Kỹ thuật pin động lực trọn gói, từ chiến lược cell đến triển khai phần cứng và phần mềm trọng yếu về an toàn.

Tại Trung Quốc và nhiều nước châu Á, xe điện được gọi là xe năng lượng mới (NEV). Hiệu năng, an toàn, chi phí và rủi ro dài hạn của pin được quyết định ở cấp kiến trúc. Chúng tôi hỗ trợ định nghĩa hệ thống pin từ cell đến bộ pin, phù hợp với yêu cầu tích hợp lên xe, an toàn và vòng đời, bao gồm cả các kiến trúc như Cell-to-Module (CTM), Cell-to-Pack (CTP) và Cell-to-Chassis/Body (CTC/CTB). Phạm vi thường gặp:

• Chọn cell và kỹ thuật ứng dụng
• Phân tích đánh đổi giữa hệ hóa học, định dạng cell và nhà cung cấp
• Định hướng thiết kế cơ khí mô-đun và bộ pin
• Phương án kết cấu, thiết kế vỏ pin và yêu cầu chịu va chạm
• Kiến trúc quản lý nhiệt và chiến lược làm mát
• Xác định kiến trúc điện của pin
• Cấu trúc mạch cao áp (topology), phương án bảo vệ và đường đi của dòng điện

Mục tiêu là một hệ thống nhất quán, có cơ sở kỹ thuật vững chắc, không phải tối ưu từng linh kiện riêng lẻ.

Phần mềm điều khiển pin trọng yếu về an toàn, được phát triển và nâng cấp theo các tiêu chuẩn ô tô toàn cầu. Chúng tôi thiết kế kiến trúc phần mềm BMS theo mô-đun, có khả năng mở rộng, phù hợp với thông lệ của nhà sản xuất ô tô (OEM) và môi trường theo kiến trúc AUTOSAR. Phạm vi chức năng thường gặp:

• Xác định kiến trúc hệ thống và phần mềm
• Quản lý trạng thái và khởi tạo
• Giám sát cell, chẩn đoán và logic cân bằng
• Chiến lược quản lý nhiệt và bảo vệ
• Thuật toán ước lượng trạng thái: trạng thái sạc (SoC), tình trạng sức khỏe pin (SoH), SoF, SoP
• Logic quản lý năng lượng và công suất
• Điều khiển contactor và hệ thống cao áp, xử lý phép đo HV
• Lớp trừu tượng I/O và các lớp tương tác phần cứng
• Quản lý truyền thông (giao diện xe và bên ngoài)
• Chiến lược xử lý lỗi, cảnh báo và sự cố
• Quản lý hiệu chuẩn và tham số
• Lập lịch tác vụ, tích hợp và tối ưu thời gian chạy

Trọng tâm luôn là khả năng vận hành ổn định trong điều kiện thực tế và khi xảy ra lỗi, không chỉ trong các trường hợp vận hành danh định.

Kiểm tra xác nhận là một hoạt động kỹ thuật cốt lõi, không phải hạng mục làm cho có ở cuối quy trình. Chúng tôi xây dựng và thực hiện các chiến lược kiểm tra xác nhận có cấu trúc ở nhiều cấp:

• Kiểm tra xác nhận dựa trên mô phỏng (MiL/SiL): ca kiểm thử ở cấp đơn vị và tích hợp, môi trường mô phỏng, kiểm tra xác nhận chức năng của các thuật toán cốt lõi, thử nghiệm độ bền vững (robustness) bằng fault injection, kiểm tra xác nhận các cơ chế an toàn
• Kiểm tra xác nhận dựa trên phần cứng (HW của khách hàng / HiL một phần): chuẩn bị hệ thống thử nghiệm, kiểm tra xác nhận quá trình khởi động, kiểm tra xác nhận truyền thông và giao diện, thử I/O và contactor, hành vi ở chế độ suy giảm (degraded mode), thử nghiệm xử lý lỗi bằng fault injection

Thử nghiệm không chỉ được thực hiện mà kết quả còn được phân tích, với các phát hiện được phản hồi vào quá trình hiệu chỉnh và nâng cấp thiết kế.

Chúng tôi hỗ trợ thiết kế và nâng cấp phần cứng BMS, tập trung mạnh vào an toàn chức năng, chẩn đoán và khả năng vận hành ổn định trong sản xuất hàng loạt. Phạm vi bao gồm:

• Xác định kiến trúc phần cứng BMS
• Đường đo lường và tín hiệu trọng yếu về an toàn
• Phương án dự phòng (redundancy) và chẩn đoán
• Đo HV, giám sát cách điện và mạch bảo vệ
• Rà soát thiết kế phần cứng BMS hiện có
• Nâng cấp thiết kế hướng tới kiến trúc bám sát ISO 26262
• Sơ đồ nguyên lý, layout PCBA và chọn linh kiện, sẵn sàng cho sản xuất (DFM, DFT)
• Bộ BMS master và bộ phân phối điện cao áp (PDU, BDU)

Dịch vụ này đặc biệt hữu ích cho doanh nghiệp đã có thiết kế và cần nâng lên chuẩn an toàn của OEM toàn cầu.

An toàn chức năng được lồng ghép xuyên suốt hệ thống pin, phần cứng BMS và phần mềm BMS. Vai trò của chúng tôi là định hướng, tích hợp và nâng cấp thiết kế, không phải tuân thủ trên giấy. Phạm vi thường gặp:

• Chuyển các khái niệm an toàn chức năng thành yêu cầu hệ thống và phần mềm
• Hướng dẫn triển khai cơ chế an toàn
• Chiến lược giám sát an toàn và chẩn đoán
• Xây dựng ca thử an toàn chức năng
• Kiểm tra xác nhận an toàn chức năng trong môi trường mô phỏng
• Đồng bộ với khái niệm an toàn cấp xe

Nhờ đó, hệ thống pin có cơ sở kỹ thuật vững chắc trước các đợt đánh giá (audit), chứng nhận và sự cố hiện trường.

Hệ thống pin phải tích hợp đồng bộ với nền tảng xe. Chúng tôi hỗ trợ:

• Tích hợp bộ pin vào kiến trúc xe
• Xác định giao diện cơ khí, điện và nhiệt
• Giao diện HV và khái niệm an toàn
• Đồng bộ với kiến trúc E/E của xe và hệ thống điều khiển

Chúng tôi xây dựng chiến lược thẩm định, xác định tiêu chí nghiệm thu và diễn giải kết quả. Phạm vi đặc thù cho pin bao gồm:

• Xây dựng chiến lược DVP cho pin ô tô
• Xác định kịch bản thử lạm dụng (abuse) và định hướng chiến lược thử nghiệm
• Chọn phương pháp thử và tiêu chuẩn (mang tính định hướng)
• Diễn giải kết quả thử và đánh giá mức độ sẵn sàng
• Phân tích an toàn pin và diễn giải hư hỏng
• Định hướng sẵn sàng chứng nhận (ví dụ UNECE R100, UL 2580, UN 38.3)

Năng lực này đặc biệt quan trọng với doanh nghiệp đang chuẩn bị SOP, chứng nhận, đánh giá (audit) hoặc điều tra sau sự cố.

Ngoài phát triển mới, eMOBINO cung cấp rà soát độc lập các hệ thống pin hiện có. Bao gồm:

• Phân tích khoảng trống về kiến trúc và thiết kế
• Nhận diện rủi ro về an toàn, độ bền và khả năng mở rộng
• Nâng cấp thiết kế lên chuẩn OEM toàn cầu
• Khuyến nghị rõ ràng, khả thi kèm lộ trình triển khai

Pin cho xe chuyên dụng và quốc phòng, drone và robot phải chịu điều kiện khắc nghiệt hơn: va đập, rung động, dải nhiệt độ rộng và yêu cầu an toàn nghiêm ngặt. Chúng tôi thiết kế bộ pin và BMS cho các điều kiện này và lập kế hoạch thử nghiệm chứng nhận cùng các phòng thí nghiệm được công nhận.