Tesla đăng ký sáng chế biến nóc kính ô tô thành hệ thống điều hòa thông minh

Tesla liên tục nộp các đơn đăng ký sáng chế nhằm cải tiến nhiều bộ phận trên ô tô điện, từ vô-lăng, hệ thống hỗ trợ lái đến quản lý nhiệt trong cabin. Một trong những sáng chế mới đáng chú ý của hãng là thiết kế nóc kính có các lỗ nhỏ, cho phép không khí được làm mát phân bổ trực tiếp xuống khoang hành khách.

Tesla hiện có hơn 3.300 sáng chế đã được công bố. Trong số đó, sáng chế về nóc kính đục lỗ được Tesla nộp từ năm 2019, nhưng đến năm 2026 mới được cấp bằng và công bố. Một sáng chế khác liên quan đến hệ thống kiểm soát khí hậu được Tesla nộp năm 2024 hiện vẫn đang trong quá trình xem xét.

Nóc kính tích hợp khả năng phân phối khí mát

Nóc kính toàn cảnh đã trở thành một đặc điểm quen thuộc trên một số mẫu xe Tesla. Model S, chẳng hạn, được biết đến với thiết kế nóc kính kéo dài toàn thân xe, xuất hiện từ năm 2016.

Thiết kế này mang lại nhiều lợi ích về mặt thẩm mỹ, giúp khoang hành khách có nhiều ánh sáng tự nhiên hơn. Tuy nhiên, ngay cả khi sử dụng kính màu, lượng bức xạ mặt trời truyền qua nóc kính vẫn có thể khiến nội thất xe nóng lên vào những ngày nắng. Khi đó, hệ thống điều hòa phải hoạt động nhiều hơn, đồng nghĩa với việc tiêu thụ thêm năng lượng từ pin và có thể ảnh hưởng đến phạm vi hoạt động của xe.

Sáng chế mới của Tesla hướng tới việc giải quyết vấn đề này bằng cách biến chính cấu trúc nóc kính thành một bộ phận tham gia phân phối khí mát.

Theo thiết kế, nóc xe gồm hai lớp kính, giữa hai lớp là một khoảng không có thể rộng tới 6 mm. Khoảng này chứa cấu trúc dạng tổ ong chứa không khí, tạo thành một lớp trung gian giữa bề mặt bên ngoài và khoang hành khách.

Lớp kính bên ngoài có nhiệm vụ bảo vệ cabin khỏi các tác động của môi trường. Trong khi đó, lớp kính hướng về phía hành khách được thiết kế với nhiều lỗ tròn có đường kính từ 0,05 đến 2 mm.

Hệ thống điều hòa của xe có thể được kết nối trực tiếp với cấu trúc nằm giữa hai lớp kính. Không khí lạnh sau khi được làm mát sẽ đi vào khoảng không này, sau đó phân bố trên toàn bộ diện tích nóc xe trước khi đi xuống cabin thông qua các lỗ nhỏ.

Theo ý tưởng của Tesla, cách phân phối này có thể tạo ra môi trường dễ chịu hơn cho hành khách. Không khí mát được đưa vào cabin từ diện tích lớn của nóc xe, thay vì chỉ được thổi từ một số cửa gió tập trung.

Nếu hoạt động đúng như thiết kế, hệ thống có thể giúp giảm tần suất sử dụng điều hòa, qua đó hạn chế mức tiêu thụ năng lượng và góp phần duy trì phạm vi hoạt động của xe điện.

Hệ thống hút khí nóng khỏi cabin

Một sáng chế khác của Tesla tập trung vào vấn đề những vùng nhiệt độ cao hình thành bên trong xe, đặc biệt ở các khu vực như bảng táp-lô và phần trần xe.

Thiết kế này đề xuất một hệ thống HVAC được cải tiến, có khả năng tạo hiệu ứng hút để loại bỏ không khí nóng khỏi những khu vực thường tích nhiệt trên các mẫu xe sử dụng nóc kính.

Thay vì để các túi khí nóng này hòa trộn với luồng khí lạnh đã được điều hòa, hệ thống sẽ sử dụng các cửa gió hiện có để hút lượng khí nóng ra khỏi những khu vực đó. Theo Tesla, cách tiếp cận này có thể giúp giảm sự chênh lệch nhiệt độ trong cabin.

Tài liệu sáng chế ước tính hệ thống có thể giúp giảm 43% độ chênh nhiệt độ trong cabin và giảm 7% mức tiêu thụ năng lượng.

Điểm đáng chú ý là hệ thống không nhất thiết phải hoạt động liên tục. Các cảm biến nhiệt độ bên trong xe và cảm biến ánh sáng mặt trời có thể xác định thời điểm các vùng khí nóng bắt đầu hình thành. Khi cần thiết, chức năng hút khí mới được kích hoạt, qua đó hạn chế tiêu thụ năng lượng không cần thiết.

Thiết kế này cũng có thể mang lại lợi ích vào mùa đông. Theo ý tưởng trong sáng chế, việc đảo chiều hoạt động của hệ thống luồng khí có thể hỗ trợ quá trình làm tan băng, sương trên kính.

Tesla cho rằng giải pháp tối ưu hóa luồng không khí này có thể được áp dụng trên nhiều mẫu xe trong danh mục sản phẩm của hãng mà không cần thực hiện những thay đổi lớn đối với cấu trúc hiện có.

Tuy nhiên, việc một sáng chế được công bố không đồng nghĩa công nghệ đó chắc chắn sẽ xuất hiện trên các mẫu xe thương mại. Nhiều sáng chế của các hãng ô tô cuối cùng không được đưa vào sản phẩm thực tế. Vì vậy, các giải pháp điều hòa tích hợp trên nóc kính của Tesla hiện vẫn là những công nghệ đáng theo dõi hơn là tính năng đã được xác nhận sẽ trang bị trên xe.