Đồ án khoa cơ điện, điện tử, đại học lạc hồng (23)

ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đề tài: ỨNG DỤNG MATLAB MÔ PHỎNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ XE HYBRID NGUYỄN VĂN HÒA Đồng Nai, 6/2022 ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đề tài: ỨNG DỤNG MATLAB MÔ PHỎNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ XE HYBRID Chuyên Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS: HOÀNG NGỌC TÂN Đồng Nai, 6/2022 LỜI CẢM ƠN Để hồn thành đồ án này, em xin kính gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô: ⮚ Ban giám hiệu trường Đại Học Lạc Hồng tạo điều kiện sở vật chất với hệ thống thư viện tuyệt vời, đầy đủ loại tài liệu thuận lợi cho việc tìm kiếm, thơng tin có ích cho đồ án em ⮚ Em chân thành xin cảm ơn giảng viên thầy TS Hồng Ngọc Tân hướng dẫn tận tình, chi tiết để em có đủ kiến thức vận dụng chúng vào đồ án Do chưa có nhiều kinh nghiệm làm để tài hạn chế kiến thức, đồ án chắn có sai sót Rất mong nhận nhận xét, ý kiến đóng góp, phê bình từ phía thầy để đồ án hồn thiện Lời cuối cùng, em xin kính chúc thầy nhiều sức khỏe, thành công công việc hạnh phúc sống Đồng nai, ngày tháng năm 2022 Sinh viên thực Nguyễn Văn Hòa LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án em, số liệu, hình ảnh,nội dung, kết nêu đồ án tốt nghiệp xác thực tế Em xin cam đoan giúp đỡ, nguồn tài liệu cho việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp xin phép em trích nguồn có luận văn Sinh viên thực Nguyễn Văn Hịa TĨM TẮT Mạng lưới phát triển lĩnh vực phương tiện giao thông khu vực giới nói chung, Đều khơng giống nhau, quốc gia giới có quy định riêng khí thải xe, có chung mục đích bước cải tiến chế tạo loại ôtô mà mức ô nhiễm thấp giảm tối đa tiêu hao nhiên liệu Điều cần thiết mà nguồn tài nguyên dầu mỏ ngày cạn kiệt dẫn đến giá nhiên liệu dần tăng cao mà nguồn thu nhập người dân lại tăng không đáng kể Ơ tơ khơng gây nhiễm môi trường mục tiêu hướng tới nhà nghiên cứu chế tạo ơtơ ngày Có nhiều giải pháp đưa để đáp nhu cầu tơ Như là: hồn thiện q trình cháy động cơ, sử dụng loại nhiên liệu khơng truyền thống cho ơtơ LPG, khí thiên nhiên, methanol, biodiesel, điện, pile nhiên liệu, lượng mặt trời… Những nhiên liệu đáp ứng phần việc làm giảm ô nhiễm môi trường Nhưng lại cịn có q nhiều nhược điểm Phải kể đến động phải thiết kế lại nhiều để phù hợp với nhiên liệu thay xăng, dầu Về hồn cảnh ơtơ hybrid (kết hợp động đốt động điện) coi phù hợp giai đầu xu hướng phát triển ơtơ sạch, nhiễm, tiết kiệm lượng Nhằm đáp ứng tính khắt khe mơi trường thị nguy cạn kiệt nguồn nhiên liệu Với mong muốn tìm hiểu nghiên cứu kỹ sâu dòng xe lai điện kiểu hỗn hợp, em thực đề tài: Ứng dụng Matlab/Simulink mô điều khiển động xe hybrid với hướng dẫn Thầy TS.Hồng Ngọc Tân Trong q trình làm đồ án, em cịn nhiều thiếu sót, em mong q thầy bạn bè nhắc nhở giúp đỡ Trân thành cảm ơn! MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1.1.1 Mục tiêu đề tài 1.1.2 Giới hạn đề tài 1.1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.2 TỔNG QUAN VỀ XE HYBRID 1.2.1 Giới thiệu chung xe hybrid 1.2.2 Xe tơ hybrid gì? 1.2.3 Ngun lý hoạt động xe ô tô hybrid 1.2.4 Ưu điểm nhược điểm 1.2.5 Cách truyền động 1.2.6 Các phận xe tơ hybrid 10 1.2.7 Tính tiết kiệm lượng xe ô tô hybrid 11 1.2.8 Sự phổ biến xe ô tô hybrid nước phát triển 12 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT XE HYBRID 2.1 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG HYBRID HỖN HỢP 13 13 2.1.1 Động 2ZR-FXE 14 2.1.2 Hộp số hybrid 16 2.1.3 MG1 MG2 18 2.1.4 Bộ bánh hành tinh 19 2.1.5 Bộ chuyển đổi DC-DC 23 2.1.6 Bộ chuyển đổi DC-AC 24 2.1.7 Nguồn cao áp 25 2.2 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN 28 2.2.1 Các chế độ hoạt động 28 2.2.2 Cách điều khiển 36 CHƯƠNG TÍNH TỐN, MÔ PHỎNG XE HYBRID BẰNG MATLAB/SIMULINK 45 3.1 THÔNG SỐ XE MƠ PHỎNG 45 3.2 MƠ HÌNH MƠ PHỎNG 45 3.2.1 Khối driver 46 3.2.2 Khối hybrid Systems 47 3.2.3 Khối vehicle 51 CHƯƠNG KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ KẾT LUẬN 53 4.1 MÔ PHỎNG TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ 53 4.2 MÔ PHỎNG MÔ MEN XOẮN ĐỘNG CƠ VÀ MOTOR 53 4.3 MƠ PHỎNG TỐC ĐỘ DỊNG CHẢY NHIÊN LIỆU 54 4.4 MÔ PHỎNG TỐC ĐỘ TRỤC TĂNG ÁP 54 4.5 KẾT LUẬN 55 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật xe hybrid Toyota Cross 15 Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật hộp số Hybrid 17 Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật MG1 18 Bảng 2.4 Thông số kỹ thuật MG2 19 Bảng 2.5 Mối quan hệ thành phần phân chia công suất 22 Bảng 2.6 Mối liên hệ tốc độ xe công suất ứng với tốc độ quay động mô tơ 23 Bảng 3.1 Bảng thông số xe mô 45 Bảng 4.1 Bảng so sánh thông số mô 55 Chương Cơ sở lý thuyết xe hybrid trung bình cao, nghĩa SOC>SOCL, động điều khiển tốc độ quy định ne-max, với góc mở bướm ga tối ưu Motor kéo tạo momen với momen động để đáp ứng moment kéo yêu cầu Trong trường hợp moment kéo yêu cầu nhỏ momen động SOC PPS nằm SOCL, động hoạt động motor kéo hoạt động để sạc PPS Nếu SOC mức (SOCL VH Hình 3.4 Sơ đồ điều khiển Nếu Vx thấp mức SOC lớn mức giới hạn u cầu cơng suất cung cấp motor Ngược lại, với mức SOC bé mức giới hạn yêu cầu công suất cung cấp động cơ, mặt khác động trích phần lượng cung cấp cho máy phát nạp vào acquy cao áp tùy thuộc vào chế độ hoạt động engine mà tùy vào thuật tốn điều khiển mà chạy động SOC trung bình hoạt cao Nếu Vx trung bình, cơng suất u cầu bé công suất mà động hoạt động tối ưu sinh với SOC