Nghiên cứu mô hình trạm sạc không dây giúp ô tô tự động sạc

Công nghệ sạc động được PGS. Ngô Đăng Lưu nghiên cứu khi học tiến sĩ khoa học ngành điện - điện tử và khoa học máy tính tại Đại học Munich (Đức) giai đoạn 2010 - 2015. Ý tưởng đến khi ông thấy giải pháp ôtô điện gắn pin năng lượng mặt trời trên nóc xe với cơ chế vừa chạy vừa sạc pin. Từ đó ông tìm hiểu công nghệ sạc không dây động, một dạng truyền năng lượng điện trong quá trình xe chạy.

PGS. Ngô Đăng Lưu cho biết, công nghệ hiện nay là sạc không dây, nhưng là sạc tĩnh, tức xe phải dừng lại sạc đến khi đầy pin. Công nghệ này cần thời gian sạc dài, xe phải dừng vào trạm nên khá bất tiện. Ngoài ra, khi sạc tĩnh làm khoảng cách di chuyển sau mỗi lần sạc ngắn, dung lượng và trọng lượng của ắc-quy lớn. Còn công nghệ sạc động có thể tạo thành làn đường sạc cùng lúc cho nhiều xe.

Với việc phát triển các mô hình để kiểm chứng hiệu quả của công nghệ sạc động, PGS. Ngô Đăng Lưu chia sẻ rằng đường sạc được ông thiết kế các đế sạc, mỗi đế chứa một cuộn dây sơ cấp có cấu trúc đặc biệt hoạt động theo nguyên lý móc vòng sử dụng từ trường kết nối với một cuộn dây thứ cấp gắn trên xe. Dựa vào nguyên lý móc vòng này khi xe chạy qua đường sạc sẽ tạo dòng điện tích vào bộ sạc trên xe. Công nghệ này tương tự sạc không dây điện thoại nhưng là sạc tĩnh, còn giải pháp tôi dành cho ô tô là công nghệ sạc động.

Để tăng hiệu suất, ông cho biết có thể tăng giảm khoảng cách móc vòng (khoảng cách cuộn sơ cấp và thứ cấp) theo một mức tối ưu. Theo tính toán và mô phỏng trong phòng thí nghiệm, công nghệ này có thể cho công suất sạc tối đa 80 kW trong thời gian 5 - 10 phút, với khoảng cách truyền 0,5 m. Thời gian này có thể giúp ôtô sạc nhanh mà không cần dừng.

PGS.TSKH Ngô Đăng Lưu giới thiệu mô hình thiết kế hệ thống sạc không dây động. Ảnh: Hà An

Truyền điện không dây là công nghệ đang được sử dụng rộng rãi và sạc điện không dây là một trong những ứng dụng tiêu biểu của nó. Hệ thống truyền điện không dây cho phép truyền năng lượng qua không khí với hiệu suất cao và khoảng cách từ vài mm đến vài trăm mm. Một trong những rủi ro lớn nhất khi triển khai công nghệ sạc không dây cho xe điện là phải thiết kế và triển khai đúng cách, công nghệ sạc không dây có thể gây ra tai nạn và gây nguy hiểm cho người dùng. Hy vọng, nghiên cứu này sẽ hạn chế được những rủi ro và mang đến hiệu quả tốt nhất khi sử dụng.