Đồ án khoa cơ điện, điện tử, đại học lạc hồng (42)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU TRẠM SẠC ĐIỆN XE VINFAST Chuyên ngành: Công nghệ kĩ thuật ô tô SVTH: Lê Xuân Tân Nguyễn Thanh Thiện Phan Nhật Tiến GVHD: TS Hoàng Ngọc Tân ĐỒNG NAI - Năm 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU TRẠM SẠC ĐIỆN XE VINFAST Chuyên ngành: Công nghệ kĩ thuật ô tô SVTH: Lê Xuân Tân Nguyễn Thanh Thiện Phan Nhật Tiến GVHD: TS Hoàng Ngọc Tân ĐỒNG NAI - Năm 2022 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Đồng Nai, ngày tháng năm 2022 Giảng viên hướng dẫn Hoàng Ngọc Tân Đồ án tốt nghiệp GVHD: Hoàng Ngọc Tân NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Đồng Nai, ngày tháng năm 2022 Giảng viên phản biện LỜI CAM ĐOAN Nhóm chúng em xin giới thiệu với thầy người đề tài ” NGHIÊN CỨU TRẠM SẠC ĐIỆN XE VINFAST ”Chúng em chọn đề tài thiết thực bổ ích tình hình giá ngun liệu nay” Trong q trình thực đề tài cịn có nhiều thiếu sót kiến thức cịn sơ sài nội dung trình bày báo cáo biểu kết chúng em đạt hướng dẫn thầy Em xin hồn tồn chịu trách nhiệm trước mơn, khoa nhà trường cam đoan Đồ án tốt nghiệp GVHD: Hoàng Ngọc Tân LỜI CẢM ƠN Được phân công Khoa Cơ Điện – Điện Tử trường đại học Lạc Hồng, với đồng ý thầy giáo hướng dẫn Hoàng Ngọc Tân, em thực đồ án với đề tài “NGHIÊN CỨU TRẠM SẠC ĐIỆN XE VINFAST” Sau thời gian tìm hiểu nghiên cứu đề tài: “NGHIÊN CỨU TRẠM SẠC ĐIỆN XE VINFAST” hoàn thành Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Thầy Hoàng Ngọc Tân – Giảng viên hướng dẫn, tận tình giúp đỡ chúng em hồn thành đề tài Tập thể quý Thầy Cô Khoa Cơ Cơ Điện- Điện Tử tồn thể q Thầy Cơ Trường Đại Học Lạc Hồng giúp đỡ chúng em có kiến thức chun mơn cần thiết để hồn thành tốt chương trình học Đại Học Thời gian làm đề tài tốt nghiệp vừa qua thực khoảng thời gian giúp chúng em ôn tập củng cố lại kiến thức kiến thức thầy truyền đạt, bên cạnh tích lũy thêm kiến thức Trong trình làm đề tài, hạn chế kinh nghiệm trình độ chun mơn, thời gian thực có hạn nên sai sót khơng thể tránh khỏi nên mong nhận đóng góp ý kiến Thầy Cơ bạn Sau cùng, nhóm chúng em xin kính chúc quý Thầy Cô dồi sức khoẻ, giữ vững niềm tin để tiếp tục thực sứ mệnh truyền đạt tri thức cho hệ mai sau Trân trọng! Đồng Nai, Tháng năm 2022 SVTH Lê Xuân Tân Nguyễn Thanh Thiện Phan Nhật Tiến DANH MỤC HÌNH ẢNH 1.1 Xe VF e34 lần đầu xuất 1.2 Thông số kỹ thuật VF34 1.3 Xe VF e34 1.4 VF e36 mắt 1.5 Trạm sạc xe phải đảm bảo ánh sáng đầy đủ 1.6 Một trạm sạc xe VinFast bãi xe chung cư 1.7 Một trụ sạc dành cho xe ô tô VinFast 1.8 Hệ thống trạm sạc ô tô điện VinFast triển khai mở rộng nước 1.9 Sạc Điện ô tô VinFast xây dựng nhiều địa điểm khác 1.10 Tru ̣ sa ̣c AC 11kW 1.11 Tru ̣ sa ̣c nhanh DC 30kW 1.12 Trụ sạc nhanh DC 60kW 1.13 Bộ phận: Động cơ, Pin Trạm sạc điện EV 1.14 Một EV 1.15 EV đời từ 1828 2.1 Cấu tạo pin 2.2 Pin Lithium-ion 2.3 Mơ hình minh họa q trình sạc xả pin Lithium-ion (Nguồn: Sưu tầm) 2.4 Pin hydride nickel-kim loại xe Toyota Prius 2.6 Hai loại pin NMC LFP 2.7 Pin xe điện 3.1 Trên cơng cụ kích chọn Simulink 3.2 Lựa chọn kiểu Simulink Blank Model 3.3 Khối constant (Khối số) dùng để tạo số không phụ thuộc vào thời gian 3.4 Khối đọc dịng điện có tải Điều kiện để đọc nguồn điện dương âm cấp vào tải đầu lại dùng để đọc liệu 3.5 Khối đọc điện áp Dòng điện qua khối đọc giá trị điện áp tức thời 3.6 Khối Display hiển thị giá trị khoảng thời gian T Đảm bảo tín hiệu hiển thị khơng trễ lúc chạy simulink 3.7 Gain khối dùng để khuếch đại tín hiệu đầu vào 3.8 Khối Mux phân tán tín hiệu đầu vào thành nhiều tín hiệu đầu 3.9 Khối Mux phân tán nhiều tín hiệu đầu vào tín hiệu đầu 3.10 Khối SUM dùng để cộng trừ tín hiệu đầu vào 3.11 Khối Scope vẽ đồ thị vẽ trục thời gian mô 3.12 Nguồn điện đầu vào sử dụng điện áp chuẩn 220V AC với tần số 50Hz 3.13 Hình ảnh điện áp xoay chiều 3.14 Hình ảnh điện áp chỉnh lưu 3.15 Hình ảnh điện áp ổn áp 3.16 Hình ảnh mạch mơ matlap mạch chỉnh lưu 3.17 Hình ảnh sóng nguồn điện chỉnh lưu 3.18 Hình ảnh PID 3.19 Hình ảnh tổng mơ mạch điện Đồ án tốt nghiệp GVHD: Hồng Ngọc Tân 3.20 Hình ảnh mơ mạch chỉnh lưu 3.21 Hình ảnh điện áp qua PID 3.22 Pin Lithium 3.23 Hình ảnh điện áp sạc cho pin lithitum 3.26 Hình ảnh sạc pin lithium matlap CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ XE ĐIỆN VINFAST VÀ TRẠM SẠC XE ĐIỆN VINFAST Tổng quan xe điện E34, E36 1.1 Xe VF e34 1.2 Xe VF e36 Trạm sạc điện Vinfast 2.1.Trạm sạc xe điện gì? 2.2.Cấu tạo trạm sạc xe điện Vinfast 2.3 Hệ thống trạm xe điện xe Vinfast Các loại trạm sạc xe Vinfast 15 3.1 Sạc thường 11 kw 15 3.2 Sạc nhanh 30 kW 16 3.3 Sạc nhanh 60 kw 17 So sánh xe EV Car xe EV xe FCV 18 4.1 Xe EV car gì? 18 Cấu tạo xe EV 19 Lịch sử hình thành xe EV 20 Ưu điểm xe EV 20 4.2 Xe FCV gì? 21 4.3 So sánh xe EV FCV 21 4.4 Kết luận chương 22 CHƯƠNG TÌM HIỂU VỀ PIN XE ĐIỆN VINFAST 23 Tìm hiểu dịng pin điện thị trường ô tô – Xe điện VinFast sử dụng loại pin nào? 23 Các loại pin ô tô điện 24 2.1 Pin Lithium-ion 24 2.2 Pin hydride nickel-kim loại 25 2.3 Xe điện VinFast dùng loại nào? 26 2.4 Công nghệ pin từ VinFast 27 2.5 Vậy pin LFP gì? 28 2.6 Tìm hiểu tuổi thọ pin xe điện cách để kéo dài tuổi thọ pin 30 2.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ pin ô tô điện 31 2.8 Một số gợi ý để nâng cao tuổi thọ pin ô tô điện 34 2.9 Kết luận chương 35 CHƯƠNG ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA TRẠM SẠC ĐIỆN XE VINFAST 36 CHƯƠNG MÔ PHỎNG MATLAB VÀ CÁC THÔNG SỐ 36 2.8 Một số gợi ý để nâng cao tuổi thọ pin ô tô điện Nhằm kéo dài tuổi thọ pin xe điện, bạn cần lưu ý số điều sau để hạn chế tác nhân ảnh hưởng đến tuổi thọ pin      Không nên thường xuyên đỗ xe trực tiếp ánh nắng mặt trời Nếu không dùng xe khoảng thời gian dài, bạn nên để dung lượng pin dao động mức 80% không nên để pin bị cạn hẳn Nắm vững phương thức sử dụng, bảo quản cung cấp từ nhà sản xuất Tránh việc sạc pin dung lượng pin đáp ứng nhu cầu di chuyển bạn Đa số mẫu xe tơ điện ngày có số phần trăm cảnh báo mức pin lại, bạn nên vào gợi ý hệ thống ô tô điện để sạc pin lúc Thường xuyên kiểm tra bảo dưỡng định kỳ để đảm bảo chất lượng hiệu suất pin hoạt động mức tốt Giờ đây, hầu hết nhà sản xuất có nhiều gói bảo hành năm 100 nghìn km, chí cịn nâng cấp tạp điều kiện bảo hành tối đa cho khách hàng Chẳng hạn như, hãng xe Nissan, Audi, Jaguar có gói bảo hành năm 160 nghìn kim, đó, Hyundai cịn nâng lên mức 200 nghìn km 35 2.9 Kết luận chương - Có nhiều loại pin Vinfast sử dụng lại pin Lithium-ion - Các yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ pin ô tô điện  Điều kiện khí hậu  Để xe trời nắng  Thói quen sạc  Phương thức vận hành xe  Chất lượng pin  Cách bảo dưỡng 35 Chương ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA TRẠM SẠC ĐIỆN XE VINFAST Từ khóa tơ điện ngày xuất nhiều thị trường dần chứng minh ưu điểm vượt trội với tham vọng thay hồn tồn xe tơ truyền thống tương lai Mặc dù ô tô điện tăng trưởng, nhiều khách hàng mơ hồ loại xe Danh sách ưu, nhược điểm xe điện hữu ích cho tín đồ mê xe trước đưa định có nên mua xe điện hay khơng Hãy chúng tơi tìm hiểu Đầu tiên ưu điểm Điều chi phí vận chuyển rẻ Nếu ô tô truyền thống phụ thuộc nhiều vào biến động liên tục giá xăng dầu giá điện lại ổn định, nguồn lượng chủ động tái tạo nhiều tập đồn cơng nghệ lớn giới Theo tính tốn, trung bình xe điện tiết kiệm khoảng 850 USD di chuyển với quãng đường 24.000 km Nhưng sử dụng hệ thống sạc điện thông minh, số tiền tiết kiệm cao Ưu điểm bật thứ hai nạp lượng dễ dàng Một ưu điểm khác sử dụng xe ô tô điện khả sạc điện nhà, chí khu vực cơng cộng Chủ xe sạc điện sau làm về, hơm sau khỏi nhà với đầy bình điện Một số quốc gia xây dựng trạm sạc điện công cộng đại, thời gian sạc không 30 phút Thứ ba không gây tiếng ồn động Động diesel hay động xăng tác nhân lớn gây tình trạng nhiễm tiếng ồn – tác nhân gây hại cho sức khỏe người Với tốc độ 104 km/h, trung bình xe tơ truyền thống phát âm khoảng 70 dB Tuy nhiên, loại xe điện yên tĩnh có âm nhẹ nhàng Thậm chí, hãng xe điện phải tạo âm giả nhằm giúp người dễ dàng nhận biết loại xe di chuyển Tuy nhiên xe điện tồn số hạn chế phạm vi hoạt động hạn chế Hiện tại, phạm vi hoạt động hạn chế nhược điểm lớn xe điện Ví dụ, Nissan Leaf 2016 di chuyển phạm vi 172km cho lần sạc điện Chính thế, quan niệm xe điện di chuyển khoảng 160km làm khơng khách hàng ngao ngán số đáp ứng nhu cầu di chuyển họ Ngồi cịn chi phí ban đầu cao Chủ xe thường phải bỏ chi phí ban đầu cho xe điện cao xe có động xăng động diesel Tuy nhiên, mức giá xe điện giảm so với xe truyền thống vào năm 2022 Bên cạnh hệ thống sở hạ tầng chuyên dụng cho xe điện chưa thực hoàn thiện, cịn nhiều hạn chế 37 CHƯƠNG MƠ PHỎNG MATLAB VÀ CÁC THÔNG SỐ MÔ PHỎNG MATLAB VÀ CÁC THÔNG SỐ Matlab Giới thiệu MATLAB (Matrix Laboratory) phần mềm khoa học thiết kế để cung cấp việc tính tốn số hiển thị đồ họa ngơn ngữ lập trình cấp cao MATLAB cung cấp tính tương tác tuyệt vời cho phép người sử dụng thao tác liệu linh hoạt dạng mảng ma trận để tính tốn quan sát Các liệu vào MATLAB nhập từ "Command line" từ "mfiles", tập lệnh cho trước MATLAB MATLAB cung cấp cho người dùng toolbox tiêu chuẩn tùy chọn Người dùng tạo hộp cơng cụ riêng gồm "mfiles" viết cho ứng dụng cụ thể Chúng ta sử dụng tập tin trợ giúp MATLAB cho chức lệnh liên quan với toolbox có sẵn (dùng lệnh help) 3.1 Trên cơng cụ kích chọn Simulink 3.2 Lựa chọn kiểu Simulink Blank Model 37 39 3.3 Khối constant (Khối số) dùng để tạo số không phụ thuộc vào thời gian Ví dụ: 3.4 Khối đọc dịng điện có tải Điều kiện để đọc nguồn điện dương âm cấp vào tải đầu lại dùng để đọc liệu 3.5 Khối đọc điện áp Dòng điện qua khối đọc giá trị điện áp tức thời 3.6 Khối Display hiển thị giá trị khoảng thời gian T Đảm bảo tín hiệu hiển thị không trễ lúc chạy simulink 39 3.7 Gain khối dùng để khuếch đại tín hiệu đầu vào Ví dụ khối gain 3.8 Khối Mux phân tán tín hiệu đầu vào thành nhiều tín hiệu đầu 3.9 Khối Mux phân tán nhiều tín hiệu đầu vào tín hiệu đầu 3.10 Khối SUM dùng để cộng trừ tín hiệu đầu vào 3.11 Khối Scope vẽ đồ thị vẽ trục thời gian mô Đây khối giới hạn (Khống chế) đầu output theo giới hạn Nếu tín hiệu nhỏ giá trị tín hiệu giá trị giới hạn Nếu tín hiệu lớn giá trị tín hiệu giá trị giới hạn Nếu giá trị nằm khoảng giá trị lấy ngun giá trị 41 Ngun lí hoạt động mạch chuyển đổi nguồn sạc pin lithium 3.12 Nguồn điện đầu vào sử dụng điện áp chuẩn 220V AC với tần số 50Hz 3.13 Hình ảnh điện áp xoay chiều Mạch chỉnh lưu: Chuyển đổi nguồn điện AC 220 sang điện chiều 3.14 Hình ảnh điện áp chỉnh lưu Mạch ổn áp chuyển đổi nguồn điện chiều cách ổn định Nắn phẳng nguồn điện chiều so với lúc ban đầu 3.15 Hình ảnh điện áp ổn áp Mô Matlab mạch điện chỉnh lưu 41 3.16 Hình ảnh mạch mơ matlap mạch chỉnh lưu Nguồn điện đầu vào 220V AC, nguồn điện out chiều mức điện áp 48,59V DC Tuy nhiên nguồn điện lúc mức điện áp DC chưa ổn định, bị dao động lên xuống theo thời gian 3.17 Hình ảnh sóng nguồn điện chỉnh lưu 43 Bộ điều khiển PID 3.18 Hình ảnh PID PID kết hợp điều khiển: tỉ lệ, tích phân, vi phân có khả điều chỉnh sai số thấp có thể, tăng tốc độ đáp ứng, giảm vọt lố, hạn chế dao động Bộ điều khiển PID hay đơn giản PID kĩ thuật điều khiển trình tham gia vào hành động xử lí “tỉ lệ, tích phân, vi phân” Nghĩa tín hiệu sai số xảy làm giảm đến mức tối thiểu ảnh hưởng tác động tỉ lệ, ảnh hưởng tác động tỉ lệ, ảnh hưởng tác động tích phân làm rõ tốc độ đạt với tác động vi phân số liệu trước Điều khiển PID điều khiển hồi tiếp vịng lặp kín sử dụng rộng rãi điện tử, ô tô, … Một cách đơn giản để hiểu PID sau:  P: phương pháp điều chỉnh tỉ lệ, giúp tạo tín hiệu điều chỉnh tỉ lệ với sai lệch đầu vào theo thời gian lấy mẫu  I: tích phân sai lệch theo thời gian lấy mẫu Điều khiển tích phân phương pháp điều chỉnh để tạo tín hiệu điều chỉnh cho độ sai lệch giảm Từ cho ta biết tổng sai số tức thời theo thời gian hay sai số tích lũy khứ Khi thời gian nhỏ thể tác động điều chỉnh tích phân mạnh, tương ứng với độ lệch nhỏ  D: vi phân sai lệch Điều khiển vi phân tạo tín hiệu điều chỉnh cho tỉ lệ với tốc độ thay đổi sai lệch đầu vào Thời gian lớn phạm vi điều chỉnh vi phân mạnh, tương ứng với điều chỉnh đáp ứng với thay đổi đầu vào nhanh 43 Mơ mạch sạc pin lithium qua matlab 3.19 Hình ảnh tổng mơ mạch điện 3.20 Hình ảnh mơ mạch chỉnh lưu 45 Điện áp qua mạch ổn áp cuối qua PID cân chỉnh phù hợp Giảm thiểu áp, tụt kháp mạch bật lên lần Diot tụ lọc lọc lại lần nguồn điện out từ PID 3.21 Hình ảnh điện áp qua PID 45 3.22 Pin Lithium Kết nối sạc, hiển thị điện áp sạc, lượng pin sạc mức 2.16% 3.23 Hình ảnh điện áp sạc cho pin lithitum Sạc pin với dung lượng dòng áp điều chỉnh theo thời gian sạc 47 3.24 Hình ảnh sạc pin lithium matlap 47 ... Tập thể quý Thầy Cô Khoa Cơ Cơ Điện- Điện Tử tồn thể q Thầy Cơ Trường Đại Học Lạc Hồng giúp đỡ chúng em có kiến thức chun mơn cần thiết để hồn thành tốt chương trình học Đại Học Thời gian làm đề... chịu trách nhiệm trước môn, khoa nhà trường cam đoan Đồ án tốt nghiệp GVHD: Hoàng Ngọc Tân LỜI CẢM ƠN Được phân công Khoa Cơ Điện – Điện Tử trường đại học Lạc Hồng, với đồng ý thầy giáo hướng dẫn... Trạm sạc điện Vinfast 2.1 Trạm sạc xe điện gì? - Trạm sạc xe điện nơi cung cấp lượng điện cho phương tiện giao thông vận hành điện xe ô tô điện, xe máy điện, xe buýt điện … - Trạm sạc xe điện có