Xe bán tải và SUV sử dụng khung gầm rời (ladder frame) từ lâu được thiết kế để có thể chịu lực xoắn lớn khi di chuyển trên địa hình phức tạp. Khi từng bánh xe vượt qua đá, ổ gà hoặc hố sâu, khung xe sẽ biến dạng trong giới hạn cho phép để duy trì độ bám đường. Tuy nhiên đặc tính này lại đặt ra bài toán mới đối với xe điện.
Khác với xe sử dụng động cơ đốt trong chỉ có bình nhiên liệu đặt dưới gầm, xe điện mang theo bộ pin cỡ lớn, nặng và được lắp cố định dưới sàn xe. Trong khi khung gầm được thiết kế để liên tục uốn và xoắn, bộ pin lại không phù hợp với việc phải chịu những biến dạng tương tự trong thời gian dài.
Để giải quyết vấn đề này, Toyota đã đăng ký bằng sáng chế số 20260200306 tại Văn phòng Sáng chế và Nhãn hiệu Mỹ (USPTO). Thiết kế mới hướng đến việc tách chuyển động xoắn của khung xe khỏi bộ pin, qua đó giảm ứng suất tác động lên cụm pin khi xe vận hành trên địa hình xấu.
“Để khung xe xoắn thay vì bộ pin” là giải pháp của Toyota – Ảnh: USPTO
Theo mô tả trong bằng sáng chế, thay vì cố định toàn bộ bộ pin vào nhiều điểm trên khung xe như thiết kế phổ biến hiện nay, Toyota đề xuất đỡ phần lớn trọng lượng bộ pin tại khu vực giữa khung gầm – vị trí ít chịu biến dạng nhất.
Ở một đầu của bộ pin sẽ bố trí một khớp xoay, hoạt động tương tự bản lề. Khi khung xe bị xoắn trong quá trình off-road, khớp này sẽ cho phép khung gầm chuyển động độc lập mà không truyền phần lớn lực biến dạng lên bộ pin.
Nhờ đó, bộ pin vẫn giữ được trạng thái ổn định trong khi khung xe tiếp tục phát huy khả năng vặn xoắn cần thiết để vượt địa hình. Theo Toyota, giải pháp này có thể góp phần kéo dài tuổi thọ bộ pin và giảm nguy cơ hư hỏng do ứng suất cơ học tích tụ theo thời gian.
Ngoài lợi ích về độ bền, thiết kế mới còn có thể tạo thêm không gian dưới sàn xe, giúp các nhà sản xuất dễ dàng bố trí bộ pin dung lượng lớn hơn mà không cần thay đổi đáng kể cấu trúc tổng thể của xe.
Toyota cho biết công nghệ này không chỉ hướng đến các mẫu bán tải hay SUV chuyên địa hình mà còn phù hợp với xe thương mại, xe tải nhẹ, SUV khung gầm rời và cả một số mẫu xe hybrid thường xuyên hoạt động trên đường xấu.
Hiện tại, đây vẫn chỉ là một bằng sáng chế và chưa có thông tin cho thấy Toyota sẽ sớm thương mại hóa công nghệ này. Trên thực tế, các hãng xe thường đăng ký nhiều sáng chế để bảo vệ ý tưởng công nghệ, nhưng không phải tất cả đều được đưa vào sản xuất.
Dù vậy, bằng sáng chế mới cho thấy Toyota đang tìm kiếm các giải pháp nhằm cải thiện độ bền và khả năng vận hành của xe điện trong những điều kiện khắc nghiệt, đặc biệt khi hãng tiếp tục mở rộng danh mục xe điện và xe hybrid trong những năm tới.
Nguồn: https://tuoitre.vn/xe-dien-se-het-lo-ca-gam-hong-pin-du-di-dia-hinh-nao-100260723115911903.htm
