Trên Audi RS Q e-tron, hệ thống pin điện áp cao được đặt ở vị trí trung tâm của gầm xe Audi RS Q e-tron. Chính hệ thống pin này là trái tim của hệ thống truyền động điện sáng tạo với bộ chuyển đổi năng lượng. Audi dự định sử dụng hệ thống pin nay để trang bị cho chiếc xe đua chuẩn bị chinh phục điều kiện thời tiết và địa hình khắc nghiệt trên sa mạc.
Lukas Folie, kỹ sư phụ trách phát triển hệ thống pin điện áp cao cho biết: “Với cấu hình truyền động mới được chúng tôi phát triển của chúng tôi trong RS Q e-tron, Audi là hãng tiên phong trong cuộc đua Dakar Rally. Việc xác định những thách thức đối với loại hình đua xe này cho thấy chiếc xe đua sẽ phải vận hành trong một điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Nói cách khác, dường như không hề có những quy chuẩn nào cho một bộ môn đua xe thể thao này cũng như thực nghiệm rõ ràng cho loại hình cạnh tranh sức bền này.”
So với Giải vô địch thế giới Formula E, các tiêu chuẩn tại giải đua Dakar Rally có sự khác biệt như chặng đường đua hàng ngày dài hàng trăm kilometers, lực cản lái rất lớn trong điều kiện vận hành cát sa mạc mềm cộng với nhiệt độ bên ngoài cao và trọng lượng xe tối thiểu theo quy định là 2 tấn. Lukas Folie nói: “Không thể với công nghệ pin thông thường ngày nay để tạo ra một chiếc xe địa hình BEV chạy hoàn toàn bằng điện cho cuộc đua Dakar Rally khắc nghiệt.”
Chính vì lý do này mà nhóm kỹ sư do Axel Löffler, Trưởng nhóm thiết kế RS Q e-tron đứng đầu đã phải xác định các tiêu chuẩn cơ bản cho chiếc xe với hệ thống truyền động điện và bộ chuyển đổi năng lượng mà không có bất kỳ giá trị thực nghiệm nào trước đó. Do thời gian phát triển dự án ngắn, Audi đã chế tạo bộ pin dựa trên công nghệ tế bào. Dung lượng của pin cao áp là 52 kWh, đủ cho các yêu cầu dự kiến tối đa trên mỗi chặng của cuộc đua khắc nghiệt. Trọng lượng của hệ thống pin điện áp bao gồm cả chất làm mát là khoảng 370 kg.
Dựa trên những yêu cầu tối thiểu cho hệ thống pin điện áp cao, Audi đã sử dụng các tế bào tròn đã từng được thử nghiệm để làm cơ sở cho hệ thống pin trên xe. Với hệ thống pin điện áp cao mới, các tay đua của Audi Sport như Mattias Ekström, Stéphane Peterhansel và Carlos Sainz hầu hết đều không cảm thấy có sự khác biệt nào giữa hệ thống pin mới và hệ thống pin đã qua sử dụng trên những mẫu xe đua trước đây.
Audi RS Q e-tron với hệ dẫn động pin điện áp cao luôn phải có khả năng thích ứng, dễ vận hành và chịu được điều kiện thời tiết khắc nghiệt, độ khó của địa hình cùng nhiều yếu tố khác. Các kỹ sư và kỹ thuật viên điện tử đã lập trình các thuật toán để giữ Trạng thái sạc tức là mức sạc, trong phạm vi xác định tùy thuộc vào nhu cầu năng lượng. Việc khai thác năng lượng và sạc lại pin luôn cân bằng trong một khoảng cách xác định.
Nếu xe vượt qua một đoạn địa hình cồn cát khó đi với lực cản cao cần năng lượng tối đa trong thời gian ngắn, trạng thái sạc sẽ giảm xuống trong một phạm vi được kiểm soát. Điều này xảy ra bởi mức công suất truyền động của các khối động cơ-máy phát trên cầu trước và cầu sau bị giới hạn tổng cộng tối đa là 288 kW theo quy định. Tuy nhiên, bộ chuyển đổi năng lượng chỉ có thể cung cấp công suất sạc tối đa là 220 kW. Do đó, trong một số trường hợp mức tiêu thụ cao hơn so với việc tạo ra năng lượng.
Để đạt được hiệu quả tối đa, Audi cũng đang phát triển dựa trên một nguyên tắc vận hành trên sa mạc đã được sử dụng trong xe đua Le Mans và trong những chiếc xe đua thuộc giải Formula. Audi RS Q e-tron thu hồi năng lượng trong quá trình phanh và MGU trên trục trước và sau có thể chuyển đổi chuyển động quay của các bánh xe thành năng lượng điện. Mục đích chính của hệ thống này là để phục hồi năng lượng một cách tối đa. Dòng công suất theo hướng ngược lại này không bị giới hạn công suất như khi tăng tốc. Để thực hiện được mục tiêu này đòi hỏi một Hệ thống Phanh Thông minh (IBS) phức tạp được kết hợp chức năng phanh thủy lực với phanh tái tạo điện.
Tham khảo: Audi
