TCVN 13716-5:2025 về thử nghiệm tải làm việc hệ thống động cơ xe điện

Sự phát triển mạnh mẽ của phương tiện giao thông chạy điện đang mở ra nhiều cơ hội cho ngành công nghiệp ô tô, đồng thời đặt ra yêu cầu ngày càng cao về chất lượng, độ bền và độ an toàn của các bộ phận cấu thành phương tiện. Trong đó, hệ thống động cơ được xem là "trái tim" của xe điện, quyết định hiệu suất vận hành, khả năng tăng tốc cũng như tuổi thọ của phương tiện.

Trên thực tế, hệ thống động cơ của xe điện phải làm việc liên tục trong nhiều điều kiện khác nhau, từ tăng tốc, giảm tốc đến vận hành ở tốc độ cao trong thời gian dài. Nếu các bộ phận như động cơ, rôto, stato hay các linh kiện điện công suất không đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật, nguy cơ suy giảm hiệu suất, hư hỏng hoặc mất an toàn trong quá trình sử dụng có thể xảy ra. Chính vì vậy, việc kiểm tra, đánh giá khả năng làm việc của hệ thống động cơ trước khi đưa vào sử dụng là yêu cầu quan trọng đối với các nhà sản xuất.

Nhằm góp phần chuẩn hóa hoạt động đánh giá chất lượng hệ thống động cơ trên xe điện, Bộ Khoa học và Công nghệ đã công bố TCVN 13716-5:2025 (ISO 21782-5:2021), Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện – Yêu cầu kỹ thuật về thử nghiệm bộ phận động lực điện – Phần 5: Thử nghiệm tải làm việc của hệ thống động cơ.

TCVN 13716-5:2025 được ban hành góp phần hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn quốc gia đối với phương tiện giao thông đường bộ chạy điện. Ảnh minh họa

Tiêu chuẩn quy định các thử nghiệm tải làm việc và tiêu chí đánh giá đối với hệ thống động cơ được thiết kế trong hệ thống động lực điện của phương tiện giao thông đường bộ chạy điện. Mục tiêu là đánh giá độ bền của các bộ phận chủ yếu trong hệ thống động cơ khi làm việc trong điều kiện tải lặp lại, qua đó xác định khả năng đáp ứng yêu cầu vận hành của sản phẩm.

Theo tiêu chuẩn, việc thử nghiệm tập trung đánh giá khả năng chịu tải của các bộ phận quan trọng như động cơ, rôto, stato, các chi tiết liên kết trên trục, linh kiện bán dẫn công suất và tụ điện của mạch điện một chiều. Đây đều là những bộ phận có thể chịu tác động của sự mỏi cơ học hoặc mỏi điện sau thời gian dài hoạt động.

Để phản ánh sát điều kiện vận hành thực tế, tiêu chuẩn yêu cầu quá trình thử nghiệm được thực hiện với các chế độ làm việc lặp lại, bao gồm vận hành ở mô men xoắn lớn và tốc độ cao. Các chế độ này được luân phiên theo từng chu kỳ nhằm mô phỏng quá trình làm việc thực tế của hệ thống động cơ trên xe điện. Trong suốt quá trình thử nghiệm, nhiệt độ của các bộ phận trong hệ thống động cơ cũng cần được kiểm soát nhằm bảo đảm điều kiện đánh giá ổn định và khách quan.

Sau mỗi giai đoạn thử nghiệm hoặc khi hoàn thành cấp thử nghiệm đã thống nhất, hệ thống động cơ cần được kiểm tra để đánh giá sự thay đổi về tình trạng làm việc. Việc kiểm tra được thực hiện thông qua cấp điện và đối chiếu kết quả trước và sau thử nghiệm nhằm xác định hệ thống vẫn duy trì được các đặc tính kỹ thuật theo yêu cầu.

Tiêu chuẩn cũng quy định một số nội dung cần được kiểm tra sau thử nghiệm như đo sức điện động ngược của động cơ, kiểm tra vị trí ban đầu của cảm biến vị trí, đánh giá đặc tính tốc độ – mô men và theo dõi mức độ rung của động cơ trong quá trình tăng tốc. Việc so sánh kết quả trước và sau thử nghiệm giúp phát hiện những thay đổi bất thường, từ đó đánh giá mức độ suy giảm của hệ thống động cơ sau khi làm việc dưới tải.

Bên cạnh đó, tiêu chuẩn còn đề cập đến thử nghiệm điện áp xung của hệ thống động cơ. Trong quá trình thử nghiệm, điện áp đầu vào của động cơ và điện áp giữa vỏ động cơ với đầu nối đầu vào được theo dõi nhằm đánh giá khả năng chịu điện áp của hệ thống. Kết quả thử nghiệm phải đáp ứng các giới hạn do nhà sản xuất quy định, bảo đảm động cơ có thể vận hành ổn định trong các điều kiện làm việc khác nhau.

Một nội dung quan trọng khác là thử nghiệm quá tốc độ. Mục đích của phép thử này là kiểm tra khả năng làm việc an toàn của hệ thống động cơ khi vận hành ở tốc độ cao hơn tốc độ làm việc lớn nhất trong điều kiện quy định. Qua đó, tiêu chuẩn góp phần đánh giá khả năng kiểm soát của hệ thống, hạn chế nguy cơ xảy ra lỗi điều khiển hoặc sự cố khi phương tiện hoạt động ở điều kiện khắc nghiệt.

Việc ban hành TCVN 13716-5:2025 góp phần hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn quốc gia đối với phương tiện giao thông đường bộ chạy điện, đồng thời tạo cơ sở kỹ thuật để các doanh nghiệp sản xuất, lắp ráp và thử nghiệm xe điện đánh giá chất lượng hệ thống động cơ một cách thống nhất. Trong bối cảnh ngành công nghiệp xe điện đang phát triển nhanh, việc áp dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật không chỉ giúp nâng cao độ tin cậy và an toàn của sản phẩm mà còn tạo điều kiện để doanh nghiệp từng bước đáp ứng các yêu cầu của thị trường trong nước và quốc tế.

An Dương