XE ĐIỆN SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÌ TƯƠNG LAI XANH (CAR CLEAN POWER CONVIENT CHEAP)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ TIỂU LUẬN MÔN HỌC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ VIẾT BÁO CÁO KHOA HỌC XE ĐIỆN SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÌ TƯƠNG LAI XANH (CAR - CLEAN POWER - CONVIENT - CHEAP) CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Nguyễn Hoài Tân Nhóm SV: 14 Lê Viết Duy Cường MSSV: B2010246 Trần Tú Anh MSSV: B2010241 Huỳnh Thị Gia Hân MSSV: B2003510 Năm 2022 Nhóm SVTH: 14 LỜI CẢM ƠN Xin nói lời cảm ơn chân thành đến cha mẹ, người cho em điều kiện tốt để hoàn thành đề tài Em xin chân thành cám ơn Thầy Nguyễn Hồi Tân, mơn Kỹ thuật Cơ khí, khoa Công nghệ, trường Đại học Cần Thơ tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em suốt trình thực đề tài Em xin cảm ơn đến quý Thầy Cô, trường Đại học Cần Thơ truyền đạt kiến thức cho em suốt thời gian qua để em có đủ kiến thức hồn thành báo cáo Cuối lời em xin bày tỏ lòng biết ơn đến tập thể lớp, mơn Kỹ thuật Cơ khí, Khoa cơng nghệ, trường Đại học Cần Thơ giúp đỡ tận tình cho em trình học tập thời gian thực báo cáo Tuy nhiên, q trình thực cịn hạn chế thời gian, kiến thức kinh nghiệm nên đề tài không tránh khỏi sai sót Rất mong nhận đóng góp q Thầy, Cơ bạn để báo cáo hoàn thiện Cần Thơ, ngày 20 tháng năm 2022 Sinh viên thực Sinh viên thực Trang i Sinh viên thực Nhóm SVTH: 14 Mục Lục I ĐỀ CƯƠNG BÁO CÁO KHOA HỌC .2 Tên đề tài thực 2 Họ tên sinh viên: Họ tên cán hướng dẫn Đặt vấn đề Lịch sử nghiên cứu .3 Mục tiêu Phạm vi nghiên cứu Mẫu khảo sát đề tài nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu II KẾT LUẬN III TÀI LIỆU THAM KHẢO IV CÁC NỘI DUNG CHÍNH 10 V KẾ HOẠCH THỰC HIỆN 12 Trang Nhóm SVTH: 14 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠNG NGHỆ BỘ MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc Cần Thơ, ngày 20 tháng 06 năm 2022 I ĐỀ CƯƠNG BÁO CÁO KHOA HỌC HK 2, NĂM HỌC 2021 - 2022 Tên đề tài thực hiện: Xe điện sử dụng lượng mặt trời tương lai xanh Họ tên sinh viên: - Lê Viết Duy Cường Ngành: Cơ Khí Ơ tơ - Trần Tú Anh Ngành: Cơ Khí Chế tạo máy - Huỳnh Thị Gia Hân Ngành: Quản lý cơng nghiệp MSSV: B2010246 Khóa: 46 MSSV: B2010241 Khóa: 46 MSSV: B2003510 Khóa: 46 Họ tên cán hướng dẫn: TS Nguyễn Hoài Tân Đặt vấn đề Hiện nay, vấn đề ô nhiễm môi trường nguy cạn kiệt nguồn nhiên liệu khai thác ngày cao nên muốn phát triển nghiên cứu sâu lượng mặt trời cho xe điện, ứng dụng vào thực tế sản xuất ô tô đưa chúng thị trường để sử dụng Vì tương lai khơng khói xe, mơi trường xanh, lượng công nghệ đại xe ô tô Năng lượng mặt trời không giới nhắc đến xe điện chạy lượng mặt trời bước nhảy vọt phát triển khoa học - công nghệ Sử dụng xe điện lượng mặt trời đem lại nhiều lợi ích tuyệt vời Xe lượng mặt trời giúp giảm phát thải khí mơi trường Các phương tiện chạy lượng mặt trời có động điện, chúng chuyển đổi quang thành lượng điện Điều có nghĩa chúng hoạt động mà khơng thải khí độc hại mơi trường Trang Nhóm SVTH: 14 Tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên Sử dụng lượng mặt trời giúp giảm phụ thuộc vào dầu mỏ Bên cạnh đó, xe máy điện lượng mặt trời không cần bảo dưỡng nhiều xe chạy khí đốt Do đó, chuyển sang sử dụng phương tiện chạy lượng mặt trời, tiết kiệm chi phí bảo hành bảo dưỡng Xe điện lượng mặt trời an toàn, tiết kiệm bền bỉ Các pin trang bị xe bền bỉ, tuổi thọ kéo dài tận 30 năm Chưa dừng lại đó, xe sử dụng lượng mặt trời để hoạt động nên bạn chi phí nạp nhiên liệu cho xe Từ chúng tơi tiến hành nghiên cứu phương pháp tối ưu để ứng dụng lượng mặt trời lên xe điện Biểu đồ thống kê giá xăng Tổng quan điều chỉnh giá xăng dầu Lịch sử nghiên cứu - Năm 1859: Nhà vật lý học Gaston Planté sáng chế pin sạc giúp tích trữ xe điện - Năm 1880: Nhà phát minh Gustave Trouvé gắn pin sạc vào xe ba bánh, tạo xe chạy điện - Năm 1884: Thomas Parker tạo ô tô điện giới Anh - Năm 1897: Walter Bersey chế tạo đội taxi điện hoạt động đường phố London Sau đó, loại taxi điện sử dụng rộng rãi New York Trang Nhóm SVTH: 14 - Năm 1912: xe điện bùng nổ nhiều hộ gia đình ưa chuộng sử dụng Có tới 33.842 Mỹ Mục tiêu  Mục tiêu tổng quát: Sử dụng pin mặt trời quang điện để chuyển đổi tia nắng mặt trời thành điện Sử dụng ánh sáng mặt trời để chuyển hóa thành điện vừa hạn chế ô nhiễm môi trường vừa mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho người Mở tương lai tiềm cho ngành công nghiệp sản xuất xe điện, hướng tới thay loại xe sử dụng động đốt giúp bảo vệ môi trường  Mục tiêu cụ thể: - Khảo sát thông tin xe điện từ người dùng - Nghiên cứu sở lý thuyết lược khảo tài liệu liên quan - Xây dựng sơ đồ lắp đặt mạng lưới lượng mặt trời cho xe điện - Tính tốn, thiết kế với đầy đủ vẽ - Hoàn thành thuyết minh, báo cáo Phạm vi nghiên cứu  Địa điểm: Khoa Công Nghệ, trường Đại Học Cần Thơ, Thành phố Cần Thơ  Thời gian: Học kỳ III – Năm học 2021-2022  Đối tượng: Xe điện, pin lượng mặt trời Mẫu khảo sát đề tài nghiên cứu Khảo sát dựa ý kiến 105 người ngẫu nhiên dựa câu hỏi khảo sát đề sẵn Câu hỏi khảo sát Bạn có tìm hiểu hay trải nghiệm xe ôtô dùng lượng điện chưa? Có Khơng 65 40 95 Bạn có cảm thấy quan ngại vấn đề nhiễm mơi trường khói bụi/khí thải từ giao thơng đường gây khơng? Trang Nhóm SVTH: 14 Bạn có cảm thấy đau đầu vấn đề giá xăng/dầu tăng không ngừng không? 105 75 30 75 30 90 15 Do giá xăng dầu tăng bạn có suy nghĩ đổi qua dùng xe điện khơng? Nếu khắc phục vấn đề trạm sạc bạn có sẵn sàng đổi sang xe dùng lượng không? Nếu khắc phục vấn đề thời gian sạc có lượng dự trữ cho xa bạn có đồng ý mua xe điện khơng? Vấn đề mà bạn lo lắng nên chưa đổi sang xe Giá cả, Thời gian sạc, điện gì? Trạm sạc Phương pháp nghiên cứu 9.1 Câu hỏi nghiên cứu “Tại phải dùng lượng cho dòng xe tương lai?” - Tại lượng tương lai ngành xe? - Tại chọn pin lượng mặt trời làm lượng dự trữ? - Nguyên lí tạo lượng từ pin mặt trời gì? - Các phương pháp điều khiển hệ thống lượng nào? - Ứng dụng lượng vào sản xuất hàng loạt xe nào? - Chi phí vận hành sản xuất sử dụng? 9.2 Giả thuyết khoa học Giải vấn đề lớn nhân loại: Sự cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch ô nhiễm môi trường gây ô tô chạy xăng dầu - Mơ hình hóa bước tiên đóng vai trị đặc biệt quan trọng Nếu khơng có mơ hình tốt khơng có khả xây dựng hệ thống điều khiển tốt, sử dụng phương pháp điều khiển khơng dựa mơ hình đối tượng (Ví dụ phương pháp thông minh điều khiển mở hay mạng nơ-ron nhân tạo) Một mơ hình “tốt” mơ hình “phù hợp” khơng phải xác Trang Nhóm SVTH: 14 tốt Các loại mơ hình gồm: Mơ hình động học động lực học; Mơ hình hóa phương pháp EMR Sử dụng công nghệ đại, tiên tiến - Hiện giá xăng dầu ngày tăng, lượng nhiên liệu làm nhân tạo tự tái tạo người có xu hướng chuyển sang sử dụng lượng điện Ngồi cịn đáp ứng tính an tồn cho mơi trường nói chung sức khoẻ người nói riêng - Năng lượng mặt trời ngày phổ biến ứng dụng nhiều vào sử dụng thực tiễn đời sống công nghiệp Là nguồn lượng vĩnh cữu, có tính an tồn cao, khơng độc hại ảnh hưởng đến người ngồi cịn góp phần làm giảm khí thải nhà kính - Điện mặt trời nguồn điện chuyển hóa từ ánh nắng mặt trời thơng qua pin lượng Dựa hiệu ứng quang điện chất bán dẫn bên pin mặt trời Để khai thác nguồn lượng mặt trời kết nối nhiều thiết bị lại tạo thành hệ thống điện mặt trời Từ biến đổi quang mặt trời thành điện cung cấp cho trình sinh hoạt sản xuất người - Ngồi chi phí lắp đặt, chi phí phát sinh trình sử dụng thấp pin sử dụng lâu dài bền bỉ, phí bảo trì thấp tiết kiệm nhiều Ngồi cịn có lợi ích lớn mơi trường, hạn chế nhiễm mơi trường từ khói xe, lượng sử dụng lâu dài.Có lợi ích trực tiếp cho người tiêu dung 9.3 Dự kiến luận - Bảng khảo sát ý kiến người bán hang người dung - Thông tin giá thành sản xuất từ xưởng gia công - Tài liệu chuyên môn xe điện lượng mặt trời - Thông tin thực tế trang sản xuất, sử dụng công nghệ sản xuất từ công ty lớn xe điện - Các phương pháp điều khiển hệ thống lượng (Phương pháp rule–based; Phương pháp tối ưu toàn cục (global optimization); Phương pháp tối ưu thời gian thực) 9.4 Phương pháp chứng minh luận Trang Nhóm SVTH: 14 - Dựa vào bảng khảo sát phương pháp dự báo lấy ý kiến từ nhà bán hang, người sử dụng phương pháp Delphi - Phân tích thơng tin giá thành linh kiện, chi phí sản xuất hàng loạt dây chuyền áp dụng để tính tốn cho giá thành xe tối ưu - Nghiên cứu tài liệu lí luận Xử lý thơng tin từ cơng ty xe điện (Tesla ,Volkswagen,VinFast, Stellantis, ) Trang Nhóm SVTH: 14 II KẾT LUẬN Khái niệm ô tô điện cũ nay, dù có nhiều đột phá xe điện chưa đủ độ phổ biến so với thị trường xe động đốt Các vấn đề cản trở xe điện chinh phục thị trường phạm vi hoạt động chi phí lần sạc cao Nhiều nghiên cứu phát triển thực thiết bị lưu trữ lượng, đặc biệt công nghệ pin, để giải vấn đề Nhưng nay, nguồn điện điểm yếu xe điện Từ khía cạnh chi phí, nỗ lực cải thiện phận xe động cơ, chuyển đổi, điều khiển, hệ thống quản lý lượng, pin, tích lũy phận phụ trợ giúp ích nhiều cịn hạn chế giá thành so với xe động đốt Thứ nhất, địi hỏi hỗ trợ sách phủ, hỗ trợ tài ngành, phối hợp nguồn lực xã hội đầu tư mạo hiểm, hỗ trợ chuyên gia từ đơn vị nghiên cứu (trường đại học viện nghiên cứu) Thứ hai hiệp đồng công nghệ ngành khác kỹ thuật ô tô, điện, điện tử, hóa chất vật liệu Từ khó khăn tiếp cận ô tô điện, lên ý tưởng nguồn lượng mặt trời dùng để tiếp thêm lượng cho xe điện, từ giảm thiểu chi phí sạc, thời gian sạc phạm vi sử dụng xe điện tăng lên Trang Nhóm SVTH: 14 III TÀI LIỆU THAM KHẢO D'Agostino, Steven "The electric car." IEEE Potentials 12.1 (1993): 28-32 Høyer, Karl Georg "The history of alternative fuels in transportation: The case of electric and hybrid cars." Utilities Policy 16.2 (2008): 63-71 Jose, Hino Samuel "The Quest for ASEAN Electric Car: ASEAN–European Union Electric Car Policy Comparison and its Outlook on the Society 5.0 Era." Nguyễn, Thị Phương Thảo, Thu Hằng Nguyễn, and Vân Anh Bùi "Analyzing critical successful factors of vinfast in selecting green suppliers." (2021) Trang Nhóm SVTH: 14 IV CÁC NỘI DUNG CHÍNH LỜI CẢM TẠ LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Tình hình sản xuất xe điện 1.2 Các thông tin chung xe điện 1.2.1 Đặc điểm chung 1.2.2 Lợi ích xe điện 1.2.3 Điều kiện phát triển 1.3 Các loại xe điện thông dụng sử dụng lượng mặt trời 1.4 Tầm quan trọng việc phát triển ngành công nghiêp xe điện lượng mặt trời CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA VIỆC ÁP DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI LÊN XE ĐIỆN 2.1 Khái niệm lượng mặt trời 2.2 Nguyên lý tạo điện cho xe điện 2.4 Các phương pháp áp dụng lượng mặt trời cho xe điện CHƯƠNG III: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN MẶT TRỜI 4.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điện xe điện 4.2 Tính tốn thiết kế hệ thống điện mặt trời 4.3 Tính tốn lựa chọn loại pin mặt trời 4.4 Tính tốn xác định thơng số q trình nạp điện 4.5 Tính tốn lựa chọn bình tích điện 4.6 Tính tốn tổn thất lượng lượng 4.7 Thiết kế phận phụ khác Trang 10 Nhóm SVTH: 14 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT 4.1 Bản vẽ chi tiết cấu tạo xe điện sử dụng lượng mặt trời 4.2 Bản vẽ chi tiết hệ thống cung cấp lượng điện mặt trời 4.3 Bản vẽ chi tiết hệ thống lưu trữ lượng mặt trời 4.4 Bản vẽ chi tiết phận khác CHƯƠNG V: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 5.1 Kết 5.2 Thảo luận CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận 6.2 Kiến nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 11 Nhóm SVTH: 14 V KẾ HOẠCH THỰC HIỆN STT NỘI DUNG THỰC HIỆN Nhận lập đề X X cương Giới thiệu chung xe điện lượng X X mặt trời Cơ sở lý thuyết việc áp dụng lượng mặt trời lên xe điện TUẦN 10 11 12 13 14 15 X X X Tính tốn thiết kế mạng lưới điện mặt trời Bản vẽ chi tiết Chỉnh sửa kết thúc thực luận văn X X X X X X X X Duyệt Sinh viên thực Sinh viên thực Sinh viên thực Lê Viết Duy Cường Trần Tú Anh Huỳnh Thị Gia Hân Cán hướng dẫn Nguyễn Hồi Tân Duyệt mơn Duyệt HĐLVTN Trang 12 X ... cho xe điện, ứng dụng vào thực tế sản xuất ô tô đưa chúng thị trường để sử dụng Vì tương lai khơng khói xe, mơi trường xanh, lượng công nghệ đại xe ô tô Năng lượng mặt trời không giới nhắc đến xe. .. chưa đổi sang xe Giá cả, Thời gian sạc, điện gì? Trạm sạc Phương pháp nghiên cứu 9.1 Câu hỏi nghiên cứu “Tại phải dùng lượng cho dòng xe tương lai? ” - Tại lượng tương lai ngành xe? - Tại chọn... cho người Mở tương lai tiềm cho ngành công nghiệp sản xuất xe điện, hướng tới thay loại xe sử dụng động đốt giúp bảo vệ môi trường  Mục tiêu cụ thể: - Khảo sát thông tin xe điện từ người dùng