Bài viết này là bản tin công nghệ đăng năm 2016 về một mẫu xe đạp tự sạc điện do một doanh nghiệp Hà Lan hợp tác với nhóm sinh viên kỹ thuật phát triển. Xe lấy điện từ các tế bào quang điện gắn ở bánh trước và từ bàn đạp, thay cho việc cắm vào ổ điện. Bài giữ nguyên nội dung bản tin, đối chiếu với thị trường xe hai bánh điện sau đó, và ở mục cuối bàn về trạm kiểm tra cuối chuyền trong xưởng lắp ráp.
Bản tin năm 2016: xe đạp điện tự nạp bằng pin mặt trời
Theo bản tin, toàn bộ điện năng mà xe cần đều lấy từ các tấm pin mặt trời đặt ở phần bánh trước và từ bàn đạp. Ông Marc Peters, giám đốc điều hành của Solar Applications, giới thiệu rằng xe tự nạp điện vào ban ngày hoặc trong lúc người dùng đang đạp.
Bản tin cũng nhắc lại bối cảnh lịch sử. Xe đạp điện chạy bằng năng lượng mặt trời đã xuất hiện từ những năm 1980, nhưng các mẫu cũ cồng kềnh vì phải mang theo tấm pin lớn. Điểm mới của mẫu năm 2016 là thiết kế gọn hơn và, theo nhà sản xuất, vẫn tạo được điện trong điều kiện ít ánh sáng, kể cả những ngày mưa. Giá dự kiến khi bán ra năm 2018 là khoảng 2.500 euro.
Tấm pin trên bánh trước thu được bao nhiêu điện
Bản tin không nêu công suất tấm pin, và đó chính là con số quyết định. Có thể ước lượng theo diện tích. Phần hứng nắng trên một bánh xe đạp vào khoảng một phần mười tới hai phần mười mét vuông. Với bức xạ chuẩn một nghìn watt trên mét vuông và hiệu suất tấm khoảng hai mươi phần trăm, phần thu được nằm ở mức vài chục watt lúc nắng gắt, và thấp hơn nhiều trong phần lớn thời gian trong ngày.
Đặt cạnh nhu cầu thì tỷ lệ hiện ra rõ. Ắc quy của một xe trợ lực điện thông thường chứa vài trăm watt-giờ. Muốn nạp đầy bằng tấm pin trên bánh xe thì cần nhiều giờ nắng liên tục, trong khi xe phần lớn thời gian nằm trong nhà hoặc dưới bóng râm. Vì thế tấm pin trên xe đóng vai trò kéo dài quãng đường chứ không thay được việc cắm sạc.
Chi tiết đáng chú ý còn lại của bản tin là câu nói xe tạo ra điện cả trong ngày mưa. Điều đó đúng về nguyên lý, vì tế bào quang điện vẫn cho dòng dưới ánh sáng khuếch tán, nhưng mức thu khi trời nhiều mây thấp hơn hẳn so với trời nắng.
Nhìn lại: dự đoán năm 2018 và thị trường thực tế
Mẫu xe không trở thành sản phẩm phổ biến như mốc thời gian trong bản tin. Nhưng thị trường xe hai bánh điện thì bùng nổ, chỉ theo một hướng khác: xe đạp và xe máy trợ lực điện sạc bằng ổ cắm, dùng ắc quy lithium tháo rời, cộng với dịch vụ xe đạp công cộng tại các đô thị.
Lý do vẫn là bài toán con số ở trên. Khi giá pin lithium giảm mạnh và trạm sạc trở nên sẵn có, việc gắn tấm quang điện lên xe không còn giải quyết vấn đề gì đủ lớn để bù cho phần giá tăng thêm và phần cơ khí phức tạp hơn. Ý tưởng tự nạp bằng nắng chuyển sang chỗ khác, chẳng hạn tủ khoá xe đạp công cộng hay biển báo ngoài trời, nơi thiết bị đứng yên và có thể đặt tấm pin đủ lớn.
Điều bản tin nói đúng là phần bối cảnh Hà Lan: xe đạp ở nước này là phương tiện chính, và các sáng kiến cải tiến xe đạp liên tục xuất hiện. Trong mười năm sau đó, phần lớn sáng kiến thành công lại nằm ở hạ tầng và ở khâu sản xuất, chứ không nằm trên chính chiếc xe.
Chọn thiết bị cho trạm kiểm tra cuối chuyền xe hai bánh điện
Ở Việt Nam, phần việc thực tế của ngành xe hai bánh điện nằm tại các xưởng lắp ráp. Mỗi chiếc xe ra khỏi chuyền đều phải qua một trạm kiểm tra cuối, nơi kiểm bốn nhóm: bộ ắc quy và dòng nạp, bộ điều khiển cùng tay ga, đèn tín hiệu và còi, phanh cùng vòng quay bánh trên bệ thử. Kết quả gắn với số khung để tra lại khi có bảo hành.
| Vai trò trong trạm | Thiết bị | Đặc điểm theo tài liệu hãng |
|---|---|---|
| Máy chạy phần mềm kiểm tra, cắm card đo và card giao tiếp | IPC-510 | Vỏ rack tiết kiệm chi phí, dùng nguồn đơn chuẩn PS/2, khoang ổ đĩa mở từ mặt trước cho ba ổ 5,25 inch và hai ổ 3,5 inch, cổng USB và PS/2 ở mặt trước |
| Màn hình thao tác cho người kiểm tra đứng tại bệ thử | TPC-1751T | Màn hình 17 inch SXGA, nền Intel Atom E3827 hoặc Celeron J1900, 4 GB DDR3L, cảm ứng điện trở năm dây, mặt trước đạt IP66 với bản phẳng và IP65 với bản thường, dải nhiệt -20 đến 60 độ C, thiết kế không quạt |
| Điều khiển đèn báo, còi và các rơ le của bàn thử | ADAM-4056S | 12 kênh ra số kiểu cực thu hở tới 40 V và tải tối đa 200 mA, nguồn 10 ~ 30 VDC, cách ly 5.000 VDC, RS-485 với lệnh ASCII và Modbus RTU, dải nhiệt làm việc -10 đến 70 độ C |
Ba điểm hay bị bỏ sót khi thiết kế trạm. Thứ nhất, phần đọc tín hiệu vào phải chọn cùng họ với phần ra để dùng chung một tuyến RS-485 và một phần mềm cấu hình; các mô-đun vào tương ứng nằm trong dòng ADAM-4000. Thứ hai, ghi kết quả theo số khung ngay tại trạm, đừng để cuối ca mới nhập, vì khi đó không còn ai nhớ chiếc nào đã kiểm gì. Thứ ba, đặt máy tính trong tủ có lọc bụi và tách khỏi khu vực hàn, vì bụi kim loại là nguyên nhân hỏng phổ biến nhất tại xưởng lắp ráp.
Nhóm máy liền màn hình dùng cho trạm thao tác nằm ở danh mục máy tính màn hình cảm ứng. Cách chọn màn hình và máy cho bảng điều khiển có tại chuyên mục panel PC Advantech trên IPC247. Khi cần lọc theo kích thước màn hình và kiểu cảm ứng, dùng công cụ chọn máy theo nhu cầu.
Câu hỏi thường gặp về xe đạp tự sạc điện
Mẫu xe đạp tự sạc điện trong bản tin lấy điện từ đâu?
Từ các tế bào quang điện đặt ở phần bánh trước và từ bàn đạp, thay vì cắm vào ổ điện. Theo lời giới thiệu của nhà sản xuất trong bản tin, xe tự nạp cả khi đang dựng ngoài trời ban ngày lẫn khi người dùng đang đạp.
Vì sao xe đạp chạy pin mặt trời không phổ biến?
Vì diện tích hứng nắng trên một chiếc xe đạp quá nhỏ so với nhu cầu. Ắc quy của xe trợ lực điện thường chứa vài trăm watt-giờ, trong khi một tấm quang điện cỡ bánh xe chỉ thu được vài chục watt lúc nắng gắt. Cắm sạc qua đêm vẫn là cách nhanh và rẻ hơn.
Dự đoán trong bản tin có thành hiện thực không?
Không đúng như bản tin nêu. Mẫu xe được dự kiến bán ra năm 2018 với giá khoảng 2.500 euro nhưng không trở thành sản phẩm phổ biến. Thứ thực sự bùng nổ sau đó là xe đạp và xe máy trợ lực điện sạc bằng ổ cắm, cùng với dịch vụ xe đạp công cộng ở các đô thị.
Trạm kiểm tra cuối chuyền cho xe hai bánh điện kiểm những gì?
Bốn nhóm: điện áp và dòng nạp của bộ ắc quy, hoạt động của bộ điều khiển và tay ga, đèn tín hiệu cùng còi, và phanh cùng vòng quay bánh trên bệ thử. Kết quả từng chiếc được ghi theo số khung để tra lại khi có bảo hành.
Vì sao trạm kiểm tra cần máy tính liền màn hình thay vì máy văn phòng?
Vì trạm nằm trong xưởng, có bụi kim loại, có rung và người vận hành thường đeo găng. Máy liền màn hình dạng công nghiệp như TPC-1751T có mặt trước đạt cấp bảo vệ chống bụi nước, cảm ứng điện trở năm dây bấm được khi đeo găng, thiết kế không quạt nên không hút bụi vào trong.
Đọc thêm về thiết bị: toàn bộ máy tính công nghiệp Advantech cùng các hãng khác trên ipc247.com.
