Trong vài năm trở lại đây, một số sản phẩm xe điện mang tính thử nghiệm đã được nghiên cứu chế tạo bởi các nhà khoa học và những nhà sáng chế không chuyên Việt Nam. Năm 2004, ông Đặng Thế Minh với sự hỗ trợ của UBND tỉnh Lào Cai đã mua 10 chiếc ô tô điện Minibus của Trung Quốc và cho ra đời 5 chiếc Minibus Việt Nam với tốc độ 50 km/h, chạy được 100km mỗi lần nạp, xe chở được 11 người. Sản phẩm này mang tính sao chép đơn thuần, chế tác lại về mẫu mã và sau đó cũng không tiếp tục phát triển. Năm 2008, ông Trần Văn Tâm sống tại Củ Chi - thành phố Hồ Chí Minh đã tự nghiên cứu và chế tạo xe điện 3 bánh có sức chở 3 người, tốc độ 35 km/h, sử dụng động cơ một chiều 48V - 800W, 4 ắc quy 12V/50 Ah, chạy 40 km nạp một lần. Đây là thành công đáng khích lệ đối với một nhà sáng chế nghiệp dư, tuy nhiên những chỉ tiêu chất lượng của xe còn thấp, không thể sản xuất hàng loạt. Bên cạnh những chế tác nghiệp dư cũng có những xe điện là sản phẩm từ công trình nghiên cứu khoa học của sinh viên và giảng viên một số trường đại học. Năm 2005, nhóm sinh viên K29 khoa Cơ khí trường Đại học Cần Thơ đã chế tạo một xe điện chạy bằng pin năng lượng mặt trời. Xe có tải trọng 120 kg, tốc độ 25 km/h, sử dụng 2 động cơ một chiều 250 W, nguồn gồm 2 ắc quy nối với tấm pin mặt trời. Việc sử dụng năng lượng mặt trời để nạp điện cho ắc quy mà một hướng đi đáng ghi nhận, tuy vậy nó chưa thể được sử dụng cho ô tô điện. Đến năm 2009, một xe điện tải trọng 2 tấn, tốc độ 10 km/h sử dụng 2 động cơ một chiều được chế tạo bởi nhóm giảng viên Học viện Kỹ thuật Quân sự nhưng xe này có tốc độ rất thấp, không phù hợp cho ứng dụng giao thông. Như vậy, trong khi thế giới đã có những bước tiến lớn trong công nghệ chế tạo ô tô điện, Việt Nam đến nay vẫn đứng ngoài dòng chảy của xu thế tất yếu này. Nếu không nhanh chóng triển khai nghiên cứu, nước ta sẽ lại tiếp tục bị lệ thuộc vào nước ngoài.
Đối với ô tô điện, hệ truyền động điện và điều khiển được coi là trái tim và linh hồn của chiếc xe. Do vậy, sẽ rất phù hợp khi tiến hành nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ truyền động và điều khiển ô tô điện. Do đó, với mục tiêu có thể làm chủ công nghệ thiết kế chế tạo phần truyền động và điều khiển và tạo ra được các sản phẩm cơ bản là phần truyền động và điều khiển ô tô điện, tiến tới phát triển hoàn thiện để sản xuất hàng loạt ô tô điện cung cấp cho thị trường Việt Nam, nhóm nghiên cứu Trường Đại học Bách khoa Hà Nội do PGS.TS. Tạ Cao Minh làm chủ nhiệm đã tiến hành triển khai nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ truyền động và điều khiển cho ô tô điện”.
Sau một thời gian triển khai nghiên cứu, nhóm nghiên cứu thu được các kết quả như sau:
- Hệ truyền động điện. Bộ biến tần 55 kW cấp điện cho động cơ truyền động xoay chiều 3 pha nam châm vĩnh cửu công suất 49 kW. Ứng dụng các thuật toán điều khiển tiên tiến cho động cơ đảm bảo xe được vận hành đúng các tính năng kỹ thuật và yêu cầu công nghệ.
- Hệ thống điều khiển cho ô tô điện. Hiển thị các trạng thái vận hành của ô tô gồm tốc độ, các cảnh báo an toàn như trạng thái cửa, dây an toàn, hệ thống đèn tín hiệu.... Cảnh báo mức tích trữ năng lượng và ước lượng khoảng cách di chuyển còn lại của xe, khoảng cách xe đã đi được.... Có khả năng tích hợp hệ thống điều khiển được thiết kế mới với hệ thống cũ của xe ô tô mà không phải thay đổi cấu trúc của xe.
- Bộ nạp ắc quy. Công suất đến 3.3 kW. Đảm bảo sạc đầy hệ thống ắc quy của xe ô tô trong thời gian <8h.
- Hệ thống phần mềm điều khiển: Phần mềm điều khiển biến tần, điều khiển động cơ chạy ổn định trên cả hai nền tảng Card dSPACE-DS1103 điều khiển thời gian thực và Chip DSC TMS320F28335 của hãng Texas Instruments; Phần mềm điều khiển trung tâm gồm hệ thống phần mềm viết trên nền chip DSP dsPIC30F4011 và phần mềm thu thập, hiển thị dữ liệu. Các phần mềm đã thực hiện đầy đủ các chức năng yêu cầu, chạy ổn định và hiển thị đầy đủ thông tin cần thiết; Phần mềm điều khiển nạp ắc quy. Code phần mềm được viết trên nền tảng dsPIC30F4011 đã thực hiện đầy đủ các chức năng yêu cầu của đề tài. Hệ thống chạy ổn định và tin cậy.
- Bộ tài liệu thiết kế: Các tài liệu thiết kế bao gồm mô hình mô phỏng hệ thống trên Matlab, sơ đồ mạch nguyên lý, sơ đồ mạch layout (mạch in), các bản vẽ thiết kế lắp đặt cơ khí và động lực.
Như vậy, có thể thấy, sản phẩm của đề tài gồm hệ truyền động, hệ điều khiển và các bộ biến đổi điện tử công suất không chỉ giới hạn ứng dụng cho ô tô điện mà còn có thể mở rộng cho các ứng dụng trong công nghiệp và hệ thống năng lượng mới. Việc nghiên cứu thành công hệ thống điều khiển ô tô điện sẽ là cơ sở để tiếp tục nghiên cứu và phát triển ô tô điện, hướng tới hệ thống giao thông sạch hơn, giảm tiếng ồn và ô nhiễm môi trường bởi trên thế giới ô tô điện đang được tập trung nghiên cứu, sản phẩm thương mại còn rất hạn chế, vì vậy sớm nắm bắt được công nghệ ô tô điện sẽ góp phần giúp ngành công nghiệp sản xuất ô tô nước nhà có nhiều cơ hội hơn trong việc tham gia vào thị trường sản xuất ô tô điện. Đặc biệt, các sản phẩm của đề tài, như đã đề cập ở trên, có thể ứng dụng được trong công nghiệp và hệ thống năng lượng mới, điều này có khả năng đem lại những hiệu quả kinh tế lớn và góp phần phát triển hệ thống năng lượng xanh thân thiện với môi trường.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 13027-2016) tại Cục Thông tin KH&CN quốc gia./.