NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN iii LỜI CẢM ƠN iv MỤC LỤC v MỤC LỤC HÌNH ẢNH vii DANH MỤC BẢNG x TÓM TẮT xi CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1 1.1 Lý do chọn đề tài 1 1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 2 1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu 2 1.2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu 2 1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 1.4 Phương pháp nghiên cứu 2 1.5 Cấu trúc của đề tài 2 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4 2.1 Lịch sử xe ô tô điện 4 Những năm 1830 4 Năm 1884 – Chiếc ô tô điện đầu tiên trên thế giới 4 Cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20 5 Những năm 1960 và 1970 5 Những năm 1990 6 Năm 2011 Nissan với dòng xe chạy điện Leaf 7 Năm 2011 – Tesla Roadster 8 2.2 Ưu điểm của xe điện 8 2.3 Cấu trúc cơ bản của ô tô điện 9 2.3.1 Nghiên cứu các dạng nguồn điện cung cấp cho xe điện 10 2.3.2 Bộ biến đổi năng lượng cung cấp nguồn cho xe điện 15 2.3.3 Đặc tính động cơ của động cơ điện trên xe điện 17 CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH MÔ HÌNH XE ĐIỆN BẰNG PHẦN MỀM MATLAB SIMULINK 26 3.1 Giới thiệu phần mềm Matlab Simulink 26 3.2 Mô hình xe điện trên phần mềm Matlab Simulink 28 3.3 Chu trình thử _ Driving Cycle 29 3.3.1 Tổng quát 29 3.3.2 Các tín hiệu đầu vào và đầu ra của khối 35 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN iii LỜI CẢM ƠN iv MỤC LỤC v MỤC LỤC HÌNH ẢNH vii DANH MỤC BẢNG x TÓM TẮT xi CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1 1.1 Lý do chọn đề tài 1 1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 2 1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu 2 1.2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu 2 1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 1.4 Phương pháp nghiên cứu 2 1.5 Cấu trúc của đề tài 2 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4 2.1 Lịch sử xe ô tô điện 4 Những năm 1830 4 Năm 1884 – Chiếc ô tô điện đầu tiên trên thế giới 4 Cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20 5 Những năm 1960 và 1970 5 Những năm 1990 6 Năm 2011 Nissan với dòng xe chạy điện Leaf 7 Năm 2011 – Tesla Roadster 8 2.2 Ưu điểm của xe điện 8 2.3 Cấu trúc cơ bản của ô tô điện 9 2.3.1 Nghiên cứu các dạng nguồn điện cung cấp cho xe điện 10 2.3.2 Bộ biến đổi năng lượng cung cấp nguồn cho xe điện 15 2.3.3 Đặc tính động cơ của động cơ điện trên xe điện 17 CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH MÔ HÌNH XE ĐIỆN BẰNG PHẦN MỀM MATLAB SIMULINK 26 3.1 Giới thiệu phần mềm Matlab Simulink 26 3.2 Mô hình xe điện trên phần mềm Matlab Simulink 28 3.3 Chu trình thử _ Driving Cycle 29 3.3.1 Tổng quát 29 3.3.2 Các tín hiệu đầu vào và đầu ra của khối 35 3.4 Bộ điều khiển tốc độ theo chương trình_Longitudinal Driver 35 3.4.1 Các tín hiệu đầu vào và đầu ra của khối 36 3.4.2 Các lựa chọn trong khối 36 3.5 Khối điều kiện của môi trường _ Environment 42 3.6 Khối điều khiển _ Controllers 42 3.7 Hệ thống động học của xe _ Passenger car 46 3.7.1 Hệ thống nguồn điện 46 3.7.2 Hệ thống động lực 50 3.8 Khối kết quả phân tích _ Visualization 51 CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG MỘT DÒNG XE CỤ THỂ 52 4.1 Ứng dụng phần mềm mô phỏng ô tô điện Nissan Leaf 2015 52 4.1.1 Thông số ô tô điện Nissan Leaf 2015 52 4.1.2 Kết quả mô phỏng 54 4.2 Ứng dụng phần mềm mô phỏng ô tô điện Tesla model X 66 4.2.1 Thông số ô tô điện Tesla model X 66 4.2.2 Phân tích kết quả bằng đồ thị 69 4.2.3 Phân tích kết quả bằng kết quả trung bình 70 CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72 5.1 Kết luận 72 5.2 Kiến nghị 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MATLAB/SIMULINK MÔ PHỎNG XE ĐIỆN SVTH: Khóa: Ngành: GVHD: MSSV: MSSV: 2017 – 2021 CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ơ TƠ TP Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MATLAB/SIMULINK MƠ PHỎNG XE ĐIỆN SVTH: Khóa: Ngành: GVHD: MSSV: MSSV: 2017 – 2021 CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ơ TƠ TP Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2021 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện: Họ tên SV1: MSSV: SĐT: Email: Ngành: Công nghệ Kỹ thuật tơ Khóa: 2017 – 2021 Lớp: Họ tên SV2: MSSV: SĐT: Email: Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô Khóa: 2017 - 2021 Lớp: Tên đề tài ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MATLAB/ SIMULINK MÔ PHỎNG XE ĐIỆN ● ● ● ● ● Nhiệm vụ đề tài Nghiên cứu tổng quan đề tài Cơ sở lý thuyết tơ điện Mơ mơ hình ô tô điện phần mềm Matlab/Simulink Ứng dụng phần mềm mơ dịng xe điện cụ thể Kết luận kiến nghị Sản phẩm đề tài Tập thuyết minh + file mềm Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 16/03/2021 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 01/08/2021 TRƯỞNG NGÀNH (Ký & ghi rõ họ tên) GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký & ghi rõ họ tên) CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Sinh viên thực hiện: Họ tên SV1: Email: MSSV: SĐT: Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tơ Khóa: 2017 – 2021 Lớp: Họ tên SV2: Email: MSSV: SĐT: Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô Khóa: 2017 - 2021 Lớp: Giáo viên hướng dẫn: NHẬN XÉT Về nội dung đề tài khối lượng thực Ưu điểm Khuyết điểm Đề nghị cho bảo vệ hay không Đánh giá loại Điểm: (Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 Giáo viên hướng dẫn (Ký &ghi rõ họ tên) CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Sinh viên thực hiện: Họ tên SV1: Email: MSSV: SĐT: 0333792084 Ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật tơ Khóa: 2017 – 2021 Lớp: Họ tên SV2: Email: MSSV: SĐT: Ngành: Công nghệ Kỹ thuật tơ Khóa: 2017 - 2021 Lớp: Giáo viên phản biện: NHẬN XÉT Về nội dung đề tài khối lượng thực Ưu điểm Khuyết điểm Đề nghị cho bảo vệ hay không Đánh giá loại Điểm: (Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 Giáo viên phản biện (Ký &ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Được phân công Khoa Đào tạo Chất lượng cao – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, với đồng ý giảng viên hướng dẫn giảng viên trưởng ngành ô tô TS Dương Tuấn Tùng, nhóm thực đồ án tốt nghiệp với đề tài “Ứng dụng phần mềm Matlab/Simulink mô xe điện” Đây điều kiện tốt cho nhóm có hội xâu chuỗi kiến thức mà nhóm học trường để áp dụng vào việc thực nghiên cứu Trong suốt trình thực đồ án, nỗ lực làm việc thân, nhóm nhận giúp đỡ nhiệt tình từ phía gia đình, thầy tập thể bạn bè giúp nhóm hồn thành đề tài Nhóm xin gửi lời cảm ơn đến trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, thầy cô Khoa Đào tạo Chất lượng cao Khoa Cơ khí động lực tạo điều kiện tốt cho nhóm học tập, trau dồi kiến thức, rèn luyện kỹ tư tưởng đạo đức tốt, với thái độ làm việc tốt trước bước vào trường đời với khát vọng tương lai Đặc biệt, nhóm xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ ln động viên nhóm trình làm đồ án Thầy cung cấp tài liệu cần thiết, trực tiếp hướng dẫn nhóm suốt q trình, giúp nhóm hồn thành thời hạn đề Với cố gắng nhóm giúp đỡ nhiệt tình từ thầy cơ, nhóm kết định Tuy nhiên, vốn kiến thức nhiều hạn chế khả tiếp thu thực tế nhiều bỡ ngỡ Mặc dù nhóm cố gắng chắn khó tránh khỏi thiếu sót nhiều chỗ cịn chưa xác, kính mong thầy xem xét góp ý để đồ án nhóm hồn thiện Nhóm xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN iii LỜI CẢM ƠN iv MỤC LỤC v MỤC LỤC HÌNH ẢNH vii DANH MỤC BẢNG x TÓM TẮT xi CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Cấu trúc đề tài CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Lịch sử xe ô tô điện Những năm 1830 Năm 1884 – Chiếc ô tô điện giới Cuối kỷ 19 đầu kỷ 20 Những năm 1960 1970 Những năm 1990 Năm 2011 - Nissan với dòng xe chạy điện Leaf Năm 2011 – Tesla Roadster 2.2 Ưu điểm xe điện 2.3 Cấu trúc ô tô điện 2.3.1 Nghiên cứu dạng nguồn điện cung cấp cho xe điện 10 2.3.2 Bộ biến đổi lượng cung cấp nguồn cho xe điện 15 2.3.3 Đặc tính động động điện xe điện 17 CHƯƠNG PHÂN TÍCH MƠ HÌNH XE ĐIỆN BẰNG PHẦN MỀM MATLAB SIMULINK 26 3.1 Giới thiệu phần mềm Matlab Simulink 26 3.2 Mơ hình xe điện phần mềm Matlab Simulink 28 3.3 Chu trình thử _ Driving Cycle 29 3.3.1 Tổng quát 29 3.3.2 Các tín hiệu đầu vào đầu khối 35 3.4 Bộ điều khiển tốc độ theo chương trình_Longitudinal Driver 3.4.1 Các tín hiệu đầu vào đầu khối 3.4.2 Các lựa chọn khối 3.5 Khối điều kiện môi trường _ Environment 3.6 Khối điều khiển _ Controllers 3.7 Hệ thống động học xe _ Passenger car 3.7.1 Hệ thống nguồn điện 3.7.2 Hệ thống động lực 3.8 Khối kết phân tích _ Visualization CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG MỘT DỊNG XE CỤ THỂ 4.1 Ứng dụng phần mềm mơ ô tô điện Nissan Leaf 2015 4.1.1 Thông số ô tô điện Nissan Leaf 2015 4.1.2 Kết mô 4.2 Ứng dụng phần mềm mô ô tô điện Tesla model X 4.2.1 Thông số ô tô điện Tesla model X 4.2.2 Phân tích kết đồ thị 4.2.3 Phân tích kết kết trung bình CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận 5.2 Kiến nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 36 36 42 42 46 46 50 51 52 52 52 54 66 66 69 70 72 72 72 73 MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Chiếc xe điện có thiết kế hình tên lửa Jamais Contente Hình 2.2 Một mẫu xe vào năm 1920 Hình 2.3 Mẫu xe “CitiCars” Hình 2.4 Một mẫu xe Elcar Hình 2.5 Genaral Motors EV Hình 2.6 Mẫu xe Prius Hình 2.7 Mẫu xe Leaf Hình 2.8 Xe chạy điện Tesla Roadster Tesla Motors Hình 2.9 Sơ đồ khối cấu trúc ô tơ điện Hình 2.10 Cấu tạo pin axit chì Hình 2.11 Cấu tạo pin NiMH Hình 2.12 Cấu tạo pin Lithium – Ion Hình 2.13 Biểu đồ hiệu suất pin Hình 2.14 Bộ biến đổi xung áp giảm áp Hình 2.15 Dạng sóng xung áp biến đổi xung áp giảm áp Hình 2.16 Bộ biến đổi xung áp tăng áp Hình 2.17 Dạng sóng xung áp biến đổi xung áp tăng áp Hình 2.18 Nguyên lý hoạt động động chiều Hình 2.19 Động BLDC Hình 2.20 Động PMSM cực lồi Hình 2.21 Động PMSM cực ẩn Hình 2.22 Các kiểu rotor nam châm vĩnh cửu cực ẩn Hình 2.23 Động từ trở đồng bộ-SynRM Hình 2.24 Cấu tạo động từ trở 6 7 8 11 12 13 15 15 15 16 16 19 21 23 23 23 24 25 Hình 3.1 Giao diện làm việc Simulink Hình 3.2 Thư viện Simulink Hình 3.3 Mơ hình xe điện phần mềm Matlab Simulink Hình 3.4 Lựa chọn chu trình thử Hình 3.5 Biểu đồ chu trình thử nghiệm FTP 75 thành phố Hình 3.6 Biểu đồ chu trình thử nghiệm HWFET đường cao tốc Hình 3.7 Chu kỳ thử nghiệm lái xe thị Hình 3.8 Chu trình WLTC cho xe lớp 3b Hình 3.9 Các tín hiệu đầu vào đầu khối Hình 3.10 Bộ điều khiển sử dụng tham số Control Type (cntrlType) mơ hình Hình 3.11 Bộ điều khiển sử dụng tham số Shift Type (shftType) mơ hình Hình 3.12 Điều kiện mơi trường chuẩn với mơ hình Hình 3.13 Mơ hình Controller Matlab/Simulink 26 27 28 30 32 32 34 35 36 37 39 42 43 Hình 3.14 Mơ mơ hình PCM Matlab/Simulink Hình 3.15 Mơ chi tiết Matlab/Simulink Hình 3.16 Mơ chi tiết Matlab/Simulink Hình 3.17 Mơ chi tiết Matlab/Simulink Hình 3.18 Mơ chi tiết Matlab/Simulink Hình 3.19 Mơ chi tiết Matlab/Simulink Hình 3.20 Mơ chi tiết Matlab/Simulink Hình 3.21 Mơ chi tiết Matlab/Simulink Hình 3.22 Mơ chi tiết Matlab/Simulink Hình 3.23 Mơ chi tiết Matlab/Simulink Hình 24 Các thơng số thay đổi Matlab/Simulink Hình 3.25 Mơ chi tiết Matlab/Simulink Hình 3.26 Mơ chi tiết Matlab/Simulink Hình 3.27 Các thơng số thay đổi Matlab/Simulink Hình 3.28 Mơ chi tiết Matlab/Simulink Hình 3.29 Mơ chi tiết Matlab/Simulink Hình 3.30 Các đồ thị đạt chu trình 43 44 44 45 45 46 46 47 47 47 48 49 49 50 50 51 51 Hình 4.1 Ơ tơ điện Nissan Leaf 2015 52 Hình 4.2 Động 52 Hình 4.3 Thay đổi thơng số mơmen xoắn cơng suất động 53 Hình 4.4 Thơng số thay đổi pin 53 Hình 4.5 Chọn hệ dẫn động khối hệ thống động lực 54 Hình 4.6 Các đồ thị tổng quát chu trình lái FTP 75 54 Hình 4.7 Tốc độ theo lý thuyết thực tế chu trình lái FTP 75 55 Hình 4.8 Số vòng quay động theo chế độ chu trình lái FTP 75 55 Hình 4.9 Kết mơmen xoắn theo tốc độ động chu trình lái FTP 75 56 Hình 4.10 Dung lượng pin tiêu thụ chu trình lái FTP 75 56 Hình 4.11 Sự phóng nạp lại dịng điện chu trình lái FTP 75 57 Hình 4.12 Suất tiêu hao nhiên liệu chu trình lái FTP 75Error! Bookmark not defined Hình 4.13 Đồ thị kết tổng quát thu chu trình lái HWFET 58 Hình 4.14 Tốc độ theo lý thuyết thực tế chu trình lái HWFET 58 Hình 4.15 Số vịng quay động theo chu trình lái HWFET 59 Hình 4.16 Mơmen xoắn động theo chu trình lái HWFET 59 Hình 4.17 Dung lượng pin tiêu thụ chu trình lái HWFET 60 Hình 4.18 Sự phóng nạp lại dịng điện chu trình lái HWFET 60 Hình 4.19 Suất tiêu hao nhiên liệu chu trình lái HWFET 61 Hình 4.20 Đồ thị kết tổng quát thu chu trình lái WLTP loại Error! Bookmark not defined Hình 4.15 Số vịng quay động theo chu trình lái HWFET Mơmen xoắn chu trình cao rơi vào khoảng 102Nm thời điểm xe bắt đầu tăng Nó cao lúc khoảng số vịng quay khoảng 1500 vịng/phút Thấp rơi vào khoảng -50Nm lúc giảm có lực kéo phanh tái sinh để trả lại trạng thái sạc Vì số vịng quay giữ ổn định tốc độ cao nên không thu mômen lớn, thu lại phanh tái sinh lúc giảm tốc độ Hình 4.16 Mơmen xoắn động theo chu trình lái HWFET Lượng pin sử dụng chu trình khoảng 12% Có khoảng thời gian giảm tốc phanh tái sinh sạc lại cưa tăng lên Chúng ta thấy rõ lúc giảm tốc dừng khoảng thời gian cuối sạc lại 0,4% 59 Hình 4.17 Dung lượng pin tiêu thụ chu trình lái HWFET Dịng điện phóng cao vào khoảng 77,7A lúc xe tăng tốc lên tốc độ cao chu trình Dịng điện thấp rơi vào -55A thời gian dịng điện sạc lại vào pin dòng điện khơng ngừng chu trình Hình 4.18 Sự phóng nạp lại dịng điện chu trình lái HWFET Suất tiêu hao nhiên liệu vào khoảng 100s trở lên 120 MPGe trở lên ổn định mức suốt chu trình Có suất tiêu hao nhiên liệu có lúc đạt 163 MPGe 60 Hình 4.19 Suất tiêu hao nhiên liệu chu trình lái HWFET 4.1.2.3 Kết phân tích chu kỳ kiểm tra xe hạng nhẹ toàn giới (WLTP) ⮚ Sử dụng thông số điều kiện chu kỳ WLTP loại Ta sử dụng động có mơmen xoắn cực đại 280Nm công suất cực đại đạt 80kW Bảng 4.2 Bảng thông số chu kỳ WLTP loại 61 ⮚ Kết phân tích Hình SEQ Hình_4 \* ARABIC 20 Đồ thị kết tổng quát thu lái tế WLTP loại mơ ta thấy gần hồn Tốc độ chu trình vàchu tốc trình độ thực chạy toàn nằm trùng lên Chúng ta xét thử chế độ cực cao tốc độ cao (1560-1751s) để nhìn rõ đường chu trình thực tế Khoảng thời gian chênh lệch chúng rơi vào khoản 0,5 mph Hình 4.21 Tốc độ theo lý thuyết thực tế chu trình lái WLTP loại Số vòng quay động bỏ qua lực tác dụng ta thu đồ thị giống với chu trình lái, tốc độ thực tế đưa Được chạy trình tự từ tốc độ thấp, trung bình, cao, cực cao Và số vòng quay động cao rơi vào khoảng 8430 vịng/phút 62 Hình 4.22 Số vịng quay động theo chu trình lái WLTP loại Mơmen xoắn nhận tín hiệu từ tốc độ tham chiếu Sau tính tốn đưa hệ số mơmen xoắn Những tín hiệu chuyển đến động để đẩy xe Ở mômen xoắn cao rơi vào khoảng 124Nm Ở số khoảng thời gian mơmen âm lúc giảm tốc dẫn đến chống lại chiều quay làm tốc độ rotor lớn tốc độ từ trường (phanh tái sinh) Theo đặc tính động điện số vịng quay động cao mơmen giảm Hình 4.23 Mơmen xoắn động theo chu trình lái WLTP loại Lượng pin tiêu thụ hết chu trình WLTP Class (1800s) lượng pin tiêu hết khoảng 19% với quãng đường 23,266km vận tốc trung bình 56.25 km/h Trong biểu đồ có điểm nhấp nhơ trạng thái trạng lại phanh tái sinh 63 Hình 4.24 Dung lượng pin tiêu thụ chu trình lái WLTP loại Dịng điện phóng từ giây thứ 17s, chu trình lái bắt đầu xe bắt đầu chuyển phía trước Khi số vịng quay cao dịng điện phóng nhanh Khi tốc độ giảm nhanh dịng điện trở âm để thu lại dịng điện sạc pin Hình 4.25 Sự phóng nạp lại dịng điện chu trình lái WLTP loại Suất tiêu hao nhiên liệu ta tăng tốc hay giảm tốc suất tiêu hao nhiên liệu ta nằm ổn định khoảng 120 MPGe có lợi so với xe xăng nhiều lần 64 Hình 4.26 Suất tiêu hao nhiên liệu chu trình lái WLTP loại 4.1.2.4 Phân tích kết đạt chu trình thử nghiệm Dựa vào mô ta đưa giá trị thông số xe: Bảng 4.3 Kết trung bình thu mơ Thời gian tồn chu trình (s) 1800 Tốc độ chu trình (mph) Tốc độ thực tế (mph) Số vòng quay (RPM) Momen xoắn (Nm) Trạng thái nạp ( SOC) Dòng điện (A) Suất tiêu hao nhiên liệu (MPGe) 28,89315 28,80403 2993,294 17,35851 94,02245 18,62406 138,4864 FTP75 2474 16,06027 16,02613 1664,47 12,73778 93,5266 9,145132 144,2187 HWFET 765 48,20375 48,05985 4992,77 17,41761 94,54596 26,46433 137,497 Các chu trình thử nghiệm WLTP Loại Nhận xét: ⮚ Theo kết mô giá trị trung bình thơng số theo bảng Năng lượng thu lại ổn định mức tốt chu trình Năng lượng pin sử dụng khơng q nhiều nhờ vào thuật tốn tối ưu phanh tái sinh nên dải tốc độ thấp thu nhiều lượng để hồi pin ⮚ Biểu dịng điện phóng để điều khiển mômen giúp xe di chuyển Bên cạnh thấy tốc độ cao dịng điện phóng nhiều thể chu trình FTP75 HWFET với khoảng thời gian dài lượng điện phóng cao ⮚ Bảng số liệu cho ta thấy tốc độ chu trình thử nghiệm tối ưu 65 khối điều khiển Simulink dẫn đến tốc độ trung bình thực tế chênh lệch thấp ⮚ Kết mô cho thấy suất tiêu hao nhiên liệu xe điện khí thải mơi trường Đánh giá xác thơng số, trước đưa thực nghiệm 4.2 Ứng dụng phần mềm mơ tơ điện Tesla model X Hình 4.27 Ô tô điện Tesla model X 4.2.1 Thông số ô tô điện Tesla model X Bảng 4.4 Bảng thông số ô tô điện Tesla Model X Thành phần Thông số Mômen xoắn cực đại 660 Nm Động Công suất cực đại 375 kW 6150 vòng/phút Số vòng quay cực đại 18700 vòng/phút Điện áp định mức 320V Điện lượng 36Ah cao Pin Loại Lithium ion (Li-ion) Dẫn động bánh toàn thời gian (AWD) Hệ dẫn động Mơ hình mơ xe điện thiết lập nhiều thơng số trình bày chương 3, giới hạn thông số thiết lập nên việc ứng dụng phần mềm mô xe điện Tesla thay đổi số thông số bảng 4.4 khối chức sau ⮚ Chọn động đồng ba pha thay chọn động theo mơ hình chuẩn Một số thơng số thay đổi động ba pha 66 Hình 4.28 Động đồng ba pha ⮚ Thay đổi thông số mômen xoắn khối điều khiển hệ thống động học xe: Hình 4.29 Thay đổi mơmen xoắn khối ⮚ Hiệu suất thay đổi thành 94% 67 Hình 4.30 Thay đổi hiệu suất khối ⮚ Thơng số thay đổi pin - Dung lượng pin sạc đầy: 36Ah - Số pin mắc nối tiếp: 96 - Số pin mắc song song: Hình 4.31 Thông số pin thay đổi khối 68 ⮚ Hệ dẫn động: Thay đổi hệ dẫn động từ dẫn động cầu trước sang dẫn động bánh toàn thời gian Hình 4.32 Thay đổi hệ dẫn động khối 4.2.2 Phân tích kết đồ thị ⮚ Kết phân tích chu kỳ lái xe thành phố (FTP 75) Hình 4.33 Đồ thị kết phân tích chu trình FTP 75 Tesla model X Nhận xét: ● Chu trình lái kết thực tế trùng lên nhau, khoảng chênh lệch nhỏ Dẫn đến đồ thị số vịng quay giống chu trình lái model, số vòng quay cực đại rơi vào 5800 vịng/phút ● Với tốc độ theo chu trình lái, ta giá trị mômen xoắn biến thiên theo giá trị tăng tốc giảm tốc Ở thời điểm, giá trị mômen xoắn âm xe giảm tốc Đó tượng phanh tái sinh Giá trị xe dừng lại ● Lượng pin tiêu thụ chạy hết chu trình từ 100% xuống 96,7% Có 69 điểm cưa đồ thị giá trị pin, thời điểm sạc lại xe giảm tốc, lúc dịng điểm phóng trở âm, nên pin sạc lại ● Suất tiêu hao nhiên liệu xe chạy ổn định mức 120 MPGe ⮚ Kết phân tích chu kỳ thử nghiệm đường cao tốc (HWFET) Hình 4.34 Đồ thị kết phân tích chu trình HWFET Tesla model X Nhận xét: ● Khi hoạt động tốc độ cao mơmen xoắn có giá trị thấp ảnh hưởng theo lý thuyết đường đặc tính động điện Nếu giảm tốc trường hợp này, lượng lượng thu lại phanh tái sinh nhiều ● Lượng pin tiêu thụ chu trình từ 100% xuống cịn 97% Lượng pin tiêu thụ chu trình gần xấp xỉ với chu trình thị mà khoảng thời gian ngắn hơn, điều chứng tỏ xe chạy với tốc độ cao lượng pin tiêu thụ nhiều Đồng thời, dòng điện sạc lại nhiều ● Suất tiêu hao nhiên liệu có giá trị lớn 120 MPGe 4.2.3 Phân tích kết kết trung bình Bảng 4.5 Kết trung bình thu mơ xe Tesla model X Các chu trình thử nghiệm FTP75 Thời gian tồn chu trình (s) 2474 Tốc độ chu trình (mph) Tốc độ thực tế (mph) Số vịng quay (RPM) Momen xoắn (Nm) Trạng thái nạp (SOC) Dòng điện (A) Suất tiêu hao nhiên liệu (MPGe) 16,06027 16,02664 1662,126 14,04163 98,25201 10,65769 127,7056 70 HWFET 765 48,20375 48,04879 4984,999 19,02551 98,56289 32,90638 126,61 Nhận xét: ⮚ Kết mô xe Tesla model X thành phố cao tốc so với dòng xe Nissan Leaf 2015 mơ trước Do chu trình thử nghiệm không thay đổi nên dễ dàng thấy tốc độ thực tế số vịng quay khơng lệch nhiều ⮚ Mômen xoắn Tesla model X hai chu trình thử nghiệm trung bình cao hơn so với mơ Nissan Leaf 2015 Có thể thấy Tesla sử dụng động tối ưu ⮚ Trạng thái pin Tesla chu trình mức trung bình 98% cao với mức 94% Pin Lithium-ion sử dụng nhiều so với mơ xe điện ban đầu Bởi dùng nhiều thêm pin Lithium-ion nên dịng điện phóng cao mức trung bình 10,6 32,9 so với 9,1 24,5 ⮚ Đối với suất tiêu hao nhiên liệu tối ưu hiệu suất sử dụng động pin lại có ưu điểm suất tiêu hao nhiên liệu Lượng tiêu hao nhiên liệu Tesla lại nhiều 71 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Mục đích nghiên cứu trình bày kiến thức ô tô điện, cụ thể nguồn điện, điều khiển, biến đổi nguồn điện động điện Biết nguyên lý hoạt động ô tô điện Đồng thời sử dụng phần mềm Matlab/Simulink để phân tích đánh giá sức kéo, trạng thái nạp suất tiêu hao nhiên liệu ô tô điện đạt dựa thông số vận tốc lớn nhất, công suất mô men cực đại Qua tìm hiểu nghiên cứu, nhóm hiểu kiến thức tổng quan xe điện Đồng thời, qua mơ Matlab/Simulink nhóm phân tích đặc tính động điện theo số chu trình định so sánh lý thuyết kết dòng xe phần mềm Matlab/Simulink 5.2 Kiến nghị Hạn chế lớn đề tài số thông số chưa thay đổi được, sử dụng theo tiêu chuẩn lý tưởng Bên cạnh đó, đồ án kết nghiên cứu ban đầu Vì cần phát triển nghiên cứu thêm nhằm ứng dụng vào thực tiễn 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://news.trust.org [2] TS Lý Vĩnh Đạt “Ứng dụng máy tính mơ động đốt trong” [3] Phan Quốc Dũng _ NXB Đại học Quốc Gia TP.HCM “Truyền động điện” [4] https://dieselnet.com/standards/cycles/wltp.php [5] Seth Leiman and Bob Brant “Build your own Electric Vehicle” _ Second Edition [6] Bosch Automotive Electrics and Automotive Electrics [7] John Wiley & Sons, Ltd “Electric Vehicle Technology Explained” [8] Mehradad Ehsani số tác giả “Model Electric Hydrid Electric and Fuel Cell Vehicles” 73 ... CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MƠ PHỎNG MỘT DỊNG XE CỤ THỂ 4.1 Ứng dụng phần mềm mô ô tô điện Nissan Leaf 2015 4.1.1 Thông số ô tô điện Nissan Leaf 2015 4.1.2 Kết mô 4.2 Ứng dụng phần mềm mô ô tô điện. .. ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MATLAB/ SIMULINK MÔ PHỎNG XE ĐIỆN ● ● ● ● ● Nhiệm vụ đề tài Nghiên cứu tổng quan đề tài Cơ sở lý thuyết ô tô điện Mơ mơ hình tơ điện phần mềm Matlab/Simulink Ứng dụng phần mềm. .. xe điện, sở nghiên cứu thành phần cấu thành ô tô điện ứng dụng phần mềm Matlab/Simulink để mô xe điện 1.2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài ? ?Ứng dụng phần mềm Matlab/Simulink mô