Mô phỏng xe điện ( VEHICLE BATTERY )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUÂT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC TIỂU LUẬN CUỐI KỲ TÊN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP BATTERY ELECTRIC VEHICLE MODELLING AND CONTROL Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUÂT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC TIỂU LUẬN CUỐI KỲ Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô Tên đề tài: Battery Electric Vehicle Modelling and Control TÊN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP BATTERY ELECTRIC VEHICLE MODELLING AND CONTROL Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2021 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUÂT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CỘNG HOA XA HỘI CHU NGHIA VIỆT NAM Đôc lập – Tư – Hanh phuc Tp.Hô Chi Minh, thang năm 2021 NHIỆM VU ĐÔ AN TỐT NGHIỆP Ho tên sinh viên: Nganh: Công nghê Ky thuât ô tô Khoa: 2019-2023 Lơp: 1.Tên đề tài Battery electric vehicle modelling and control 2.Nhiệm vu đề tài 3.San phâm cua đề tài 4.Ngày giao nhiệm vu đề tài: 5.Ngày hoàn thành nhiệm vu: TRƯƠNG BỘ MÔN CAN BỘ HƯƠNG DÂN TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUÂT CỘNG HOA XA HỘI CHU NGHIA VIỆT NAM TP.HỒ CHÍ MINH Đơc lập – Tư – Hanh phuc KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Bô môn PHIÊU NHẬN XET ĐÔ AN TỐT NGHIỆP (Danh cho giang viên hương dân) Ho va tên sinh viên: Tên đê tai: Battery electric vehicle modelling and control Nganh đao tao: Công nghê Ky thuât ô tô Ho va tên GV hương dân: Nguyễn Trung Hiếu Y KIÊN NHẬN XET 1.Nhân xet vê tinh thân, thai đô lam viêc cua sinh viên (không đanh may) 2.Nhân xet vê kêt qua thưc hiên cua ĐAMH (không đanh may) 2.1 Kêt câu va cach thưc trinh bay ĐAMH: 2.2 Nôi dung đô an: 2.3 Kêt qua đat đươc: 2.4 Nhưng tôn tai nêu co: 3.Đanh gia STT Muc đanh gia Điêm đa đat đươc Hinh thưc va kêt câu ĐAMH 30 Đúng format với đầy đủ ca hinh thưc va nôi dung cac mục 10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tai 10 Tinh câp thiêt đề tai 10 Nôi dung ĐAMH 50 Kha ưng dụng kiên thưc toan học, khoa học va kỹ thuật, khoa học xã hôi… Kha thực hiện/phân tich/tổng hơp/đanh gia Điêm Kha thiêt kê, chê tao môt hệ thống, phần, quy trinh đap ưng yêu cầu đưa với rang buôc thưc tê Kha cai tiên va phat triển Kha sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên nganh… 10 15 15 Đanh gia vê kha ưng dụng cua đê tai 10 San phẩm cụ thể cua ĐAMH 10 Tông điêm 100 4.Kêt luận Đươc phep bao vê Không đươc phep bao vê TP HCM, thang năm 2021 Giang viên phan biên (Ky, ghi ro họ tên) TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUÂT CỘNG HOA XA HỘI CHU NGHIA VIỆT NAM TP.HỒ CHÍ MINH Đơc lập – Tư – Hanh phuc KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Bô môn PHIÊU NHẬN XET ĐÔ AN TỐT NGHIỆP (Danh cho giang viên phan biên) Ho va tên sinh viên: Tên đê tai: Battery electric vehicle modelling and control Nganh đao tao: Công nghê Ky thuât ô tô Ho va tên GV phan biên: (Mã GV) Y KIÊN NHẬN XET Kêt câu, cach thưc trinh bay ĐATN: Nôi dung đồ an: (Cơ sở ly luận, tinh thực tiễn va kha ưng dụng đô an, cac hướng nghiên cưu co thể tiêp tục phat triển) Kêt qua đạt được: Những thiêu sót va tồn cua ĐATN: Câu hỏi: Đanh gia: TT Muc đanh gia Hinh thưc va kêt câu ĐATN Điêm Điêm đat đa đươc 30 Đúng format với đầy đủ ca hinh thưc va nôi dung cac 10 mục Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tai 10 Tinh câp thiêt đề tai 10 50 Nôi dung ĐATN Kha ưng dụng kiên thưc toan học, khoa học va kỹ thuật, khoa học xã hôi… Kha thực hiện/phân tich/tổng hơp/đanh gia 10 Kha thiêt kê, chê tao môt hệ thống, phần, 15 quy trinh đap ưng yêu cầu đưa với rang buôc thực tê Kha cai tiên va phat triển 15 Kha sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên nganh… Đanh gia vê kha ưng dụng cua đê tai 10 San phẩm cụ thể cua ĐATN 10 Tông điêm Kêt luân 100 Đươc phep bao vê Không đươc phep bao vê TP HCM, thang năm 2021 Giang viên phan biên (Ky, ghi ro họ tên) TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUÂT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC XAC NHẬN ĐA HỒN THÀNH ĐƠ AN Tên đê tai: Battery electric vehicle modelling and control Ho va tên sinh viên: Nganh: Công nghê Ky thuât ô tô Bô môn: Hê thống điêu khiển tự đông ô tô Sau tiếp thu va điêu chinh theo gop y cua Giang viên hương dân, Giang viên phan biên va viên Hôi đồng bao vê Đồ án môn hoc đươc hoan chinh theo đung yêu câu vê nôi dung va hinh thưc Chu tich hôi đông: Giang viên hương dân: Giang viên phan biện: TP.Hồ Chí Minh, tháng năm 2021 Khi xe chay đươc 10s thi ta thấy no co thể tăng tốc đươc Hinh Assignment 2.3 Đô thị biểu diễn tốc đô xe chay đươc 10s Khi xe chay đươc 500s co thể thấy xe chay đêu vơi tốc đô khoang 70 Km/h Hinh Assignment 2.4 Đô thị biểu diễn tốc đô xe chay đươc 500s 40 Hinh Assignment 2.5 Mô hinh thay đổi tham số biểu diễn vận tốc Mô hinh thay đổi tham số đồ thị cho đối tương: Đối vơi khác cua đối tương, ta co đươc đồ thị sau: Vơi đầu vào lưc đầu quãng đường: Lấy phep biến đổi Laplace cua phương trinh vi phân va gia sử điêu kiên ban đâu không nên ta co: F s = X(s) m/s = U(s) ms2 + bs N Hinh Assignment 2.6 Đô thị biểu diễn khac tốc đô giưa đối tương 41 Hinh Assignment 2.7 Mô hinh đô thị quãng đường Mô hinh biểu diễn đồ thị simulink: Từ mô hinh co thể thấy hai thông số cua ca hai Model la khác vê khối lương, co đô lơn lực tác dụng lên thực tế cho thấy model co khối lương nặng co quãng đường la ngắn Đồ thị bên dươi biểu thị đung vơi thực tế, cho thấy la mô hinh biểu diễn quãng đường đung va co tính xác thực cao Hinh Assignment 2.8 Đơ thị quãng đường đươc 42 Tông hơp đầu vào lưc đầu vận tôc quãng đường: Vơi cách xây dựng mô hinh tổng hơp đâu vao la lực va đâu la ca vân tốc va quãng đường Simulink ta co đươc mô hinh sau Viêc tổng hơp mang lai Hinh Assignment 2.9 Mô hinh tổng hơp cac thông số gon gang cách xếp quan ly dễ đâu vao va đâu Từ đo ta co thể xem xet môt cách tổng quan vê kết qua ma ta nhân đươc thông qua đồ thị tổng hơp va cho nhân định tốt vê trinh phương án tối ưu thiết kế Dươi la đồ thị kết qua sau tổng hơp lai lực đâu vao va đâu (vân tốc & quãng đường) 43 Hinh Assignment 2.10 Đô thị biểu diễn cac thông số kêt qua Hinh Assignment 2.11 Đề bai 2.2 Bài tập 2.2: Áp dụng định luât II Newton Ta co: � � − � � � − � � � = � �(�) Tim Tranfers Function: Ta co: � � − � � � − � � � = � �(�) Biến đổi laplace: � � = � �(�) � � = �2 �(�) � � − � � � − � � � � = � �2 �(�) =>� � = � � (� �2 + � � + �) Ta co ham truyên vơi đâu vao la F va đâu lân lươt la quang đường, vân tốc, gia tốc: �(�) �(�) �(�) �(�) �(�) �(�) = = = �.�2 +�.�+� � �.�2 +�.�+� �2 �.�2 +�.�+� Trường hơp ta thay đổi đâu vao: Xet thống vơi thông số sau: m=1 kg; k=1 N.m; b=3 Ns/m 44 Hinh Assignment 2.13 Mô hinh hệ thống MSD Ta tao mơt tín hiêu thay đổi hinh để tác đông vao thống: Hinh Assignment 2.12 Đô thị biểu diễn tin hiệu đầu vao 45 Hinh Assignment 2.14 Đô thị biểu diễn thay đổi quang đường, vận tốc, gia tốc lần lươt từ xuống Va ta đươc kết qua sau: Hinh cho ta thấy thay đổi cua x, v, a ta tác đông lực co đô lơn khác tai thời điểm khác va thống đưa giá trị x, v, a vê giá trị cân (bằng 0) sau khoang thời gian lực tác đông Khi ta thay đổi tham số cua thống Xet thống vơi thông số sau: m=1 kg; k=1 N.m; b=3 Ns/m va tác đông lực khoang thời gian ngắn: Hinh Assignment 2.15 Đô thị biểu diễn tac đông lực thời gian ngắn 46 Va ta co kết qua Hinh Assignment 2.16 Đô thị biểu diễn thay đổi quang đường, vận tốc, gia tốc lần lươt từ xuống sau thay đổi tac đông lực Khi ta thay đổi khối lương m=2 kg va giữ nguyên tham số khác ta co đươc kết Hinh Assignment 2.17 Đô thị biểu diễn thay đổi quang đường, vận tốc, gia tốc lần lươt từ xuống sau thay đổi khối lương 47 qua tác đông lực thời điểm: Hinh cho ta thấy đươc tăng khối lương lên thi lam cho quang đường, vân tốc va gia tốc tăng lên Khi ta nâng k = N.m va giữ nguyên tham số khác ta đươc kết qua Hinh Assignment 2.18 Đô thị biểu diễn thay đổi quang đường, vận tốc, gia tốc lần lươt từ xuống sau thay đổi hệ số k Khi ta tăng đô cưng k=5 thi kết qua cho thấy quang đường vân tốc va gia tốc đêu giam so vơi thông số ban đâu va trường hơp quang đường va co giao đông nhẹ Cuối giá trị quãng đường, vân tốc gia tốc đêu quay vê không sau môt thời gian định Hê thống MSD đươc áp dụng viêc giam chấn dựa thực tế đo giá trị cua số đô cưng cho sử dụng lò xo yếu tố giam xoc Va chon giá trị phù hơp để áp dụng thiết kế bô giam chấn ô tô hay thiết bị cân giam chấn 48 ASSIGNMENT Hinh Assignment 3.1 Đề bai Áp dụng định luât II Newton Ta co: � � − � � � − � � � = � � � Tim Tranfers Function �(�) �(�) Ta co: � � − � � � − � � � = � � � � � − � � � − � � � � = � �2 � � => � � = � � (� �2 + � � + �) � � = � � � � + � � + � Tao đâu vao Impulse: Hinh Assignment 3.2 Đô thị biểu diễn đầu vao Impulse 49 Hinh Assignment 3.3 Mô hinh hệ thống hoa Impulse Mô Matlab/Simulink: Trường hơp 1: Nhân xet: trường hơp 1, sau bị tác đông cua ham impulse, không dao đông ma lai tắt dân vê vị trí ban đâu vơi tốc châm Hinh Assignment 3.4 Đô thị biểu diễn tac đông ham Impulse 50 Hinh Assignment 3.5 Đô thị biểu diễn dần ổn định hệ Trường hơp 2: Nhân xet: Hê co dao đông va dân thấy đươc ổn định Hinh Assignment 3.6 Đô thị biểu diễn mât ổn định hệ Trường hơp 3: Nhân xet: Đồ thị cho thấy ổn định 51 52 Trường hơp 4: Hinh Assignment 3.7 Đô thị biểu diễn dao đông va mât ổn định hệ Nhân xet: Hê co dao đông va gân ổn định 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ahmet Onur Kiyakli, Hamit Solmaz, Modeling of an Electric Vehicle with MATLAB/Simulink, International Journal of Automotive Sciene and Technology, 2018 [2] Farhan A.Salem, PhD, Modeling and control solutions for electric vehicles, Taif University - Taif - Saudi Arabia, 2013 [3] Feyijimi Adegbohun, Annette von Jouanne, Ben Phillips, Emmanuel Agamloh, Alex Yokochi, High Performance Electric Vehicle Powertrain Modeling, Simulation and Validation, 2021 [4] PChatterjee, J Singh, R Singh, Y A R Avadh, S Kanchan, Electric Vehicle Modeling in MATLAB and Simulink with SoC&SoE Estimation of a Lithium-ion Battery, 2020 [5] PGS.TS Ta Cao Minh, Mô hinh hoa, mô điều khiển chuyển đông ô tô điện, Trường Đai hoc Bách khoa Ha Nôi, 2010 [6] https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/82250-battery-electric- vehicle-model-in-simscape [7] https://www.youtube.com/watch?v=tM9Akdo8QeA [8] https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/1116/1/012103/pdf [9] https://www.youtube.com/watch?v=5ZTQE-ptxYM [10] https://skill-lync.com/student-projects/electric-vehicle-modelling-with-matlab [11] https://skill-lync.com/student-projects/final-project-design-of-an-electric-vehicle27 [12] https://www.evspecifications.com/en/model/dbde5f 54 ... cho kết qua trươt(lăn)cua bánh xe A- Axles (trục ngang cua bánh xe) H- Hub (trục doc cua thân xe) N- Normal force (Lực tác đông) Hinh 3.5 Thông số banh xe S - Slip (trươt) Thân xe: miêu ta trục... H- hub (trục ngang) V- velocity of vehicle (vân tốc xe) NR – normal force at rare tyres (lực bánh xe sau) NF – normal force at front tyres (lực bánh xe trươc) W – wind velocity (tốc đô gio) Hinh... khối mô xe điện Chương 3: XÂY DỰNG MƠ HÌNH XE ĐIỆN 3.1 Mơ hình xe điện mô Matlab Simulink - Khôi mô xe: Hê thống đông lưc phụ cua xe bao gồm phân thân xe va yếu tố từ bên ngoai như: bánh xe, thân