Ô tô điện đang ngày càng phổ biến trên thị trường toàn cầu, không chỉ vì lợi ích bảo vệ môi trường mà còn nhờ những công nghệ hiện đại tích hợp. Trung tâm của các tính năng tiên tiến này chính là hệ thống điện thân xe ô tô. Hệ thống phức tạp này chịu trách nhiệm điều khiển mọi thứ từ đèn chiếu sáng, cửa sổ, gương, đến các hệ thống giải trí và giao tiếp mạng nội bộ của xe, đảm bảo trải nghiệm lái xe an toàn, tiện nghi và thông minh. Hiểu rõ về cấu tạo và chức năng của các bộ phận trong hệ thống điện thân xe trên ô tô điện là cách để tiếp cận sâu hơn với công nghệ xe điện và nắm bắt xu hướng phát triển của ngành công nghiệp ô tô hiện đại.
Bộ điều khiển điện thân xe tích hợp (IBU)
Bộ điều khiển điện thân xe tích hợp, hay IBU (Integrated Body Unit), đóng vai trò quan trọng như một bộ não quản lý nhiều chức năng điện trong thân xe. Thay vì có nhiều bộ điều khiển riêng lẻ cho từng hệ thống nhỏ, IBU tích hợp các chức năng này vào một đơn vị trung tâm. Điều này giúp tối ưu hóa việc quản lý, giảm số lượng dây dẫn và cải thiện hiệu quả hoạt động tổng thể của hệ thống điện thân xe ô tô.
Chức năng chính của IBU bao gồm nhận tín hiệu từ các cảm biến và công tắc, xử lý thông tin, và điều khiển hoạt động của các thiết bị điện như đèn, còi, khóa cửa, và các hệ thống khác liên quan đến thân xe. Việc tích hợp này không chỉ giúp hệ thống hoạt động mượt mà hơn mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc chẩn đoán và khắc phục sự cố.
Bộ điều khiển trung tâm tích hợp (ICU)
Bộ điều khiển trung tâm tích hợp (ICU – Integrated Central Unit) là một đơn vị xử lý mạnh mẽ trong hệ thống điện thân xe ô tô điện. Nó kết hợp các chức năng của hai bộ phận quan trọng trước đây là hộp đấu dây thông minh (SJB – Smart Junction Block) và cổng giao tiếp trung tâm (CGW – Central Gateway). Sự tích hợp này cho phép ICU xử lý thông tin từ nhiều nguồn khác nhau và đóng vai trò là trung tâm điều phối dữ liệu trên toàn bộ mạng lưới điện của xe.
ICU nhận dữ liệu từ các bộ điều khiển ECU và các modun khác như VCU (Vehicle Control Unit), BMS (Battery Management System), VCMS (Vehicle Charging Management System), DATC (Dual Automatic Temperature Control),… thông qua mạng CAN. Nó xử lý các yêu cầu, thực hiện các logic điều khiển phức tạp và gửi lệnh đến các bộ phận chấp hành. Khả năng tích hợp cao giúp giảm độ phức tạp của hệ thống dây điện và tăng tốc độ truyền tải thông tin.
Cổng trung tâm (CGW)
Trong ICU, chức năng của Cổng giao tiếp trung tâm (CGW – Central Gateway) cực kỳ quan trọng. CGW hoạt động như một bộ chuyển đổi và trung gian giao tiếp giữa các mạng CAN khác nhau trên xe. Xe điện hiện đại sử dụng nhiều loại mạng CAN với tốc độ và mục đích khác nhau (ví dụ: D-HSCAN, B-HSCAN, P-CANFD, G-CANFD), và CGW đảm bảo rằng các bộ điều khiển sử dụng các giao thức khác nhau vẫn có thể “nói chuyện” và hiểu nhau.
Chức năng chính của CGW bao gồm Định tuyến (Routing), tức là chuyển tiếp thông tin giữa các mạng giao thức khác nhau. Bên cạnh đó, CGW còn đảm nhiệm vai trò Kiểm soát an ninh mạng (Security Gateway – SGW). Đây là một tính năng bảo mật thiết yếu, chỉ cho phép truy cập vào các chức năng đặc biệt hoặc kiểm tra bộ truyền động sau khi được ủy quyền. Điều này ngăn chặn truy cập trái phép vào các hệ thống quan trọng của xe.
Trong một số dòng xe như Hyundai/KIA, chức năng SGW trong Central Gateway thực hiện ủy quyền dựa trên chứng chỉ kỹ thuật số cấp cho các máy chẩn đoán được phép. Việc ủy quyền này thường diễn ra ngoại tuyến, tăng cường tính bảo mật. CGW cũng hỗ trợ chức năng Chẩn đoán lỗi, giúp kỹ thuật viên xác định và xử lý các vấn đề trong hệ thống điện thân xe ô tô.
Khối kết nối thông minh (SJB)
Khối kết nối thông minh (SJB – Smart Junction Block) là một phần không thể thiếu trong hệ thống điện thân xe ô tô điện hiện đại. Về cơ bản, nó là một hộp cầu chì và relay thông minh. SJB thực hiện các chức năng tương tự như hộp cầu chì truyền thống nhưng được tích hợp thêm một số tính năng thông minh của IBU và sử dụng công nghệ bán dẫn IPS (Intelligent Power Switch) thay cho cầu chì và relay vật lý.
SJB nhận tín hiệu từ các công tắc thông qua mạng CAN, sau đó kích hoạt các bộ chuyển mạch IPS để cấp điện cho các hệ thống như đèn pha, đèn đuôi, đèn xi nhan, đèn sương mù,… Nó cũng điều khiển các relay (nếu còn sử dụng) cho các chức năng như đèn trong xe, còi báo động chống trộm, đèn sương mù sau. Một chức năng quan trọng khác của SJB là bảo vệ các bộ phận trên xe khỏi hiện tượng quá dòng bằng cách sử dụng các IPS có khả năng ngắt mạch tự động.
Hệ thống giải trí (AVN)
Hệ thống giải trí và thông tin (AVN – Audio, Video, Navigation) là giao diện chính giúp người lái tương tác với nhiều chức năng của xe, góp phần tạo nên sự tiện nghi trong hệ thống điện thân xe ô tô. Trên nhiều mẫu xe điện, AVN được thể hiện thông qua màn hình cảm ứng lớn (ví dụ 12.3 inch) và tích hợp các nút điều khiển trên vô lăng hoặc bảng điều khiển trung tâm.
 trên ô tô điện”)
Hệ thống AVN cho phép người lái dễ dàng tìm kiếm thông tin, theo dõi trạng thái hoạt động của xe (như tình trạng pin, quãng đường còn lại), điều khiển các hệ thống giải trí (nghe nhạc, radio, kết nối Bluetooth), và sử dụng hệ thống định vị. AVN thường bao gồm ba phần chính: bộ phận tiếp nhận thông tin từ người lái (công tắc, màn hình cảm ứng), bộ phận xử lý (AVN head Unit và sub-modules), và bộ phận vận hành (loa, màn hình, cổng kết nối USB).
Hệ thống thông tin Cluster
Hệ thống thông tin Cluster, hay bảng đồng hồ kỹ thuật số, cung cấp các thông tin vận hành quan trọng nhất của xe trực tiếp đến người lái tại mọi thời điểm. Đây là một phần cốt lõi của hệ thống điện thân xe ô tô giúp người lái nắm bắt nhanh chóng tình trạng hoạt động của xe.
Các thông tin hiển thị trên màn hình Cluster bao gồm tốc độ xe hiện tại, tình trạng sạc và mức năng lượng còn lại của pin, quãng đường ước tính còn có thể di chuyển được, hiệu suất sử dụng năng lượng điện, các cảnh báo từ hệ thống giám sát, và nhiều dữ liệu khác. Việc cung cấp thông tin rõ ràng, dễ đọc giúp người lái đưa ra các quyết định kịp thời và an toàn trong quá trình vận hành.
Hệ thống điều chỉnh gương chiếu hậu
Hệ thống điều chỉnh gương chiếu hậu điện là một tiện nghi phổ biến trong hệ thống điện thân xe ô tô, cho phép người lái dễ dàng điều chỉnh góc nhìn của gương ngoại thất mà không cần tác động vật lý trực tiếp. Hệ thống này bao gồm các công tắc điều khiển trong khoang lái và các mô-tơ nhỏ gắn trên mỗi gương.
Tín hiệu từ công tắc được gửi đến bộ điều khiển (thường là một phần của IBU hoặc SJB) thông qua mạng CAN. Bộ điều khiển sau đó cấp nguồn và điều khiển mô-tơ trong gương di chuyển theo hướng mong muốn (lên, xuống, trái, phải). Một số hệ thống nâng cao còn có chức năng gập gương tự động hoặc tích hợp sấy gương.
Hệ thống nâng hạ kính
Hệ thống nâng hạ kính cửa điện là một chức năng cơ bản nhưng thiết yếu của hệ thống điện thân xe ô tô, mang lại sự tiện lợi và an toàn cho người sử dụng. Hệ thống này bao gồm các công tắc điều khiển tại mỗi cánh cửa và công tắc điều khiển trung tâm tại vị trí người lái, cùng với các mô-tơ và cơ cấu nâng hạ gắn bên trong mỗi cửa.
 của ô tô điện”)
Công tắc cửa sổ điện cho phép người dùng điều khiển kính lên hoặc xuống. Công tắc ở cửa người lái thường có khả năng điều khiển tất cả các cửa. Nhiều xe còn có chức năng tự động lên/xuống chỉ bằng một chạm và tính năng khóa cửa sổ điện để ngăn hành khách (đặc biệt là trẻ em) tự ý điều khiển. Các tín hiệu từ công tắc được truyền đến bộ điều khiển thân xe (như SJB hoặc IBU) để điều khiển mô-tơ nâng hạ kính.
Hệ thống chiếu sáng
Hệ thống chiếu sáng là một phần quan trọng đảm bảo an toàn khi vận hành xe, đặc biệt là vào ban đêm hoặc trong điều kiện thiếu sáng. Trong hệ thống điện thân xe ô tô, hệ thống chiếu sáng bao gồm đèn pha, đèn cốt, đèn xi nhan, đèn phanh, đèn sương mù, đèn lùi, và đèn nội thất.
”)
”)
Các đèn này được điều khiển thông qua công tắc tổ hợp trên cột lái và các bộ điều khiển điện thân xe. Tín hiệu từ công tắc được xử lý để kích hoạt các rơle hoặc các bộ chuyển mạch trạng thái rắn (như IPS trong SJB) để cấp nguồn cho các bóng đèn (LED, Halogen, Xenon). Hệ thống còn có thể bao gồm các chức năng tự động như đèn pha tự động, đèn chạy ban ngày (DRL) và đèn chiếu sáng góc lái.
Công tắc tổ hợp (Multifunction switch)
Công tắc tổ hợp, còn được gọi là công tắc đa chức năng hoặc Multifunction switch, là một cụm công tắc tiện lợi thường được gắn trên cột lái, ngay sau vô lăng. Sự tích hợp nhiều chức năng vào một cụm duy nhất giúp người lái thao tác dễ dàng và tập trung hơn vào việc lái xe. Đây là một giao diện điều khiển trực tiếp nhiều thành phần của hệ thống điện thân xe ô tô.
 trên cột lái ô tô”)
Công tắc tổ hợp thường điều khiển các chức năng cơ bản hàng ngày như đèn báo nguy hiểm (Hazard), tín hiệu rẽ (xi nhan), hệ thống gạt mưa và phun nước rửa kính chắn gió, bật/tắt đèn pha (và chuyển giữa đèn pha/cốt), và đôi khi cả hệ thống kiểm soát hành trình (Cruise Control). Tín hiệu từ công tắc này được truyền đến các bộ điều khiển thân xe thông qua mạng CAN để thực hiện lệnh.
Hệ thống mạng CAN
Hệ thống mạng CAN (Controller Area Network) là xương sống truyền thông của hệ thống điện thân xe ô tô hiện đại, đặc biệt là trên các mẫu xe điện phức tạp như Hyundai Ioniq 5 được đề cập trong nguồn gốc. Thay vì sử dụng hàng trăm dây dẫn riêng lẻ để kết nối từng bộ điều khiển và cảm biến, mạng CAN cho phép các thành phần điện tử trên xe trao đổi dữ liệu với nhau thông qua một số ít dây dẫn chung.
 trên ô tô điện”)
Trên Hyundai Ioniq 5, mạng CAN được phân chia thành nhiều đường truyền với tốc độ và mục đích khác nhau để tối ưu hiệu quả. Có mạng CAN tốc độ cao (HS), mạng CAN tốc độ linh hoạt (FD), và các phân loại nhỏ hơn như D-HSCAN (chẩn đoán), I-HSCAN và M-HSCAN (thông tin, giải trí), B-HSCAN (kết nối thiết bị điện thân xe), E-CANFD (điều hòa – AVN), C-CANFD (khung gầm), P-CANFD (vị trí số), và G-CANFD (điều khiển động cơ, sạc, pin). Sự phân chia và kết nối qua CGW (trong ICU) đảm bảo luồng dữ liệu hiệu quả và đồng bộ hóa hoạt động của tất cả các hệ thống trên xe.
Việc hiểu rõ về hệ thống điện thân xe ô tô không chỉ giúp người dùng ô tô điện nắm bắt được cách thức hoạt động của các tính năng hiện đại trên xe, mà còn là kiến thức hữu ích khi cần bảo dưỡng hoặc sửa chữa. Các đại lý ủy quyền như toyotaokayama.com.vn cung cấp các dịch vụ chuyên nghiệp và thông tin đáng tin cậy liên quan đến các hệ thống phức tạp này, đảm bảo xe của bạn luôn hoạt động trong tình trạng tốt nhất. Hệ thống điện thân xe là minh chứng cho sự tiến bộ không ngừng của công nghệ ô tô, đóng góp vào sự phát triển của phương tiện di chuyển bền vững trong tương lai.
