Mới đây nhóm giáo viên Trường cao đẳng Công nghệ cao Đồng An (TP.HCM) đã xây dựng mô hình hệ thống điều khiển điện và pin cao áp trên xe điện (ô tô) để người học quan sát, vận hành, chẩn đoán lỗi trực quan và an toàn hơn.

Trực quan từng chi tiết xe điện

Mô hình này vừa vượt qua hàng trăm mô hình, giành giải nhì chung cuộc trong hội thi Thiết bị đào tạo tự làm TP.HCM 2025 do Sở Giáo dục và Đào tạo TP.HCM tổ chức. Đây cũng là hội thi đầu tiên từ khi TP.HCM hợp nhất, có quy mô lớn nhất.

ThS Nguyễn Vĩnh Hiệp - Trưởng khoa ô tô, Trường cao đẳng Công nghệ cao Đồng An (TP.HCM), trưởng nhóm tác giả - giới thiệu điểm đặc biệt ở chỗ thay vì mô phỏng chung chung, mô hình tận dụng linh kiện thật tháo dỡ nguyên bản từ xe điện tải van Wuling EV50 để giữ tính xác thực, nhưng được bố trí lại trên sa bàn để người học nhìn thấy cấu trúc bên trong và đo kiểm thuận tiện.

Nếu ví xe điện như một cơ thể sống, pin cao áp là "nguồn năng lượng", hệ điều khiển là "bộ não", còn động cơ điện là "trái tim" tạo lực kéo. Mô hình của nhóm cũng chia thành ba khối chính liên kết bằng dây cao áp, dây tín hiệu và giắc nối dễ tháo lắp và an toàn.

Về khối pin cao áp, đây thường là "vùng cấm" trên xe thật do điện áp cao, yêu cầu thao tác nghiêm ngặt. Trên mô hình, pin sử dụng LiFePO4, đặt trong hộp kim loại có nắp mica trong suốt để quan sát bên trong cho người học quan sát.

Đi kèm pin là hệ thống quản lý pin BMS, làm nhiệm vụ theo dõi điện áp, nhiệt độ, dòng điện từng cell, cân bằng cell và bảo vệ pin khi có bất thường.

Khối sa bàn thiết bị là nơi người học nhìn thấy cách xe điện biến điện trong pin thành chuyển động. Ở đây có MCU đảm nhiệm chuyển đổi dòng DC từ pin thành AC ba pha để điều khiển tốc độ và mô men động cơ, đồng thời thực hiện chiều ngược lại khi phanh tái sinh…

Khối thứ ba là sa bàn mạch điện đo kiểm và bộ tạo "pan" (tình huống lỗi). Trên bảng này có táp lô hiển thị trạng thái, sơ đồ mạch điện, các giắc đo kiểm, cùng bàn đạp ga - phanh - cần số - khóa điện để người học thao tác như đang ngồi trên xe.

Đặc biệt giáo viên có thể chủ động cài lỗi bằng cách rút một giắc tương ứng trên bảng tạo pan. Mô hình sẽ không khởi động, hoạt động bất thường hoặc báo mã lỗi trên táp lô tùy lỗi được tạo.

Nhờ vậy sinh viên được luyện quy trình chẩn đoán như quan sát hiện tượng, đọc mã lỗi, tra cứu ý nghĩa, rồi dùng đồng hồ đo và các điểm đo sẵn để khoanh vùng nguyên nhân.

Sinh viên luyện nghề qua đánh lỗi

Mô hình được giảng viên của trường sáng tạo trong 6 tháng. Theo ThS Nguyễn Vĩnh Hiệp, trong đào tạo xe điện, kiến thức lý thuyết thường trôi rất nhanh nếu người học không được chạm vào hệ thống thật, đặc biệt là phần cao áp vốn khó cho thực hành trên xe nguyên chiếc vì rủi ro và chi phí.

Mô hình này đặt trọng tâm vào ba thứ mà kỹ thuật viên xe điện buộc phải làm được gồm vận hành đúng quy trình, tuân thủ an toàn điện cao áp và chẩn đoán xử lý lỗi theo logic kỹ thuật.

Ban giám khảo hội thi Thiết bị đào tạo tự làm TP.HCM đánh giá với hai trạng thái vận hành bình thường để trình diễn và có sự cố để đào tạo chẩn đoán, mô hình tạo ra một "phòng gym kỹ năng" cho phép sinh viên tập đi tập lại thao tác mà không phải đánh đổi bằng rủi ro trên xe thật.

Ngoài ra mô hình có lợi thế về kinh phí so với thiết bị nhập khẩu hoặc mua xe điện nguyên chiếc chỉ để dạy học, đồng thời tối ưu chi phí vận hành, dễ thay thế bảo trì. Phần lớn cụm chính được tháo từ Wuling EV50, pin còn hiệu suất trên 75% cũng góp phần vào phát triển bền vững.

Lo học sinh đi xe đạp điện không đội nón bảo hiểm, lại còn nhấn hết ga

Nhiều em học sinh THCS đi học và ra về trên những chiếc xe đạp điện, xe máy điện nhưng không đội mũ bảo hiểm, lại chạy hết ga.