Bộ dụng cụ chuyển đổi động cơ điện
Những điểm chính
Bộ dụng cụ chuyển đổi động cơ điện cho phép người lái chuyển đổi những chiếc xe cổ chạy xăng hoặc diesel thành xe điện hiện đại bằng cách sử dụng các linh kiện tiêu chuẩn.
- Một bộ chuyển đổi thường bao gồm động cơ điện, ắc-quy, bộ biến tần, bộ sạc, hệ thống dây điện và giá đỡ.
- Việc cải tạo xe có thể giúp tiết kiệm nhiên liệu, giảm khí thải và giúp chiếc xe cổ điển tiếp tục lưu thông trên đường thay vì phải mua xe mới.
- Hướng dẫn này trình bày về nguyên lý hoạt động của các bộ kit, các tùy chọn, vấn đề an toàn, giá cả và các thủ tục pháp lý liên quan đến xe điện cổ điển.
Bộ dụng cụ chuyển đổi động cơ điện là gì?
Bộ dụng cụ chuyển đổi động cơ điện là một bộ các linh kiện được đóng gói sẵn, dùng để biến một chiếc xe chạy động cơ đốt trong thành xe điện. Các bộ dụng cụ chuyển đổi xe điện, đôi khi còn được gọi là ‘động cơ đóng hộp’, thường bao gồm động cơ điện, hệ thống dây cáp cao áp, tấm gắn pin, thiết bị điện tử công suất, bộ sạc trên xe và bộ chuyển đổi DC-DC.
Các bộ phận điển hình bao gồm:
- động cơ điện kéo
- các mô-đun pin
- bộ điều khiển/biến tần
- Bộ chuyển đổi DC-DC
- bộ sạc tích hợp
- bộ dây điện
- thiết bị làm mát
- giao diện điều khiển ga
- bộ giá đỡ
Bộ kit đầy đủ bao gồm toàn bộ hệ truyền động của xe điện; bộ kit một phần có thể chỉ bao gồm động cơ hoặc chỉ bao gồm pin. Hiện có nhiều loại bộ kit chuyển đổi xe điện khác nhau, bao gồm các bộ kit cơ bản dành cho nhiều loại xe và các bộ kit dành riêng cho từng mẫu xe cụ thể như Mini, Beetle hoặc Defender.
Tại sao nên chuyển sang động cơ điện? Lợi ích cho xe cổ điển và xe sử dụng hàng ngày
Ý tưởng này thu hút những chủ xe yêu thích phong cách cổ điển nhưng mong muốn chi phí vận hành thấp hơn và thân thiện với môi trường hơn. Điện rẻ hơn xăng, xe điện có ít bộ phận chuyển động hơn, và nhiều chương trình bảo vệ không khí sạch tại Anh và EU, bao gồm cả chương trình của London ULEZ, tránh phải trả phí hàng ngày cho xe điện.
Bạn cũng góp phần giảm thiểu lượng carbon phát thải từ việc sản xuất một chiếc xe mới từ đầu. Một chiếc MGB thập niên 1960, Porsche 911 thập niên 1970 hay BMW 3-Series thập niên 1980 vẫn có thể vận hành tốt, êm ái và nhanh nhẹn nhờ mô-men xoắn tức thì và hiệu suất được cải thiện.
Cách thức hoạt động thực tế của bộ dụng cụ chuyển đổi động cơ điện
Quá trình chuyển đổi xe sang chạy bằng điện bao gồm việc tháo bỏ động cơ đốt trong và thay thế bằng ắc-quy cùng một hoặc nhiều động cơ điện; việc này có thể được thực hiện dễ dàng hơn nhờ sử dụng bộ dụng cụ chuyển đổi xe điện. Quá trình chuyển đổi bao gồm việc tháo bỏ động cơ xăng, bình xăng, hệ thống ống xả, bộ tản nhiệt và các bộ phận liên quan.
Quy trình cơ bản để chuyển đổi một chiếc ô tô sang chạy bằng điện bao gồm việc tháo dỡ động cơ đốt trong, hộp số, hệ thống xả và các bộ phận khác, sau đó thay thế chúng bằng pin và một hoặc nhiều động cơ điện.
Động cơ điện được lắp đặt bằng bu-lông, thường kết nối trực tiếp với hộp số sàn hoặc hộp số tự động sẵn có của xe. Động cơ này kết nối với hộp số nguyên bản hoặc trực tiếp với trục bánh xe để làm quay các bánh xe. Động cơ điện nhận nguồn điện và tạo ra lực quay, hay còn gọi là mô-men xoắn.
Ắc-quy lưu trữ điện một chiều (DC) cho xe. Các cụm ắc-quy được lắp đặt vừa vặn vào vị trí trước đây đặt động cơ hoặc trong khoang hành lý để phân bổ trọng lượng đều. Hệ thống quản lý ắc-quy (BMS) theo dõi điện áp, nhiệt độ và cân bằng các tế bào ắc-quy nhằm đảm bảo an toàn.
Bộ điều khiển điều chỉnh dòng điện từ ắc-quy. Bộ điều khiển động cơ đóng vai trò như “bộ não”, chuyển đổi tín hiệu từ bàn đạp ga thành năng lượng điện áp cao từ ắc-quy. Bàn đạp ga gửi tín hiệu đến bộ điều khiển để điều chỉnh tốc độ xe. Bộ biến tần chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) từ ắc-quy thành dòng điện xoay chiều (AC) khi động cơ yêu cầu.
Hệ thống dây điện cao áp bao gồm các loại cáp chịu tải nặng để đảm bảo an toàn khi truyền tải dòng điện lớn. Bộ chuyển đổi DC-DC hạ áp nguồn điện cao áp từ ắc-quy xuống 12V để sạc ắc-quy tiêu chuẩn của xe, cung cấp năng lượng cho hệ thống đèn, cần gạt nước và bảng điều khiển. Bộ sạc tích hợp có thể nhận điện từ các nguồn bên ngoài để nạp lại ắc-quy, thường thông qua cổng sạc AC loại 2; một số hệ thống cao cấp còn tích hợp tính năng sạc nhanh DC.
Các loại bộ dụng cụ chuyển đổi xe điện
Không phải bộ kit nào cũng phù hợp với mọi loại xe. Các bộ kit công suất thấp dành cho đô thị có công suất khoảng 30–60 kW, các bộ kit công suất trung bình cung cấp 60–120 kW, còn các gói hiệu suất cao có công suất vượt quá 150 kW.
Các loại động cơ điện hiện đại sử dụng nam châm vĩnh cửu và động cơ cảm ứng chiếm ưu thế nhờ hiệu suất cao và khả năng tái tạo năng lượng. Các linh kiện có thể là hàng mới hoặc được thu hồi từ các mẫu xe như Nissan Leaf, Renault Zoe, Tesla Model S/3, hoặc từ các công ty chuyên sản xuất linh kiện. Các bộ pin mô-đun, chẳng hạn như các tùy chọn 20, 40 hoặc 60 kWh, mang lại sự cân bằng giữa phạm vi hoạt động, chi phí và trọng lượng.
Lựa chọn bộ kit chuyển đổi phù hợp cho xe của bạn
Hãy lựa chọn bộ kit chuyển đổi dựa trên trọng lượng không tải, tải trọng, quãng đường thực tế cần thiết, ngân sách và mục đích sử dụng. Một mẫu xe cổ điển dành cho đô thị có thể chỉ cần 80 km; trong khi đó, xe du lịch có thể cần tới 250 km.
Những mẫu xe nhẹ như Mini cổ điển, Fiat 500, VW Beetle hay MX-5 có thể vận hành rất linh hoạt với công suất 50–80 kW. Trong khi đó, Range Rover Classic, xe sedan Mercedes hay các mẫu xe cơ bắp có thể cần công suất từ 100–150 kW trở lên. Hãy kiểm tra loại hộp số, tỷ số truyền trục, hệ thống phanh, hệ thống treo, lốp xe, cũng như xem liệu trọng lượng thêm từ pin có ảnh hưởng đến khả năng điều khiển hay không.
Chi phí, tiến độ và việc tự lắp đặt so với thuê chuyên gia lắp đặt
Chi phí để tự chuyển đổi xe ô tô sang chạy điện bằng bộ dụng cụ có thể dao động từ 5.000 đến 35.000 bảng Anh, tùy thuộc vào mức độ phức tạp và các bộ phận được sử dụng. Chi phí chuyển đổi xe điện do chuyên gia thực hiện thường bắt đầu từ khoảng 15.000 bảng Anh và có thể vượt quá 30.000 bảng Anh, tùy thuộc vào loại xe và quy mô của quá trình chuyển đổi.
Khi chuyển đổi xe sang chạy điện, chi phí của chiếc xe gốc cũng cần được tính đến, vì đây là khoản chi phí bổ sung ngoài chi phí chuyển đổi. Tự làm có thể rẻ hơn, nhưng công việc liên quan đến điện áp cao không phải là chuyện đơn giản: hãy mua sắm cẩn thận, ghi chép kỹ thông số kỹ thuật và liên hệ với nhà cung cấp qua email trước khi mua. Các xưởng chuyên nghiệp cung cấp thêm các dịch vụ về thiết kế kỹ thuật, kiểm tra, bảo hành và chứng nhận. Các trường hợp lắp đặt đơn giản có thể mất từ 4–8 tuần; còn các dự án phục hồi có thể kéo dài hàng tháng hoặc thậm chí hàng năm.
Các vấn đề pháp lý, an toàn và bảo hiểm liên quan đến xe điện
Việc chuyển đổi xe sang chạy điện là hợp pháp ở nhiều nơi, nhưng các quy định vẫn rất quan trọng. Để đăng ký xe điện đã chuyển đổi tại Vương quốc Anh, bạn cần điền vào mẫu đơn V55/4 hoặc V55/5, kèm theo giấy tờ tùy thân, khoản thanh toán thuế xe và lệ phí đăng ký mới; hướng dẫn của DVLA có sẵn tại GOV.UK.
An toàn là yếu tố quan trọng hàng đầu khi chuyển đổi xe ô tô sang chạy điện, và tổng trọng lượng của xe không được vượt quá mức ghi trên biển số VIN gốc để đảm bảo khả năng chịu va chạm không bị ảnh hưởng tiêu cực. Hãy sử dụng các loại dây cáp, cầu chì, công tắc tơ, vật liệu cách điện, nhãn mác đạt tiêu chuẩn và thực hiện kiểm tra hệ thống đúng quy định. Hãy thông báo cho công ty bảo hiểm của bạn về việc chuyển đổi sang xe điện.
Các ví dụ thực tế về việc chuyển đổi xe cổ điển sang chạy điện
Các dự án chuyển đổi gần đây cho thấy những kết quả có thể đạt được. Một chiếc VW Beetle có thể sử dụng động cơ điện công suất 50–70 kW và tiêu thụ khoảng 30 kWh cho quãng đường 100–150 km. Một chiếc Land Rover Series III hoặc Defender có thể được điều chỉnh để phù hợp với cả mục đích sử dụng nông trại và trong thành phố. Một chiếc Porsche 911 hoặc Jaguar E-Type có thể sử dụng động cơ điện công suất trên 150 kW để đạt hiệu suất của xe thể thao, đồng thời vẫn giữ nguyên nội thất, đồng hồ đo và thân xe nguyên bản.
Câu hỏi thường gặp
Bộ dụng cụ chuyển đổi động cơ điện có tuổi thọ bao lâu?
Động cơ điện chất lượng cao có thể hoạt động được hàng trăm nghìn km; trong khi đó, bộ pin lithium-ion thường duy trì được dung lượng sử dụng trong khoảng 8–15 năm.
Tôi vẫn có thể sử dụng hộp số sàn được không?
Đúng vậy. Nhiều bộ kit vẫn giữ hộp số sàn, thường sử dụng số 2 hoặc số 3 khi di chuyển trong thành phố. Một số bộ kit khác lại sử dụng hệ thống truyền động một cấp.
Việc chuyển đổi xe của tôi có ảnh hưởng đến giá trị của xe không?
Những chiếc xe nguyên bản hiếm có có thể mất đi sức hấp dẫn đối với những người sành xe, nhưng những chiếc xe được độ lại một cách chuyên nghiệp có thể nâng cao tính tiện dụng và giá trị.
Một chiếc xe cổ được độ lại có thể đi được bao xa?
Một mẫu xe cổ điển cỡ nhỏ có dung lượng pin 25–30 kWh có thể di chuyển được quãng đường 80–140 km; trong khi đó, một mẫu xe lớn hơn có dung lượng pin 50–60 kWh có thể đạt quãng đường 200–300 km.
Tôi có thể sử dụng các trạm sạc công cộng không?
Thông thường là có đối với sạc AC Loại 2, nhưng hãy kiểm tra kỹ đầu cắm, điện áp và khả năng tương thích với nguồn DC trước khi bắt đầu.