ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP CÔNG NGHỆ XE ĐIỆN VÀ HYBRID

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP CÔNG NGHỆ XE ĐIỆN VÀ HYBRID Nêu sự cần thiết của xe điện và xe hybrid? Ưu nhược điểm của xe điện và xe hybrid? Sự cần thiết của xe điện và xe hybrid: Sự phát triển của các phương tiện động cơ đốt trong, đặc biệt là ô tô gia tăng nhanh chóng nên đã gây ra các vấn đề nghiêm trọng đối với môi trường và cuộc sống của con người. Ô nhiễm không khí, sự nóng lên toàn cầu và sự cạn kiệt nhanh chóng của tài nguyên dầu mỏ… Vì vậy cần có giải pháp thay thế cho loại phương tiện này. Trong xu hướng hiện nay xuất hiện ngày càng nhiều các mẫu xe điện và xe hybrid góp phần giảm lượng khí thải và thân thiện với môi trường hơn. Bên cạnh đó, người dùng cũng tiết kiệm được một khoản chi phí lớn khi không phải đổ xăng. Ngoài ra nó còn giúp giảm thiểu tiếng ồn ở các đô thị lớn.

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN CÔNG NGHỆ XE ĐIỆN VÀ XE HYBRID Nêu cần thiết xe điện xe hybrid? Ưu nhược điểm xe điện xe hybrid? Sự cần thiết xe điện xe hybrid: - - Sự phát triển phương tiện động đốt trong, đặc biệt ô tô gia tăng nhanh chóng nên gây vấn đề nghiêm trọng môi trường sống người Ơ nhiễm khơng khí, nóng lên tồn cầu cạn kiệt nhanh chóng tài nguyên dầu mỏ… Vì cần có giải pháp thay cho loại phương tiện Trong xu hướng xuất ngày nhiều mẫu xe điện xe hybrid góp phần giảm lượng khí thải thân thiện với mơi trường Bên cạnh đó, người dùng tiết kiệm khoản chi phí lớn khơng phải đổ xăng Ngồi cịn giúp giảm thiểu tiếng ồn đô thị lớn Ưu nhược điểm xe điện Ưu điểm Xe chạy điện không sản sinh khí thải độc hại dịng xe sử dụng động đốt thông thường Nhược điểm Giá xe điện thường đắt dòng xe truyền thống Người lái phải tốn phí ban đầu nhiều trước nhận thấy lợi ích từ việc khơng tốn tiền xăng Người lái loại bỏ nhu cầu đổ xăng, tiết kiệm phần lớn chi phí nhiên liệu Xe điện bị hạn chế phạm vi hoạt chuyển sang sử dụng điện động mức lượng hạn chế Xe điện thường có chi phí bảo trì định Thời gian sạc, nạp điện cho xe kỳ thấp xe truyền thống xe điểm bất lợi đáng ý hybrid (không cần thay dầu, vệ sinh ống xả ) Xe điện chưa có mạng lưới sạc mở rộng, số lượng trạm sạc phát Chủ xe nhận giá ưu đãi triển hạn chế giảm thuế, khuyến nhằm khuyến khích người dùng chuyển sang dịng xe thân thiện với mơi trường Ưu nhược điểm xe Hybrid Ưu điểm Nhược điểm Xe lai điện sử dụng kết hợp điện Xe hybrid sinh lượng nhỏ khí cơng từ động đốt nên xả thải sử dụng động đốt khí thải xe truyền thống Giá thành xe hybrid cao giá xe Hơn nữa, có hỗ trợ từ động truyền thống điện nên xe hybrid sử dụng nhiên liệu dòng xe dùng động Người lái tốn nhiều xăng đốt tiếp tục vận hành xe pin điện cạn Xe hybrid có phạm vi hoạt động xa xe điện vận Xe hybrid thiết kế nhằm thân hành nhiên liệu đốt pin điện thiện với môi trường, tiết kiệm nhiên cạn liệu vận hành sức mạnh xe hạn chế so sánh với Động đốt xe hybrid có kích cỡ dịng xe truyền thống gọn, trọng lượng nhẹ có hiệu suất tiết kiệm động truyền thống Chủ xe nhận giá ưu đãi giảm thuế, ữu đại khuyến khích người mua dịng xe Nêu thơng số đánh giá Pin? Các thông số đánh giá Pin − Ampere-Hour: đơn vị đo điện tích ắc quy hay dung lượng bình ắc quy Nó cịn lượng dịng ổn định mà pin sạc đầy cung cấp 20 80oF (26,7oC) mà điện áp cell không bị giảm xuống mức xác định trước VD: pin 12 V xả 20 với cường độ dòng A trước điện áp giảm xuống 10,5 V, đánh giá mức 80 AH − Watt-Hour: đơn vị dùng để đo lượng điện tiêu thụ thiết bị Dược tính cách nhân Ampere-hours pin với điện áp pin VD: Nếu pin cung cấp AH 200 V, pin đánh giá mức kilowatt-hour − − − − Dòng khởi động lạnh: Dòng khởi động lạnh (CCA) phương pháp phổ biến để đánh giá khả ắc quy khởi động động mơi trường nhiệt độ lạnh Nó phụ thuộc vào tải dịng điện pin cung cấp 30 giây nhiệt độ 0oF (-17,7oC) mà không giảm điện áp xuống mức xác định trước Dòng khởi động: Cũng dòng khởi động lạnh, dòng khởi động cường độ dòng điện A mà bình ắc quy phải cung cấp 30 giây (30s) nhiệt độ 0⁰C (0 độ C); 32⁰F (32 độ F) mà không giảm điện áp xuống mức xđ trước Dịng khỏi động nóng: Cũng đánh nhiệt độ nhiệt độ 80oF (26,7oC) mà không giảm điện áp xuống mức xác định trước Dung lượng dự trữ: Được xđ theo tgian tuyến tính phút để pin sạc đầy điều kiện 80oF (26,7oC) xả với dòng điện 25 A trước điện áp pin giảm xuống 10,5 V VD: Một pin có dung lượng dự trữ 120 cung cấp 25 A 120 phút trước điện áp giảm xuống 10,5 V Nêu tên gọi, chức chi tiết có sơ đồ đây? Sơ đồ hệ thống xe điện 1) 2) − − − − − − 3) − − − − − − 4) − Hệ thống sạc Battery charger (Bộ sạc pin oto): Có chức biến đổi dịng điện xoay chiều thành dòng chiều sạc cho pin Hệ thống truyền lực: Motor (Động điện): Có chức biến đổi lượng điện thành lượng cơ, cung cấp momen cho trình chuyển động Tranmission (Bộ truyền): Thay đổi tỷ số truyền, đảo chiều chuyển động số lùi, truyền momen từ động đến bánh xe Accelerator (Bàn đạp chân ga): thay đổi tốc độ động cơ, tăng/giảm tốc độ Circuit breaker (Bộ ngắt mạch): Bảo vệ thiết bị điện tử, bảo đảm an toàn hệ thống điện xe Controller (Bộ điều khiển): Nhận điều chỉnh lượng điện từ pin biến tần, điều khiển tốc độ momen xoắn động điện từ bàn đạp ga Quyết định cách thức hoạt động oto điện Ampe kế Vôn kế thực chức cung cấp thông tin nguồn điện cho điều khiển Hệ thống điện 12V 12v battery (Ắc quy 12V): hoạt động nguồn lượng thứ hai để đảm bảo chức không bị gián đoạn hệ thống quan trọng an toàn, trường hợp pin kéo bị hỏng, lỗi tải hệ thống khóa trung tâm Conventer DC/DC (Bộ chuyển đổi DC/DC): Chuyển đổi nguồn điện chiều điện áp cao từ pin kéo thành nguồn điện chiều 12V cho phụ tải Rơle khoá liên động: Ngăn không cho thiết bị hoạt động cắm sạc, ngắt nguồn điện sạc sạc đầy Khố điện: Khởi động xe Các phụ tải: Duy trì hoạt động xe oto Dải thiết bị phụ tải 12V Bộ pin Có chức lưu trữ lượng điện dạng dòng điện chiều DC Truyền cung cấp dòng điện ổn định tới hệ thống Nêu tên gọi, chức chi tiết có sơ đồ đây? Đáp án: - Chi tiết số 1: Tên gọi là: Động đốt Chức năng: Là cụm chi tiết (tổng thành) kết hợp với mô tơ điện tạo mô men kéo xe Hybrid - Chi tiết số 2: Tên gọi là: Cụm mô tô máy phát số viết tắt MG1 Chức năng: + Tạo mô men + Phát điện nạp cho Ắc quy cao áp + Dẫn động quay bánh bao hệ bánh hành tinh - Chi tiết số3: Tên gọi là: Bánh mặt trời Chức năng: chi tiết hệ bánh hành tinh dẫn động quay MG1 - Chi tiết số 4: Tên gọi là: Cụm mô tô máy phát số viết tắt MG2 Chức năng: + Là cụm chi tiết kết hợp với động đốt tạo mô men kéo xe Hybrid + Phát điện nạp cho Ắc quy cao áp trường hợp phanh tái sinh + Dẫn động quay bánh bao hệ bánh hành tinh - Chi tiết số : cụm bánh hành tinh Chức : liên kết với động cơ, phân chia công suất động - Chi tiết số 6: Bánh bao Chức : kết nối với máy điện MG2 Trục bánh bao trục phận chia công suất, truyền momen tới vi sai - Chi tiết số : vi sai Chức : Thay đổi tốc độ bánh xe vào cua.,Truyền mô men đến bánh xe chủ động - Chi tiết số : dẫn động xích Chức : trung gian truyền momen tới vi sai Nêu ưu nhược điểm loại pin điện sử dụng xe điện xe Hybrid: chì-axit, Nickel cadmium, Nickel Metal hydride, Sodium Nickel Chloride, lithium ion, nickel Zinc Loại Pin Chì-axit Ưu điểm Nhược điểm - Chi phí thấp - Mật độ lượng thấp - Cung cấp hiệu suất tốt, hiệu lưu trữ thấp khả hoạt động ổn - Tuổi thọ ngắn xả sâu định nhiều lần - Chịu nhiều chu kì - Khả sạc chậm, bị giới sạc, dễ dàng thay hạn mức độ sạc, sạc nhanh dẫn tới nhiệt Nickel cadmium (NiCad) - Nickel Metal hydride (NiMH) - Sodium Nickel Chloride - lithium ion - - - - nickel Zinc - Có tính kinh tế tuổi thọ dài Hoạt động tốt cần lượng cao Có thể chịu nhiều chu kì xả sâu gấp lần so với pin NiMH Thân thiện với môi trường Có dung lượng lớn NiCad Ít bị ảnh hưởng hiệu ứng nhớ so với Nicad Là pin lựa chọn cho HB khả Pin có mật độ lượng cao, gấp lần so với pin axit chì tái chế - Trọng lượng nhẹ, có tỷ lệ cơng suất trọng lượng tốt Hiệu cao, Có thể sạc nhanh thời gian ngắn Mật độ lượng cao, chu kì nạp xả lớn, thời gian sạc ngắn Tuổi thọ cao, không bị ảnh hưởng hiệu ứng nhớ, tự xả thấp Loại pin có lượng lượng riêng cao, dung lượng chu kỳ xả sâu tốt, hoạt động phạm vi nhiệt độ rộng, làm vật liệu giá rẻ dồi thân thiện với môi trường - - - - - - - Không thân thiện với môi trường chứa kim loại độc hại Bị ảnh hưởng hiệu ứng nhớ, mật độ lượng thâp yêu cầu sạc sau k sử dụng thời gian dài Tuổi thọ tương đối ngắn thực nhiều chu kì xả sâu Có dịng thấp chịu tải so với pin Nicad Phải sử dụng thường xuyên, không sử dụng 1-2 tháng pin bắt đầu xuống cấp Khả thích ứng thấp chúng phải hoạt động với nhiệt độ cao phải thiết kế quản lý nhiệt Pin dễ phản ứng nhiệt độ phát nổ nhiệt Có chi phí cao loại pin, Khó thay lắp thêm pin Phải kết nối với mạch bảo vệ pin để ngăn ngừa pin bị nhiệt cầu chì để ngăn chặn phân cực ngược tải Khó thay Dễ bị hỏng tác động vật lý, dễ cháy nổ Giải thích sơ đồ nêu thành phần phanh tái sinh EV HEV sau: *Phanh tái sinh chế dộ lái Ở chế độ này, mô tơ cung cấp điện nơi lưu trữ lượng tạo lực kéo đẩy xe chuyển động Hệ thống điều khiển điều chỉnh tốc độ momen Motor *Phanh tái sinh chế độ phanh: Ở chế độ mơ tơ đóng vai trị máy phát điện, thông qua điều khiển ECU, lực truyền từ bánh xe chủ động để tạo dòng điện giúp sạc lại cho pin.Và lực điện từ mo tơ lực phanh giúp cản động xe Thành phần phanh tái sinh: - - - - Hệ thống phanh tái sinh xe điện cấu tạo gồm: cảm biến vị trí bàn đạp phanh, mơ tơ điện xe, pin hệ thống điều khiển Khi người lái đạp phanh, cảm biết vị trí bàn đạp phanh nhận tín hiệu truyền xuống ECU, ECU tính tốn thời gian đạp phanh mức độ phanh để từ đưa tín hiệu có dùng phanh tái sinh mo tơ hay dùng phanh khí Nếu lực cản cần thiết lớn lực phanh tối đa mà mơ tơ tạo hệ thống cân nhắc dùng them phanh khí để hỗ trợ Nếu kích hoạt phanh tái sinh lượng phanh chuyển hóa thành điện sạc cho pin công suất cao Nếu thời gian đạp phanh không đủ để nạp cho pin lượng điện thu truyền đến sạc để sạc cho ACCU Giải thích nhiệm vụ thành phần sơ đồ xe hybrid Sơ đồ hệ thống hybrid hỗn hợp Nhiệm vụ thành phần sau Động đốt Nhiệm vụ : Là cụm chi tiết (tổng thành) kết hợp với động điện tạo mô men kéo để dẫn động cho bánh xe chủ động xe Hybrid Động điện Nhiệm vụ: Chuyển hoá điện thành năng, kết hợp với động đốt tạo momen kéo để dẫn động cho bánh xe chủ động Ngoài số loại xe cịn nhận lượng từ trình phanh tái sinh, biến động thành điện Máy phát: Nhiệm vụ: Tiếp nhận lực dẫn động từ chia cơng suất, chuyển hố thành điện để nạp lại cho ắc-quy điẹn áp cao Bộ chuyển đổi: Nhiệm vụ: Biến dòng điện chiều từ ắc-quy thành dòng xoay chiều làm quay motor điện biến dòng xoay chiều từ máy phát thành dòng điện chiều để nạp cho ắc-quy Bộ chia công suất: Nhiệm vụ: Chia công suất từ động xe thành hai phần giành cho việc dẫn động, phần giành cho điện Hộp giảm tốc: Nhiệm vụ: Dùng để thay đổi tốc độ momen xe theo điều kiện đường tải trọng Ắc quy: Nhiệm vụ: Lưu trữ lượng điện dạng dòng điện chiều DC, Cung cấp dòng điện lớn, ổn định Phân tích chế độ vận hành Mild Hybrid Full hybrid (Chưa làm được) Kể tên mức độ Hybrid ô tô Hybrid Trình bày đặc điểm mức độ Hybrid? 1: Full hybrid − − Sử dụng lúc riêng rẽ động đốt mô-tơ điện để truyền động, từ cải thiện hiệu suất tiết kiệm nhiên liệu Xe thường chạy hoàn toàn điện tốc độ thấp quãng đường ngắn, pin xe nhỏ Khi pin cạn chạy quãng đường dài xe tự động chuyển sang chế độ chạy xăng, dầu 2: Mild hybrid − − Xe mild hybrid sử dụng mô-tơ điện kết hợp với động đốt trong, không hoạt động riêng rẽ Mơ-tơ điện cỡ nhỏ có vai trị hỗ trợ động đốt có hiệu mặt tiết kiệm lượng gia tăng công suất khiêm tốn 3: Plug-in hybrid − − Có thể sạc pin thơng qua cắm sạc, với pin lớn sạc tử nguồn điện bên ngồi, từ làm phạm vi chạy điện tốt so với xe full hybrid Bởi xe trì phạm vi chạy điện lớn so với fullbybrid nên tăng khả hiệu suất nhiên liệu Tuy nhiên người sử dụng cần phải tận dụng triệt để tính xe để đạt hiệu cao nhất, phải lưu ý sạc pin hết 4: range extender hybrid (REX) Xe range extender hybrid (REX) loại xe điện sử dụng máy phát điện vận hành xăng cải thiện phạm vi hoạt động không cần dừng lại dể sạc di chuyển phạm vi rộng − Tuy nhiên, trọng lượng thêm vào động làm tăng lượng tiêu hao, mang lại hiệu suất tiết kiệm nhiên liệu, không đạt hiệu cao 10 Trình bày cầu hình hệ thống truyền động ô tô điện (Configurations for Evs)? − 1: Động đặt ngồi, dẫn động bánh sau Cầu hình có động điện, vi sai bánh hành tinh Brang hành tinh với tỷ số truyền tiến lùi, hệ thống giúp đạt vận tốc, momen xoắn mong muốn, kết cấu gọn nhẹ 2: Dẫn động cầu trước Nó có hộp, số vi, bánh hành tinh chúng tích hợp vào cụm tích hợp trục trước có kết cấu nhỏ gọn 3: Dẫn động kép Kiểu cấu hình ko có vi sai, giúp rút ngắn đg truyền học từ xe tới bánh lái Xe dẫn động bánh xe riêng biệt thơng qua br Kiểu cấu hình giúp kiểm sốt xác momen bánh xe, nhiên phức tạp tốn chi phí 11 Trình bày cấu trúc chung tơ Hybrid? Cấu trúc chung oto hybrid bao gồm: Động đốt Là nguồn động lực chính, kết hợp với đco điện tạo momen cho bánh xe chủ động Ở ôtô hybrid dùng động xăng, động Diesel, động Hydro, khí hóa lỏng pin nhiên liệu Động điện Chuyển hoá điện thành năng, tạo momen kéo để dẫn động cho bánh xe chủ động Ngoài số loại xe cịn nhận lượng từ q trình phanh tái sinh, biến động thành Máy phát Nhiệm vụ: Tiếp nhận lực dẫn động q trình giảm tốc phanh xe, chuyển hố động thành công để lạp lại cho ắc-quy điẹn áp cao Bộ chuyển đổi Biến dòng điện chiều từ ắc-quy thành dòng xoay chiều làm quay motor điện biến dòng xoay chiều từ máy phát thành dòng điện chiều để nạp cho ắc-quy Ắc quy Lưu trữ lượng điện dạng dòng điện chiều DC, Cung cấp dòng điện lớn, ổn định Bộ điều khiển Nhận điều chỉnh tín hiệu, định thức hoạt động xe, điều khiển chế độ hoạt động ... truyền thống điện nên xe hybrid sử dụng nhiên liệu dòng xe dùng động Người lái tốn nhiều xăng đốt tiếp tục vận hành xe pin điện cạn Xe hybrid có phạm vi hoạt động xa xe điện vận Xe hybrid thiết... xe Hybrid Ưu điểm Nhược điểm Xe lai điện sử dụng kết hợp điện Xe hybrid sinh lượng nhỏ khí cơng từ động đốt nên xả thải sử dụng động đốt khí thải xe truyền thống Giá thành xe hybrid cao giá xe. .. dòng điện chiều từ ắc-quy thành dòng xoay chiều làm quay motor điện biến dòng xoay chiều từ máy phát thành dòng điện chiều để nạp cho ắc-quy Bộ chia công suất: Nhiệm vụ: Chia công suất từ động xe