bị hỏng.

• Mạch ngắn mạch: Do các linh kiện bị hỏng, dây dẫn bị chạm nhau hoặc do ẩm ướt.

• Lỗi về nguồn điện: Nguồn điện không ổn định, quá áp, thiếu áp hoặc nhiễu điện.

Khả năng phát cháy bắt nguồn từ những sai sót của bộ điều khiển

• Bộ điều khiển là linh kiện đảm nhận rất nhiều vai trò trong hệ thống xe vì thế chỉ một hư hỏng nhỏ cũng có thể tạo ra những hậu quả to lớn dành cho toàn bộ hệ thống. Với vai trò điều chỉnh dòng công suất đầu vào và đầu ra dành cho động cơ và nguồn điện, nếu như bộ phận phân phối dòng công suất xảy ra hư hỏng, chập điện có thể sẽ gây ra các hiện tượng quá tải, ngắn mạch hoặc hồ quang điện (với các hệ thống có dòng xả lớn) các tia lửa này sẽ kết hợp cùng với các vật liệu nhựa, nilon dễ bắt lửa trong xe gây nên hỏa hoạn.

• Quá nhiệt là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến hỏng hóc và thậm chí là cháy nổ bộ điều khiển xe đạp điện. Hiểu rõ các yếu tố gây quá nhiệt và cách phòng ngừa là rất quan trọng để đảm bảo an toàn khi sử dụng xe. Bộ điều khiển còn có vai trò kiểm soát quá nhiệt độ trong quá trình hoạt động và sạc của xe điện. Vì thế nếu như các cảm biến, hoặc rơ le trong bộ điều khiển nếu như gặp sự cố sẽ ảnh hưởng tới các tính năng an toàn quá nhiệt của bộ điều khiển dẫn đến các hiện tượng quá tải, ngắn mạch có thể phát sinh các tia lửa điện gây cháy nổ.

• Nguy hiểm hơn nữa, các hệ thống nguồn điện được sử dụng ở xe điện là pin chì axit hoặc pin lithium - ion, bản thân chúng chứa các chất hoá học khi bắt lửa cháy sẽ sinh ra các khí độc gây tổn thương nhanh đường hô hấp, các khí hydrogen gas trong quá trình sản xuất acquy làm tăng nguy cơ gây nổ, ngoài ra các đám cháy bắt nguồn từ ắc quy thường là các phản ứng cháy hoá học bên trong pin, vì thế các dụng cụ dập lửa thông thường rất khó để dập tắt đám cháy.

Dưới đây là là video về sức tàn phá của ngọn lửa xuất phát từ xe điện và pin xe điện: