Giải đáp những thắc mắc về pin xe điện

Xe điện không đơn giản là cắm sạc pin rồi chạy, để sở hữu một chiếc xe phù hợp dựa trên nhiều yếu tố.

Thế nào là pin điện tốt?

Một bộ pin lithium tốt thường có giá cao và có chi phí cao hơn các bộ phận xe điện. Việc lựa chọn pin khi mua xe điện là yếu tố vô cùng quan trọng.  Bài viết dưới đây đưa cho bạn những thông tin hữu ích để lựa chọn một chiếc xe điện phù hợp.

Đầu tiên, tìm hiểu những điều cơ bản liên quan đến pin. Sau đó xác định khả năng chi trả của bản thân. Điều cuối cùng, đánh giá chất lượng của pin.

Những yếu tố để đánh giá pin điện

Bạn sẽ phải trả lời các câu hỏi như: Xe đi được bao xa với mỗi chu kỳ sạc pin đầy. Bạn có thực sự có chuyến đi hài lòng với xe điện không? Nếu bạn rơi vào trường hợp hết pin trên đường di chuyển, có cách nào cho bạn khắc phục? Xe điện có thể trở thành phương tiện bạn sử dụng hàng ngày chứ? Bạn có bị gặp các vấn đề khác như lỗi kỹ thuật, chi phí phát sinh, giá cả?

Trước đây xe có trọng lượng nhẹ không thể đi được quãng đường dài. Hiện nay, công nghệ phát triển, pin điện cũng được cải thiện đáng kể về công suất để đáp ứng mọi nhu cầu của con người. Pin của xe điện không có bàn đạp có công suất 2,7 đến 3,6kg đi 32km ở tốc độ 32km/h. Tất cả các bộ pin hiện nay đều dựa trên tỷ lệ đó, pin có trọng lượng cao hơn, công suất cũng cao hơn tương tự. 

Khi bán hàng, với xe điện pin có thông số 18kg chỉ đi được gần 129km, nhưng người bán đã nói quá thêm 32km, xe sẽ đi được hơn 160km. Không có bộ pin nào có thể đi được 160km trong một lần sạc mà chỉ nặng dưới 4,5kg. Điều này xảy ra, xăng sẽ có giá thấp hơn nhiều. Trên một số xe máy điện được trang bị cảm biến bàn đạp và không tay ga, người sử dụng phải đạp để tạo ra công suất tối thiểu để đi trong pham vị mong muốn. Trường hợp đó xảy ra, người lái đạp xe và cung cấp năng lượng bằng sức người. Điều này sẽ không tạo ra công suất như xe điện không có bàn đạp và đây cũng là sự khác biệt đáng kể.

Nếu xe điện có ga tay cho phép động cơ chạy mà không cần đạp, mức tiêu thụ điện năng sẽ lớn hơn nhiều. Điều quan trọng là phải hiểu cách thức hoạt động của xe điện đó, một bộ pin có công suất 500W, nhưng công suất tiêu thụ chưa đến 500W. Nếu bạn đạp mà không cần sử dụng điện, pin của bạn vẫn được sạc đầy cho đến khi bạn sử dụng nó. Lượng điện tích được hoàn toàn có thể đi cả ngày với một khoản chi phí rẻ hơn và tiết kiệm hơn. Hầu hết mọi người đi xe điện tay ga mong đợi 32km từ pin  2,7 đến 3,6kg trong một giờ.

Thành phần của một bộ pin điện

Bộ pin là gì? Đó là một sự kết hợp giữa nhiều pin. Một bộ được mắc nối tiếp và song song nhiều cell pin nhỏ theo một trật tự tạo nên công suất cần thiết cho hệ thống vận hành và hoạt động của xe điện. Việc của bạn là lựa chọn bộ pin phù hợp với thiết kế xe.

Tất cả pin và bộ pin tốt thường có những yếu tố sau

Vôn kế: Được sử dụng đo hiệu điện thế.

Ampe kế: dùng để đo cường độ dòng điện của pin.

Watt: công suất – Sự kết hợp của Vôn và Ampe (V x A = W).

Ampe Giờ: thường là 10 đến 20 Ampe giờ (viết tắt ” Ah ” ) đo cường độ dòng điện duy trì trong 1 giờ.. ( Tỷ lệ C).  

Watt Giờ: Đây là một cách chính xác hơn nhiều để biết bao nhiêu năng lượng có thể sử dụng được trong một bộ pin nhất định (viết tắt Wh ). Ngoài ra, bạn có thể biết bao nhiêu watt trong 1 giờ. Pin 500wh có thể cung cấp 500 watt trong 1 giờ hoặc 1000w trong 30 phút…. hoặc 250w trong 2 giờ .. v.v.. 

Hãy tưởng tượng một bộ pin giống như một bình nước hình trụ. Trong đó, chiều cao của bình nước là điện áp; diện tích đáy chính là Ampe Giờ, và thể tích của bình nước chính là Watt Giờ.

Một lời cảnh báo, một số nhà cung cấp có xu hướng bẻ cong sự thật và “hứa hẹn quá mức” về hiệu suất của pin hay bộ pin. Bạn nên nghiên cứu trước khi bạn mua, đặt câu hỏi đúng và bởi một nhà cung cấp cung cấp ước tính dựa trên mục đích sử dụng và đầu vào dự định của bạn.

Ah và Wh: Đây là 2 chỉ số dễ gây nhầm lẫn, bạn nên hiểu rõ sự khác biệt của chúng. Amp Giờ (Ah) không liên quan đến điện áp. Watt Giờ (Wh) liên quan đến cả điện áp và Ampe Giờ sẽ tác động trực tiếp tới quãng đường bạn đi được bao xa khi xe tích đầy điện. Không phải tất cả các bộ pin đều được dán nhãn và ghi các thông số giống nhau vì vậy hãy cẩn thận và chú ý.

Wh Ví dụ: 36v.10ah = 360wh và 48v.10ah = 480wh

Bạn xem xét cả hai chiếc xe đạp có hiệu điện thế 36v và 48v, bạn sẽ thấy xe khi chạy hết ga đi nhanh hơn. Bạn càng đi nhanh, bạn càng cần nhiều năng lượng.

Đối với pin 48v thì công suất điện năng 120wh. Xe có pin 36v xe đi được quãng đường ngắn hơn.

Tất cả những điều này có ý nghĩa gì? Chỉ với một chút kiến thức, bạn có thể đưa ra quyết định mua hàng sáng suốt hơn, chọn được phương tiện thích hợp, độ bền vững cao

Lựa chọn pin xe điện phù hợp

Kích thước, trọng lượng và hình dạng, ba điều cần xem xét khi lựa chọn gói pin

Nó phải phù hợp và không quá nặng, và thiết kế đẹp. Bạn có thể sẽ không tìm thấy tất cả các yếu tố lý tưởng trong một xe nhưng một số yếu tố nên khi so sánh giữa các dòng xe.

Sai lầm phổ biến mà nhiều người sử dụng xe điện mắc phải là sử dụng pin khối lượng lớn, công suất cao nhưng đặt vào một xe đạp tùy ý hay di chuyển trên cầu đường gập ghềnh. Điều này có thể thay đổi tốt hơn khi bạn phải tìm ra cách gắn nó vào xe điện phù hợp.

Bạn có thể tiết kiệm nhiều chi phí và không đau đầu với chuyến đi nếu hãy lựa chọn xe một cách thực tế, đáp ứng nhu cầu.

Sai lầm tiếp theo của người mua xe đó chính là lựa chọn pin gấp đôi năng lượng cho chuyến đi dài. Tiêu chí này không cần thiết vì bạn sẽ không bao giờ sử dụng hết năng lượng đó. 

Bước đầu tiên, xác định nhu cầu của bạn. Hầu hết mọi người, hiếm khi đi hơn 32 km liên tục, thường ít hơn nhiều. Tuy nhiên, bạn có thể phát sinh nhu cầu di chuyển nhiều hơn trong một ngày. Đi ra di chuyển với khoảng cách ngắn thì bạn có thể sạc nhanh 30 phút và thuận tiện. Sau đó, bạn có thể tiếp cuộc hành trình di chuyển của mình nếu cần. Điều này chỉ ra rằng một chiếc xe điện với bộ pin nhỏ nhẹ hơn, chi phí ít hơn, vẫn hiệu quả khi đi xe và có thể được sạc nhanh chóng để cung cấp năng lượng điện phù hợp cho khoảng cách bạn cần di chuyển.

Đối với nhu cầu sử dụng xe chở hàng nặng khoảng gần 32kg lên một, gió cản mạnh thì bạn sẽ cần một pin lớn hơn, mạnh hơn, nặng hơn, đắt hơn. Hiện nay, các bộ pin với dung tích, công suất hay hiệu năng phù hợp với trường hợp đó có sẵn.

Nhu cầu chính hiện nay là một chiếc xe điện nhẹ. Trên loại xe đạp điện này, bạn có thể di chuyển ở những con đường khá bằng phẳng, không có nhiều gió hoặc không có vật cản (vì một chút gió, có thể tạo ra sự khác biệt lớn về mức tiêu thụ năng lượng). Việc bạn dùng xe điện sẽ không mất nhiều sức người. Xe cũng dành cho người có cân nặng dưới 91kg, vì lốp xe được trang bị đủ tốt cho nhu cầu, tỷ lệ dự kiến là 10 wh/km hay trung bình 17 wh/dặm. Con số sẽ chênh lệch tùy vào trường hợp khác nhau .

Ví dụ: bộ pin 36v 10ah với dung lượng 360 wh cung cấp năng lượng đi được 36km khi sạc đầy điện. 

Hiện nay, xe điện cũng trang bị các bóng điện và lắp đặt một số thiết bị khác sử dụng điện năng nên số dặm thực tế sẽ khác. Có rất ít công cụ được dùng để đo dung lượng của bộ pin sử dụng cho chúng và một số nhà cung cấp có thể tận dụng lợi thế này.

Điện áp

Hầu hết các bộ phận trên một xe điện được đánh giá cho một điện áp cụ thể. Một chiếc đạp điện điện 36v cần một pin có điện áp từ 30v đến 42v. Nếu sử dụng bộ pin 42v được sạc đầy 100% hoặc sạc thêm để tích được nhiều hơn , còn với bộ pin 30v tắt khi sạc đầy để tránh gây ra các sự cố.

Electric-Find.com nói: “Điện áp định mức là một giá trị định mức được gán cho một mạch hoặc hệ thống điện thuận tiện chỉ định lớp điện áp cho nó. Điện áp thực tế mà tại đó một mạch hoạt động có thể thay đổi trong một phạm vi cho phép hoạt động.”

Một số xe điện có phạm vi hoạt động rộng 36v hoặc 48v, vì vậy hãy lưu ý và chọn cho phù hợp. Hầu hết xe điện có màn hình hiển thị mức sạc pin với một loạt đèn LED chỉ có thể hoạt động ở điện áp đó, nếu nghi ngờ, hãy hỏi nhà cung cấp. Điện áp là những gì điều khiển tốc độ di chuyển của động cơ. Nếu cùng một động cơ được đưa ra một điện áp nhất định, nó sẽ quay ở một tốc độ nhất định, tăng điện áp thì nó sẽ quay nhanh hơn. 

Dòng điện: Để chọn một pin thích hợp, bạn cần biết về bộ điều khiển điện áp giữa pin và động cơ bằng cách bật/ tắt rất nhanh (còn gọi là: PWM, Điều chế độ rộng xung). Nếu bạn đang dừng, và nhấn ga, bộ điều khiển sẽ từ từ lên ga, lúc này dòng điện sẽ hoạt động trong động cơ và tốc độ sẽ đạt mức tối đa. Tại sao điều này lại quan trọng về việc chọn bộ pin thích hợp? Bởi vì bạn phải có một pin đủ mạnh để cung cấp điện dòng điện đủ để xe không bị quá nóng, tắt máy, cháy nguồn, v.v.

Nói chung, pin có điện tích 10ah sẽ hoạt động tốt với bộ điều khiển 20 Amp trở xuống. Nếu bạn biết một số thông số kỹ thuật, bạn có thể thử nghiệm một số phép toán. Đôi khi một số bộ điều khiển có “Watt ratings” trong khi những bộ điều khiển khác sẽ hiển thị “Max Amps” và điều này có thể dẫn đến nhầm lẫn. Khi một bộ điều khiển được xếp hạng cho Watts, bạn cần biết nếu đây là “Maximum Watts ” hoặc “Continuous Watts “. Pin của bạn cần xử lý an toàn ở mức “Đỉnh” hoặc “Tối đa” khi cần.

Chất lượng

Một bộ pin chỉ tốt và bền để lắp vào xe điện. Trước đây, một bộ pin đạt chuẩn là rất khó. Phổ biến nhất là bộ có tuổi thọ 6 tháng. Vào năm 2017, pin và bộ pin đã được cải thiện một cách đáng kể. Điều này tạo ra những bộ pin chất lượng và độ tin cậy cao. Quan trọng nhất ở đây, bạn hãy lựa chọn một nhà cung cấp có uy tín, có bảo hành và không có hàng tồn kho. 

Hệ thống giám sát pin-BMS và hệ thống sạc là hai hệ thống dùng để bảo vệ và sạc pin. Pin lithium nhẹ và bền nhưng chúng phải được sử dụng trong giới hạn quy định. Để đảm bảo tuổi thọ cao, các bộ pin phải chứa hệ thống giám sát pin. Nó đứng giữa pin và dây nguồn, theo dõi điện áp các pin bên trong và cũng thường theo dõi chỉ số của dòng điện. Khi đạt đến giới hạn định mức, BMS sẽ ngắt điện đảm bảo an toàn cho xe. Trường hợp an toàn, BMS sẽ không hoạt động làm ảnh hưởng đến xe. Khi hết pin, nó tắt nguồn để ngăn chặn bất kỳ sự cố có thể xảy ra cho các pin tế bào. Tình huống tương tự với bộ sạc, BMS sẽ cho phép bạn sạc đến khi đầy năng lượng. 

Gắn bộ pin xe điện là một thách thức, một số bộ pin và xe thích hợp, nhưng điều đó rất hiếm. Tùy thuộc vào xe đạp của bạn lựa chọn để bạn lắp đặt pin. Lí tưởng nhất là đặt bên trong khung và giữa các bánh xe để cân đối trọng lượng xe.

Bộ pin có vỏ nhôm và giá đỡ giúp việc gắn vào xe điện dễ dàng hơn nhiều nhưng nó có chi phí cao hơn, và cả trọng lượng và số lượng lớn hơn. Một bộ pin bọc đơn giản sẽ ít tốn kém hơn nhưng phải cẩn thận khi gắn vào xe để tránh bị vỡ do pin khá mỏng và dễ bị vỡ khi rung mạnh. 

Một pin chỉ  có thể chạy trong một giờ cũng có kích thước phù hợp. Pin dung tích lớn hoạt động ít hơn như pin nhỏ. Pin 10ah cung cấp liên tục 500w sẽ chạy trong khoảng nửa thời gian của bộ pin 20ah. Có nhiều yếu tố khác cần xem xét (tỷ lệ C và khả năng chịu lực của pin).

Bảo dưỡng pin

Để làm cho pin kéo dài tuổi thọ, bạn cần tìm hiểu về việc sử dụng và bảo dưỡng đúng cách, ngay cả lắp đặt bộ giám sát pin ngắt nguồn một cách an toàn. Với tất cả các loại pin, bạn nên sạc đầy và không sử dụng xe khi pin yếu, dưới mức cho phép. Hoặc bạn cũng có thể sử dụng tiết kiệm nếu đi trên quãng đường dài. Bạn nên bảo quản pin và sạc trong môi trường khô ráo, thoáng mát.  

Sạc đúng thời điểm là tốt nhất. Nếu chuyến đi của bạn là một chuyến đi dài và bạn dừng lại để uống cà phê hoặc nghỉ ngơi ngắn, cắm bộ sạc và lấy một số năng lượng, nó có thể không sạc đầy nhưng sẽ giúp bạn đi thêm được quãng đường nếu cần.

Vận chuyển pin

Vận chuyển pin là một chủ đề nhiều người sử dụng quan tâm. Lượng điện năng mà các bộ pin này có thể chứa, có các quy định và cách để đóng gói, vận chuyển và xử lý riêng. Các nhà cung cấp có uy tín sẽ vận chuyển một cách hợp pháp, có chứng chỉ. Đây là một quy trình rất tốn kém để đảm bảo vận chuyển an toàn nhất có thể. Nhiều nhà cung cấp nhỏ không vận chuyển đúng theo Chứng nhận của Liên Hợp Quốc và làm việc một cách bất hợp pháp. Trong trường hợp bạn cần trả lại bộ pin đó.

Mật độ năng lượng

Mật độ năng lượng là lượng năng lượng nhất định tích trong một pin (Wh/ Lít) hoặc lượng năng lượng tích trong 1kg (Wh/kg). Hai bộ pin có kích thước giống hệt nhau có thể chứa lượng năng lượng sử dụng khác nhau. Ví dụ, trong những ngày đầu của Lithium, một pin 18650 chứa khoảng 1000mah, vào năm 2017, tăng lên tới 3500mah. Vì vậy, đối với cùng một hộp kích thước, một bộ pin hiện đại có thể cung cấp phạm vi 3 lần so với 10 năm trước.

Pin chì Acid và Lithium thì chì axit ban đầu ít tốn kém hơn. Nếu bạn không đủ khả năng mua một bộ pin Lithium thích hợp, pin chì axit là lựa chọn duy nhất. Nếu bạn có thể mua pin Lithium là lựa chọn hoàn hảo. Khi xét một bộ pin Lithium 6 Lb có thể đi xa đến mức pin axit chì có điện áp bằng nhau.

* Chúng tôi đang xem xét pin chì-axit 15ah so với pin Li-Ion 9ah thì khoảng cách di chuyển của 2 pin bằng nhau

Như bạn có thể thấy có rất nhiều điều cần xem xét nếu bạn thực sự muốn biết các bộ pin lithium cung cấp năng lượng cho xe đạp điện. Nhìn chung, cân nhắc lớn nhất với tư cách là người mua hàng là cách bảo dưỡng và sử dụng pin, tìm hiểu nhà cung cấp uy tín, đúng tiêu chuẩn Liên hợp quốc và lựa chọn phù hợp với đi cầu đi lại.