Nghiên cứu tối ưu tính năng bộ nguồn pin lithium ion và chi phí vận hành cho xe gắn máy tích hợp truyền động lai

Nhu cầu sử dụng pin lithium ion trong các phương tiện giao thông, đặc biệt là xe gắn máy lai, ngày càng tăng cao. Việc tối ưu hóa bộ nguồn pin không chỉ giúp cải thiện hiệu suất hoạt động mà còn giảm thiểu chi phí vận hành. Theo nghiên cứu, bộ nguồn điện sử dụng pin lithium ion có khả năng cung cấp năng lượng hiệu quả hơn so với các loại ắc quy truyền thống. Điều này không chỉ giúp tăng tuổi thọ của pin mà còn giảm thiểu lượng khí thải từ động cơ đốt trong. Việc chuyển đổi sang xe điện và xe máy điện là một xu hướng tất yếu trong bối cảnh ô nhiễm môi trường và cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch. Nghiên cứu này nhằm mục đích tối ưu hóa bộ nguồn pin cho xe gắn máy lai, từ đó nâng cao hiệu suất và giảm chi phí vận hành cho người sử dụng.

Nghiên cứu về công nghệ pin cho xe gắn máy lai cần phải xem xét các loại pin hiện có, đặc biệt là pin lithium ion. Pin lithium ion có nhiều ưu điểm như trọng lượng nhẹ, hiệu suất cao và tuổi thọ dài. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng pin lithium ion có thể đạt được hơn 2000 chu kỳ sạc, điều này giúp giảm chi phí bảo trì và thay thế. Hệ thống quản lý pin (BMS) cũng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ và tối ưu hóa hiệu suất của pin. Việc thiết kế và chế tạo BMS cho pin lithium ion là một phần quan trọng trong nghiên cứu này, nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình sử dụng.

Quá trình tối ưu hóa bộ nguồn pin cho xe gắn máy lai bao gồm việc tính toán và thiết kế các thông số kỹ thuật của pin lithium ion. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng pin lithium ion thay thế cho ắc quy axit-chì giúp giảm trọng lượng và thể tích của bộ nguồn. Cụ thể, bộ pin được thiết kế với khối lượng 10,84 kg và thể tích 8,11 lit, giảm được 30 kg và 12,89 lit so với ắc quy axit-chì. Điều này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất động lực học của xe mà còn tăng cường khả năng di chuyển xa hơn với mức tiêu hao nhiên liệu thấp hơn. Các thử nghiệm cho thấy xe gắn máy lai có thể di chuyển quãng đường dài nhất là 78,77 km ở chế độ chỉ hoạt động với động cơ điện.

Chi phí đầu tư cho xe gắn máy lai sử dụng pin lithium ion được tính toán kỹ lưỡng. Tổng chi phí đầu tư cho xe hybrid là 56 triệu đồng, trong khi chi phí khai thác là 1106 đồng/km. So với xe nền, chi phí khai thác của xe hybrid thấp hơn 246,88 đồng/km. Điều này cho thấy rằng việc đầu tư vào xe gắn máy lai không chỉ mang lại lợi ích về hiệu suất mà còn tiết kiệm chi phí cho người sử dụng. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng sau khoảng 3,1 năm, người sử dụng có thể hòa vốn chi phí đầu tư, và trong suốt vòng đời xe khoảng 200.000 km, xe hybrid sẽ tiết kiệm được khoảng 43 triệu đồng.