Nâng cao tiện nghi nhiệt và hiệu quả năng lượng trong xe tải pin nhiên liệu hydro bằng điều khiển dự đoán
Ngày 25 tháng 1 năm 2026
Tóm tắt
Xe tải sử dụng pin nhiên liệu hydro (Hydrogen Fuel Cell Trucks – HFCTs) được xem là giải pháp quan trọng trong quá trình khử carbon ngành vận tải hạng nặng. Tuy nhiên, việc đảm bảo tiện nghi nhiệt cho cabin trong điều kiện khí hậu lạnh hoặc biến động mạnh gây ra thách thức lớn do tiêu thụ năng lượng cao, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất tổng thể của hệ thống pin nhiên liệu. Bài viết này phân tích một phương pháp điều khiển dự đoán (Predictive Control) tiên tiến nhằm tối ưu hóa hệ thống sưởi cabin, đồng thời nâng cao hiệu quả năng lượng và sự thoải mái cho người lái.
1. Giới thiệu
Trong các phương tiện chạy pin nhiên liệu hydro, nhiệt dư từ pin nhiên liệu thường không đủ để đáp ứng nhu cầu sưởi cabin, đặc biệt trong các chuyến vận tải đường dài hoặc điều kiện thời tiết lạnh. Các hệ thống sưởi truyền thống làm tăng mức tiêu thụ hydro, làm giảm quãng đường hoạt động và hiệu suất năng lượng tổng thể của xe. Do đó, việc phát triển các chiến lược điều khiển thông minh cho hệ thống quản lý nhiệt là yêu cầu cấp thiết.
2. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu áp dụng phương pháp điều khiển dự đoán theo mô hình (Model Predictive Control – MPC) cho hệ thống sưởi cabin xe tải pin nhiên liệu hydro. Phương pháp này sử dụng mô hình động học của cabin để:
-
Dự đoán diễn biến nhiệt độ cabin trong tương lai;
-
Điều chỉnh công suất sưởi tối ưu theo điều kiện vận hành và môi trường;
-
Giảm thiểu tiêu thụ năng lượng trong khi vẫn duy trì nhiệt độ mong muốn.
3. Kết quả và thảo luận
Kết quả mô phỏng và thử nghiệm cho thấy:
-
Hệ thống điều khiển dự đoán giúp duy trì nhiệt độ cabin ổn định và thoải mái hơn so với các phương pháp điều khiển truyền thống;
-
Giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng cho hệ thống sưởi, từ đó nâng cao hiệu suất tổng thể của xe;
-
Cải thiện khả năng vận hành của xe tải pin nhiên liệu hydro trong các điều kiện khí hậu khắc nghiệt.
4. Ý nghĩa và ứng dụng thực tiễn
Phương pháp điều khiển dự đoán không chỉ nâng cao trải nghiệm người lái mà còn góp phần:
-
Kéo dài quãng đường hoạt động của xe tải hydro;
-
Giảm chi phí vận hành;
-
Thúc đẩy thương mại hóa xe tải pin nhiên liệu hydro trong ngành logistics và vận tải hạng nặng.
5. Kết luận
Việc ứng dụng điều khiển dự đoán cho hệ thống quản lý nhiệt cabin là một hướng tiếp cận hiệu quả và khả thi, góp phần giải quyết các hạn chế hiện tại của xe tải pin nhiên liệu hydro. Giải pháp này có tiềm năng lớn trong việc hỗ trợ phát triển giao thông bền vững và kinh tế hydro trong tương lai.
Nguồn bài viết khoa học
World Electric Vehicle Journal (WEVJ) – MDPI
Bài báo: Enhancing Thermal Comfort and Efficiency in Fuel Cell Trucks: A Predictive Control Approach for Cabin Heating
DOI / Link: https://www.mdpi.com/2032-6653/16/10/568
