Nghiên cứu đánh giá hiệu quả thu hồi năng lượng của hệ thống phanh tái sinh trên ô tô đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ kỹ thuật ô tô

TĨM TẮT Hệ thống thu hồi lượng tô coi là hệ thống tiên tiến có đóng góp tích cực việc bảo vệ môi trường Bằng cách sử dụng phanh tái tạo ô tô, nó cho phép phục hồi động xe đến mức độ nào đó bị trình phanh Phần nội dung: - Trong giới hạn đề tài này giới thiệu hệ thống phanh tái sinh ô tô thường ứng dụng dòng xe EV, HEV, và dòng xe có kiểu truyền lực truyền thống Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến khả thu hồi hệ thống thu hồi lượng Tìm hiểu rõ hệ thống thu hồi lượng xe Hybrid, xây dựng mơ hình tính tốn hiệu thu hồi làm sở để thực mô hệ thống phần mềm Matlab-Simulink Từ kết q trình mơ thực đánh giá hiệu thu hồi lượng xe có hệ thống phanh tái sinh với xe không có phanh tái sinh Phương pháp nghiên cứu: - Sử dụng tài liệu liên quan, tài liệu tham khảo và ngoài nước liên quan đến hệ thống phanh tái sinh - Tham khảo số mơ số mơ hình mơ thư viện Matlab ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN .i TÓM TẮT ii MỤC LỤC iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v DANH SÁCH CÁC BẢNG vi DANH SÁCH CÁC HÌNH vii Chương TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề………………… 1.2 Phân loại hệ thống phanh tái sinh 1.2.1 Hệ thống RBS với kiểu tích trữ lượng dưới dạng điện 1.2.2 Hệ thống RBS với kiểu tích trữ lượng dưới dạng tích thủy lực .5 1.2.3 Hệ thống RBS với kiểu tích trữ lượng bánh đà (Flywheel) 1.2.4 Hệ thống RBS với kiểu tích trữ lượng dưới dạng vật liệu đàn hồi .8 1.3 Phân tích và so sánh phương án tích trữ lượng hệ thống RBS 1.4 Hệ thống phanh tái sinh xe điện lai HEV 12 1.4.1 Khái niệm ô tô Hybrid .12 1.4.2 Nguyên lí thu hồi lượng tơ lai HEV 13 Chương PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI HIỆU QUẢ THU HỒI NĂNG LƯỢNG KHI PHANH 16 2.1 Xe có kiểu tích trữ lượng dưới dạng tích thủy lực .16 2.2 Phương án phân bố, điều khiển lực phanh thu hồi và phanh khí đối với HEV 17 2.3 Hệ thống thu hồi lượng ưu tiên hiệu phanh .20 2.4 Hệ thống thu hồi lượng phanh ưu tiên chế độ thu hồi 21 2.5 Hiệu suất thu hồi lượng và hiệu suất tích lũy lượng ắc quy 22 2.6 Vấn đề sử dụng lượng và không gian sử dụng ắc quy 23 Chương NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ THU HỒI NĂNG LƯỢNG TRÊN XE HYBRID 24 iii 3.1 Mô tả sơ lược chế độ hoạt động xe Prius .24 3.2 Hệ thống thu hồi lượng xe Toyota Prius 28 3.2.1.Hệ thống truyền lực 28 3.2.2 Động điện 29 3.2.3 Bộ phận chuyển đổi điện 30 3.2.4 Ắc quy cao áp .30 3.3 Cơ sở lí thuyết xây dựng mơ hình thuật toán .32 3.3.1 Tính tốn động lực q trình phanh .33 3.3.2 Tính tốn mơ hình ắc quy 34 3.3.3 Mơ hình tính tốn q trình phanh .35 3.4 Tính tốn, mơ hệ thống phần mềm Matlab – Simulink .40 3.4.1 Các mô hình Matlab – Simulink mơ hệ thống phanh tái sinh 40 3.5 Các kết mô phỏng……… 54 3.5.1 Kết mơ đối với chu trình FTP 75 .54 3.5.2 Kết mơ đối với chu trình NEDC 59 3.5.3 Kết mơ đối với chu trình US06 63 3.5.4 Kết mô đối với chu trình Artemis Rural Road 67 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74 4.1 Kết luận…………………… 74 4.2 Kiến nghị…………………… 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu chữ viết tắt Giải thích ý nghĩa Ghi PSD Power Split Device Thiết bị chia công suất HSD Hybrid Synergy Drive Hệ thống lái Hybrid hợp lực RBS Regenerative Braking System Hệ thống phanh tái sinh HVB Hybrid Vehicle Battery Ắc quy cao áp EV Electric Vehicles Các xe điện HEV Hybrid Electric Vehicles Các xe lai điện HHV Hydraulic Hybrid Vehicles Các xe lai thủy lực ICE Internal Combustion Engine Động đốt FWB Flywheel Battery Bánh đà tích điện FPT-75 Federal Test Procedure Chu trình thử nghiệm Mỹ NEDC New European Driving Cycle Chu trình thử nghiệm Châu Âu HCM Hybrid Control Model Hệ thống điều khiển Hybrid v DANH SÁCH CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1 Các thông số xe phục vụ cho q trình tính tốn mô 31 Bảng 3.2 Thông số sử dụng Matlab Simulink 53 Bảng 3.3 Kết thu hồi lượng chu trình 71 vi DANH SÁCH CÁC HÌNH Trang Hình 1.1 Các hướng nghiên cứu tích trữ lượng phanh Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống tích trữ lượng phanh tái sinh dạng điện Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống điều khiển converter Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống phanh tái sinh với siêu tụ Hình 1.5 Hệ thống tích trữ lượng phanh thủy lực Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống tích trữ lượng phanh bánh đà Hình 1.7 Bánh đà tích điện xe Porches 918 RSR concept Hình 1.8 Hệ thống tích trữ lượng phanh lị xo cuộn Hình 1.9 Độ ổn định điện áp phương án tích trữ lượng phanh Hình 1.10 Khả chịu nhiệt phương án Hình 1.11 Hiệu suất phương án tích trữ lượng phanh 10 Hình 1.12 Suất tiêu hao nhiên liệu phương án 11 Hình 1.13 Giá thành phương án tích trữ lượng phanh 11 Hình 1.14 Sơ đồ nguyên lý thu hồi lượng phanh 14 Hình 1.15 Đặc tính mơ men phanh động điện 14 Hình 2.1 Đặc tính phân phối lực phanh 17 Hình 2.2 Kiểu truyền lực Hybrid nối tiếp 18 Hình 2.3 Kiểu truyền lực Hybrid song song 19 Hình 2.4 Kiểu truyền lực Hybrid hỗn hợp 19 Hình 2.5 Giản đồ phân phối lực phanh bánh trước và bánh sau hệ thống phanh thu hồi ưu tiên hiệu phanh 20 Hình 3.1 Các chế độ hoạt động xe Prius 24 Hình 3.2 Mơ tả chế độ vận hành điều kiện lái bình thường 25 Hình 3.3 Mơ tả chế độ vận hành xe tăng tốc 26 Hình 3.4 Mô tả chế độ vận hành điều kiện lái bình thường ắc quy sạc 27 Hình 3.5 Mô tả chế độ vận hành xe giảm tốc phanh 27 Hình 3.6 Mơ hình hệ thống tuyền lực xe Toyota Prius 28 Hình 3.7 Động điện xe Toyota Prius 29 vii Hình 3.8 Đặc tính động điện xe Toyota Prius 29 Hình 3.9 Bộ chuyển đổi điện 30 Hình 3.10 Ắc quy cao áp xe Toyota Prius 30 Hình 3.11 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô phanh 32 Hình 3.12 Mơ hình ắc quy 34 Hình 3.13 Cấu tạo phanh đĩa 35 Hình 3.14 Đường đặc tính động điện ba pha có chổi than 37 Hình 3.15 Quan hệ giữ Kv vận tốc tơ 38 Hình 3.16 Quan hệ hệ số Ksoc %SOC 38 Hình 3.17 Thuật tốn điều khiển hệ thống phanh 39 Hình 3.18 Mơ hình mơ tả hệ thống thu hồi lượng xe điện lai HEV 40 Hình 3.19 Mơ hình tổng thể mơ 40 Hình 3.20 Mơ hình tổng thể mơ 41 Hình 3.21 Mơ hình hệ thống điều khiển lái xe 42 Hình 3.22 Chu trình thử FTP 75 43 Hình 3.23 Chu trình thử NEDC 44 Hình 3.24 Chu trình thử US06 44 Hình 3.25 Chu trình chạy thử Artemis Rural Road 45 Hình 3.26 Mơ hình tính tốn mô men thu hồi chiến lược phanh nối tiếp 46 Hình 3.27 Mơ hình động điện (MG2) 46 Hình 3.28 Mơ hình thơng số mơi trường 47 Hình 3.29 Mơ hình hộp số liên kết với động cơ, MG1, MG2 47 Hình 3.30 Mơ hình phanh thủy lực 48 Hình 3.31 Mơ hình hệ thống truyền động 48 Hình 3.32 Mơ hình tính tốn động lực học xe 49 Hình 3.33 Mơ hình ắc quy chuyển đổi điện 49 Hình 3.34 Khối điều khiển chế độ lái EV – HEV 50 Hình 3.35 Mơ hình tính tốn lượng nhiên liệu tiêu hao 51 Hình 3.36 Mơ men thu hồi mô tơ mô theo chu trình FTP 75 55 Hình 3.37 Lực phanh tại cầu chủ động mơ theo chu trình FTP 75 56 Hình 3.38 Hệ số nạp mơ theo chu trình FTP 75 57 viii Hình 3.39 Kết công suất mô tơ mô theo chu trình FTP 75 58 Hình 3.40 Mơ men thu hồi mơ tơ mơ theo chu trình NEDC 59 Hình 3.41 Lực phanh tại cầu chủ động mơ theo chu trình NEDC 60 Hình 3.42 Hệ số nạp mơ theo chu trình NEDC 61 Hình 3.43 Cơng suất mơ tơ mơ theo chu trình NEDC 62 Hình 3.44 Mơ men thu hồi mô tơ mô theo chu trình US06 63 Hình 3.45 Lực phanh tại cầu chủ động mơ theo chu trình US06 64 Hình 3.46 Hệ số nạp mơ theo chu trình US06 65 Hình 3.47 Cơng suất mơ tơ mơ theo chu trình US06 66 Hình 3.48 Mơ men thu hồi mô tơ mô theo chu trình Artemis Rural Road 67 Hình 3.49 Lực phanh tại cầu chủ động mơ theo chu trình Artemis Rural Road 68 Hình 3.50 Hệ số nạp mơ theo chu trình Artemis Rural Road 69 Hình 3.51 Công suất mô tơ mô theo chu trình Artemis Rural Road 70 ix Chương TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề Như đã biết vấn đề nhiên liệu ô nhiễm môi trường là thách thức đối với hãng sản xuất ô tơ Năng lượng truyền thống (năng lựợng hóa thạch) ngày cạn kiệt, ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng đã và là vấn đề mang tính tồn cầu Một giải pháp để giảm thiểu vấn đề nêu hãng xe đưa là chế tạo dòng xe điện (EV: Electric Vehicle) và xe lai điện (HEV: Hybrid Electric Vehicle) Một xe sử dụng hai nguồn động lượng (một động đốt (Internal Combustion Engine: ICE) thiết bị tích trữ lượng gọi hệ thống Hybrid Hiện nay, hệ thống xe hybrid kết hợp động đốt và động điện sử dụng phổ biến Hệ thống này thường chia làm kiểu truyền lực: kiểu nối tiếp, kiểu song song kiểu hỗn hợp Dù kiểu hệ thống truyền lực nào hệ thống Hybrid phải có phận động đốt ICE, mô tơ điện/máy phát điện (Motor/Generator: MG) ắc quy cao áp (HVB: Hybrid Vehicle Battery) Một yếu tố giúp dòng xe tiết kiệm nhiên liệu đó là nó tận dụng lượng tái tạo xe giảm tốc thông qua hệ thống phanh tái sinh (Regenerative Brake System: RBS) Như vậy, hệ thống phanh ô tô hệ thống an tồn Q trình phanh q trình chuyển hóa lượng từ thành nhiệt tại cấu phanh Q trình chuyển hóa làm tổn hao lượng động mà xe ô tô phải tiêu tốn lượng nhiên liệu định mới đạt Tuy nhiên, lý an tồn mà hệ thống phanh khí sử dụng lượng tiêu tán không nhỏ Hệ thống phanh tái sinh RBS đời với mục đích thu hồi để tái sử dụng lại lượng quán tính xe trình phanh giảm tốc, giúp tiết kiệm nhiên liệu và tăng tuổi thọ cho cấu phanh Đã có nghiên cứu đã rằng: Một xe tơ có khối lượng thân 300kg di chuyển với vận tốc 72km/h, sử dụng hệ thống phanh thông thường để giảm tốc xe 2 xuống cịn 32km/h giá trị lượng tiêu tốn tính theo cơng thức: E k = mv 47, kJ Trong đó Ek là động xe; m khối lượng xe v vận tốc xe Nếu lượng này thu hồi tích trữ để sử dụng lại cho việc tăng tốc xe thay tiêu tán thành nhiệt và tiếng ồn cấu phanh Giả sử thu hồi lại 25% lượng đó (tức 25 % 47, kJ = 11,95kJ) Năng lượng này đủ để gia tốc xe đó lên tốc độ từ đến 32 km/h Trên thực tế, ý tưởng hệ thống phanh tái sinh lượng đã nghiên cứu và sử dụng tàu điện việc sử dụng mô tơ điện hoạt động với chức là máy phát điện tác động phanh Với việc cải tiến công nghệ chế tạo chi tiết kỹ thuật điều khiển đã làm tăng hiệu suất hệ thống phanh tái sinh tàu điện cho thấy giảm 37% lượng điện tiêu hao tàu điện sử dụng phanh tái sinh Ô tơ sử dụng động đốt khó đạt đến mức nêu việc sử dụng phanh tái sinh khơng giống mơ tơ điện, trình chuyển đổi lượng động đốt phục hồi Mặt khác khối lượng ô tô nhỏ tàu điện đó lượng qn tính nhỏ và lượng lượng thu hồi tích trữ phanh Thêm vào đó, cần phải có thiết bị biến đổi tích trữ lượng Theo nghiên cứu gần lượng tái tạo, biến đổi tích trữ dưới dạng khác mơ tả hình 1.1  Cơng suất mơ tơ Hình 3.43 Cơng suất mơ tơ mơ theo chu trình NEDC ECE15: Trong chu trình cơng suất kéo cực đại motor là 6,22 (kW), cơng suất kéo trung bình 2,27 (kW) Đối với q trình thu hồi lượng, cơng suất thu hồi cực đại motor là 12,68 (kW), công suất thu hồi trung bình 3,97 (kW) EUDC: So với chu trình ECE15 công suất kéo cực đại motor lớn xe tăng tốc nhanh nên yêu cầu công suất cao hơn, công suất kéo cực đại là 6,87 (kW) Xe chạy với tốc độ cao nên giảm tốc nhanh lúc này công suất thu hồi cực đại là 36,19 (kW) Tổng cơng suất kéo trung bình toàn chu trình: 2,013 (kW) Tổng cơng suất thu hồi trung bình toàn chu trình: 6,076 (kW) Tổng thời gian thu hồi: 263,78 (s) Tổng lượng: 1321,588 (KJ) Tổng lượng thu hồi tồn chu trình ΣEth = 1321,588 (KJ) với tổng thời gian thu hồi toàn chu trình tth = 263,79 (s) 62 3.5.3 Kết mơ chu trình US06  Mơ men thu hồi mơ tơ Hình 3.44 Mơ men thu hồi mô tơ mô theo chu trình US06 Thời gian thu hồi motor 277,09 (s), momen thu hồi cực đại đạt 154,79 (Nm) tại giây thứ 486,15 (s), momen thu hồi trung bình tồn chu trình 23,66 (Nm) Momen thu hồi chu trình có biến thiên lớn đầu cuối chu trình có thay đổi vận tốc lớn, giá trị momen thu hồi thấp khoảng chu trình xe chạy vận tốc cao, sử dụng phanh 63  Lực phanh cầu chủ động Hình 3.45 Lực phanh tại cầu chủ động mơ theo chu trình US06 Trong biểu đồ trên, ta có lực phanh thủy lực cực đại 2246,88 (N), lực phanh tái sinh cực đại 5738,69 (N) tại giây thứ 485,93 Đây là chu trình thử nghiệm xe với hành vi lái xe tốc độ cao tăng tốc cao, dao động tốc độ nhanh, nên lực phanh cực đại phanh tái sinh lớn chu trình khác 64  Hệ số nạp SOC Hình 3.46 Hệ số nạp mơ theo chu trình US06 Hệ số nạp ban đầu 60, cực đại 64,44442, cực tiểu 42,90851 Hệ số nạp kết thúc chu trình 59,27808 Hệ số nạp chu trình có biến thiên lớn dao động tốc độ nhanh 65  Cơng suất mơ tơ Hình 3.47 Công suất mô tơ mô theo chu trình US06 Cơng suất kéo motor phần nằm phía lớn 0, có giá trị cực đại đạt 50,144 (kW), cơng suất kéo trung bình là 9,263 (kW), thời gian motor kéo 269,13 (s) Công suất thu hồi motor là phần nằm phía dưới nhỏ 0, có giá trị cực đại đạt 48,78 (kW), cơng suất thu hồi trung bình là 9,5 (kW), thời gian motor thu hồi 277,09 (s), lượng thu hồi toàn chu trình là 2618,5 (kJ) Cơng suất kéo thu hồi motor chu trình lớn hành vi lái xe tốc độ cao, tăng tốc cao, dao động tốc độ nhanh, yêu cầu cơng suất lớn chu trình khác Tổng lượng thu hồi tồn chu trình ΣEth = 2618,5 (KJ) với tổng thời gian thu hồi toàn chu trình tth = 277,09 (s) 66 3.5.4 Kết mơ chu trình Artemis Rural Road  Mơ men thu hồi mơ tơ Hình 3.48 Mơ men thu hồi mô tơ mô theo chu trình Artemis Rural Road Thời gian thu hồi motor 428,63 (s), momen thu hồi cực đại đạt 203,172285 (Nm) tại giây thứ 151,99 (s), momen thu hồi trung bình tồn chu trình 16,3347659 (Nm) Momen thu hồi chu trình thấp, biến thiên khơng lớn, có số thời điểm xe giảm tốc nhanh momen thu hồi motor lớn 67  Lực phanh cầu chủ động Hình 3.49 Lực phanh tại cầu chủ động mơ theo chu trình Artemis Rural Road Trong biểu đồ trên, ta có lực phanh thủy lực cực đại 2246,88 (N), lực phanh tái sinh cực đại 5634,56 (N) tại giây thứ 151,97 Đây là chu trình thử nghiệm xe lái xe đường nơng thơn châu âu với tốc độ trung bình 57,5 km/h Thời gian sử dụng phanh thủy lực ít, giảm tốc chủ yếu sử dụng lực phanh phanh tái sinh 68  Hệ số nạp SOC Hình 3.50 Hệ số nạp mơ theo chu trình Artemis Rural Road Hệ số nạp ban đầu 60, cực đại 62,70245, cực tiểu 45,59314 Hệ số nạp kết thúc chu trình 52,89156 Hệ số nạp chu trình có biến thiên lớn, hệ số nạp cực tiểu nhỏ xe có tăng tốc nhanh khoảng thời gian, yêu cầu ắc quy cung cấp thêm lượng để MG2 hỗ trợ tăng tốc 69  Cơng suất mơ tơ Hình 3.51 Cơng suất mơ tơ mơ theo chu trình Artemis Rural Road Cơng suất kéo motor phần nằm phía lớn 0, có giá trị cực đại đạt 26,87 (kW), cơng suất kéo trung bình là 4,63 (kW), thời gian motor kéo 606,94 (s) Công suất thu hồi motor là phần nằm phía dưới nhỏ 0, có giá trị cực đại đạt 41,57 (kW), công suất thu hồi trung bình là 6,01 (kW), thời gian motor thu hồi 428,63 (s), lượng thu hồi toàn chu trình là 2576,07 (kJ) Chu trình có dao động vận tốc khơng lớn, khả tăng tốc ít, phanh tái sinh sử dụng nhiều đó công suất kéo thu hồi motor chu trình có chênh lệch lớn, cơng suất thu hồi trung bình gấp gần 1,3 lần cơng suất kéo Tổng lượng thu hồi tồn chu trình ΣEth = 2576,07 (KJ) với tổng thời gian thu hồi toàn chu trình tth = 428,63 (s) 70 Bảng 3.3 Kết thu hồi lượng chu trình FE (lít/100km) S Chu (km) t (s) Vtb (km/h) tth (s) % tth Pth Eth (%) (KW) (KJ) trình Xe Xe Hybrid thường FTP 75 17,77 2474 34,1 770,6 31,1 3,83 2951,34 5,22 9,63 NEDC 10,93 1180 33,35 263,79 22,3 5,01 1321,58 4,07 10,61 US06 12,8 600 77,9 277,09 46,18 9.45 2618,5 8,2 9,58 17,275 1082 57,5 428,63 6,01 2576,07 5,63 9,2 Artemis rural 39,6 road % tth: tỷ lệ % thời gian thu hồi lượng hoạt động S: quãng đường xe di chuyển t: thời gian chu trình Vtb: vận tốc trung bình tth: thời gian phanh tái sinh hoạt động Pth: công suất thu hồi phanh tái sinh Eth: lượng thu hồi FE: mức tiêu hao nhiên liệu  Nhận xét: Xét theo lượng thu hồi: từ kết mô ta thấy lượng thu hồi xe điện lai HEV từ chu trình chạy thử FTP 75 nhiều quãng đường thử nghiệm lớn nhất, vận tốc trung bình khơng lớn (34,1 km/h), chu trình FTP 75 mơ trình hoạt động xe nội thành nên giảm tốc diễn nhiều Kế đến chu trình US06, thời gian thu hồi khơng lớn, chu trình US06 mơ hoạt hộng xe với vận tốc trung bình tương đối cao (77,9 km/h), nên xe giảm tốc đột ngột lượng thu hồi tương đối lớn Xét theo mức tiêu hao nhiên liệu: ta thấy chu trình NEDC có mức tiêu hao nhiên liệu thấp 4,07 (lít/100km), đặc tính chu trình 780 (s) đầu tiên, xe 71 chạy với tốc độ thấp, tải thấp nhiệt độ khí thải thấp, thời điểm xe chạy chủ yếu động điện, nên mức tiêu hao nhiên liệu thấp Chu trình US06 có lượng thu hồi lớn, lại có mức tiêu hao nhiên liệu cao 8,2 (lít/km), chủ yếu xe chạy với tốc độ cao MG2 hoạt động chế độ kéo, kết hợp với động đốt để đạt tốc độ mong muốn Lượng nhiên liệu sử dụng vừa phải tạo lượng cung cấp cho động đốt trong, vừa phải cung cấp cho MG1 để nạp lại điện cho ắc quy Do đó có mức tiêu hao nhiên liệu cao Xét theo hiệu sử dụng: chu trình Artemis rural road chu trình tốt nhất, xe chạy với tốc độ trung bình cao 57,5 (km/h), phần trăm thời gian thu hồi lượng lớn 39,6 (%), lượng thu hồi gần với chu trình US06, mức tiêu hao nhiên liêu có 5,63 (lít/100km) Như lượng thu hồi nhiều hay ít, mức tiêu hao nhiên cao hay thấp, phụ thuộc vào vận tốc tại thời điểm xảy trình giảm tốc, biến thiên gia tốc thời gian và quãng đường thử nghiệm Ngoài ra, lượng thu hồi phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác thuật tốn điều khiển hệ thống, thiết bị tích trữ lượng… Mức tiêu hao nhiên liệu thể bảng 3.3 cho thấy xe Hybrid có mức tiêu hao nhiên liệu thấp nhiều so với xe sử dụng động đốt khơng có hệ thống thu hồi lượng.Trong chu trình chạy thử ta thấy chu trình NEDC tiết kiệm nhiên liệu nhất, tiết kiệm 6.54 (lít/100km) so với xe thường chạy chu trình Do chu trình có thời gian mơ tơ kéo phụ tải hoạt động khoảng 70 (%) toàn thời gian chu trình, hiệu suất động điện cao hiệu suất động đốt trong, vận tốc trung bình chu trình tương đối thấp 33,35 (km/h) Chu trình US06 có mức tiêu hao nhiên liệu cao là chu trình thử nghiệm tốc độ cao, vận tốc trung bình lớn 77,9 (km/h), tốc độ tối đa lên đến 192,2 (km/h), chạy tốc độ cao động cần nhiều nhiên liệu Chu trình FTP 75 chu trình Artemis rural road có mức tiêu hao nhiên liệu 5,22 5,63 Cả hai chu trình có quãng đường chạy thử gần việc chu trình Artemis rural road có mức tiêu hao nhiên liệu cao là chu trình Artemis rural road thử nghiệm với vận tốc trung bình 57,5 (km/h) lớn so với vận tốc trung bình chu trình FTP 75 34.1 (km/h) Một vấn đề giúp xe Hybrid 72 tiết kiệm nhiên liệu xe thường là động điện sử dụng lại lượng thu hồi trình phanh 73 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Từ kết thực chương, đồ án đã thực mục tiêu đề ban đầu, cụ thể là: - Tìm hiểu loại phanh tái sinh ô tô, phân loại hệ thống phanh so sánh hiệu loại Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến khả thu hồi hệ thống phanh tái sinh - Nghiên cứu nguyên lý hoạt động hệ thống thu hồi lượng phanh dùng động điện Hệ thống truyền lực xe điện lai Hybrid dùng động điện làm nguồn động lực - Xây dựng mơ hình tính tốn thuật toán thu hồi hệ thống phanh thu hồi - Sử dụng phần mềm Matlab-Simulink để tính tốn mơ phỏng, từ mơ hình suất biểu đồ mơ men thu hồi, lực phanh, công suất máy phát, khả sạc pin, dựa vào kết thu để đánh giá hiệu thu hồi hệ thống phanh tái sinh 4.2 Kiến nghị Do việc nghiên cứu và đánh giá hiệu thu hồi lượng phanh tái sinh thực phương diện lý thuyết Vì vậy, cần phải kiểm nghiệm lại phương pháp thực nghiệm Trong q trình tính tốn thơng số tính tốn khơng hồn tồn xác mà mang tính tương đối so với thực tế, nên cần phải nghiên cứu kĩ điều kiện thực tế Tiếp tục nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng tới hiệu thu hồi lượng phanh Từ đó, đưa hướng mới cho việc nâng cao hiệu thu hồi lượng phải đảm bảo an toàn và tiêu chuẩn kĩ thuật Tiếp tục nghiên cứu phanh tái sinh để áp dụng lên loại xe khác Từ lý thuyết mơ phỏng, tiếp tục nghiên cứu để thiết kế thi cơng mơ hình xe hồn chỉnh 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] C Brockbank and W Body, “Flywheel based mechanical hybrid system; simulation of the fuel consumption benefits of various transmission arrangements and control strategies,” in Proceedings of the ASME International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference (IDETC/CIE '10), Montreal, Canada, August 2010 [2] Alberto A Boretti, Improvements of vehicle fuel economy using mechanical regenerative braking, Int J Vehicle Design, Vol 55, No 1, 2011 [3] Tai-Ran Hsu, On a Flywheel-Based Regenerative Braking System for Regenerative Energy Recovery, Proceeding of Green Energy and systems Conference 2013, USA [4] Vũ Thành Trung, Nguyễn Đình Tuấn, Nguyễn Hoàng Vũ,Nghiên cứu xác định hệ số khối lượng quay phục vụ việc mô động lực học chuyển động xe hyundai starex, Kỷ yếu hội nghị khoa học cơng nghệ tồn quốc khí - Lần thứ IV [5] Chi-Min Liu, Yuan-Wei Wang, Cheng-Kuo Sung*, Chih-Yung Huang, “The Feasibility Study of Regenerative Braking Applications in Air Hybrid Engine,” Energy Procedia, vol.105, pp 4242 – 4247, 2017 [6] Kai Liu, Toshiyuki, Yamamoto, Takayuki Morikawa, “Impact of road gradient on energy consumption of electric vehicles,” Transportation Research Part D vol.54, pp.7481, 2017 [7] Jiageng Ruan, Paul D.Walker, Peter A.Watterson, NongZhang, “The dynamic performance and economic benefit of a blended braking system in a multi-speed battery electric vehicle ,” Applied Energy , vol.83, pp.1240-1258, 2016 [8] Ricardo Maia, Marco Silva, Rui Araújo, Urbano Nunes, “Electrical Vehicle Modeling: A Fuzzy Logic Model for Regenerative Braking,” Electrical & Electronic Systems, vol.42, no 1, pp.8504-8519, 2015 [9] Priya Sharma, “Regenerative Braking-Methods to Efficiently Use Regenerated Energy,” Proc Instn Mech Engrs, Part B: J Engineering Manufacture, vol.4, no 2, 2015 IJS 75 [10] M Boisvert, D Mammosser, P Micheau, A Desrochers, “Comparison of two strategies for optimal regenerative braking, with their sensitivity to variations in mass,” IFAC Proceedings Volumes, vol.46, pp.626-630, 2013 [11] ZhangJunzhi, LiYutong, Lv Chen, Yuan Ye “New regenerative braking control strategy for rear-driven electrified minivans,” Energy Conversion and Management, 2017 https://www.mathworks.com/help/autoblks/ug/explore-the-hybrid-electric-vehicle-inputpower-split-referenceapplication.html?fbclid=IwAR2Kg165qftitGoa2Ava8F7MzqjeQJSelj3CvHRPfQJlXawbE N7DohKE http://encyclopedia.thefreedictionary.com/Hybrid+Synergy+Drive [12] https://en.wikipedia.org/wiki/Gasoline_gallon_equivalent 76 ... với HEV 17 2.3 Hệ thống thu hồi lượng ưu tiên hiệu phanh .20 2.4 Hệ thống thu hồi lượng phanh ưu tiên chế độ thu hồi 21 2.5 Hiệu suất thu hồi lượng và hiệu suất tích lũy lượng ắc quy... hình phanh ½ phanh xe đường có hệ thống thu hồi lượng phanh kết hợp với hệ thống phanh thủy lực Từ đó lập hệ phương trình tính tốn hệ thống phanh thủy lực thông thường, hệ thống phanh thu hồi. .. hợp 19 2.3 Hệ thống thu hồi lượng ưu tiên hiệu phanh Việc phân bố lực phanh phanh khí và hệ thống thu hồi lượng phanh thực hệ thống điều khiển phân phối lực phanh lên bánh trước và bánh sau Mục