Hệ thống phanh tái tạo năng lượng i ELoop của mazda cấu tạo, nguyên lý hoạt động

Hệ thống phanh tái tạo lượng i-ELoop Mazda: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động? (News.oto-hui.com) – Hệ thống phanh tái tạo lượng Mazda có tên iEloop (Intelligent Energy Loop) vịng tuần hồn bảo tồn lượng thơng minh hiệu quả, tránh lãng phí nhiên liệu Vậy hệ thống i-Eloop có đặc biệt: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động? Mời bạn đọc tìm hiểu tất viết này! Hệ thống phanh tái tạo lượng dần trở thành trang bị quen thuộc dòng xe nhờ tác dụng cắt giảm lượng nhiên liệu tiêu thụ Về bản, hệ thống giúp lưu trữ lượng điện vào cụm pin suốt trình phanh Trong số nhà sản xuất tơ động đốt theo đuổi công nghệ phanh tái sinh lượng, bỏ qua tên Mazda I Tổng quan hệ thống i-ELoop: Năm 2013, công nghệ áp dụng mẫu Mazda6 Grand Touring Chữ iELOOP viết tắt Intelligent Energy Loop, hệ thống phanh tái tạo lượng Với công nghệ này, mức tiêu thụ nhiên liệu Mazda 8,4 lít/100 km đường thành phố 5,88 lít/100 km cho đường trường, 7,35 lít/100 km đường hỗn hợp Hệ thống i-ELoop sử dụng lượng động lực học (động năng) trình giảm tốc để dẫn động máy phát tạo điện nạp vào tụ điện Bằng cách cho phép lưu trữ lượng lớn lượng trình giảm tốc sau nạp lại cho bình ắc quy Thông qua khả lưu trữ sử dụng điện tái tạo cải thiện mức tiêu hao nhiên liệu thực tế xe Và lượng tái tạo lần phanh xe sử dụng cho hệ thống điện xe đèn pha, kiểm soát thời tiết âm thanh, làm giảm lượng điện sử dụng ắc-quy động II Cấu tạo hệ thống tái tạo lượng iELoop Mazda: Theo hãng Mazda, tụ điện sở hữu nhiều ưu điểm so với cụm pin đáp ứng nhu cầu mơtơ nạp lượng nhanh chóng Thêm vào đó, tụ điện khơng nhanh bị hỏng sau thời gian sử dụng Hệ thống I-ELOOP Mazda gồm thành phần chính:  Một máy phát điện cung cấp hiệu điện từ 12 đến 25 vơn;  Tụ điện lớp có trở kháng thấp EDLC (Electric Double Layer Capacitor);  Bộ chuyển đổi DC sang DC giúp chuyển đổi dòng điện chiều từ 25 đến 12 volt 1 Máy phát điện (Generator i-ELoop): Điện áp tạo máy phát điện thay đổi từ 12-25V xe giảm tốc để nạp cho tụ điện Ở điều kiện bình thường điện áp tạo máy phát 12V, PCM theo dõi điện áp tụ điện, điều khiển máy phát hoạt động PCM nhận thấy điện áp tụ giảm xuống Hộp PCM Mazda Máy phát điện lắp phía trước bên trái động cơ, cấu tạo chi tiết hình: Để xử lý tối đa điện áp lên đến 25 V hệ thống i-ELoop, hiệu suất điện trở diode điều chỉnh vi mạch nhà sản xuất cải thiện với chức bảo vệ như:  Chức bảo vệ nhiệt độ vượt mức cho phép: Nếu điều chỉnh IC đạt đến nhiệt độ quy định, dòng điện đầu máy phát điện bị hạn chế để ngăn chặn gia tăng nhiệt độ máy phát điện  Chức bảo vệ điện áp mức: Nếu tín hiệu điều khiển dịng điện kích từ vượt mức từ PCM đưa vào, điện áp đầu máy phát điện bị hạn chế để triệt tiêu ứng dụng điện áp vượt mức cho tụ điện (i-ELOOP)  Chức bảo vệ q dịng: Nếu dịng điện kích từ đạt đến giá trị quy định dịng điện kích từ bị ngắt để hạn chế việc phát điện máy phát Mạch i-ELoop Mazda 2014 Dịng điện kích từ ban đầu đến rôto cung cấp từ tụ điện (i-ELOOP) Khi dịng điện kích từ cung cấp từ tụ điện (i-ELOOP) máy phát điện bắt đầu tạo điện, dịng điện kích từ từ tụ điện (i-ELOOP) bị ngắt Sau máy phát bắt đầu phát điện, công suất máy phát tạo sử dụng cho dịng điện kích từ 2 Tụ điện (Capacitor i-ELoop):    Tụ điện i-ELoop Tụ điện hệ thống i-ELoop có đến 10 tụ Đây loại tụ điện lớp điên tích, mắc nối tiếp với phóng nạp với cường độ cao, điện áp lưu trữ 25V Các phần tử ION lưu trữ dòng điện sạc, bị suy yếu nạp điện phóng điện Nó tồn sau triệu lần phóng nạp Cấu tạo bên tụ điên Vật liệu sử dụng làm cực tụ điện loại lớp điên tích các-bon hoạt tính, có nhiều lỗ nhỏ bề mặt để tăng diện tích tiếp xúc Giữa cực cacbon đổ đầy chất điện phân, q trình nạp phóng điện thơng thường hấp thụ giải phóng ion từ bề mặt cực  Khi sạc điện tích bám bề mặt điện cực  Khi xả điện tích tách di chuyển khỏi bề mặt điện cực Tụ điện (i-ELOOP) lắp bên cụm đèn kết hợp phía trước (Combination Light), trang bị giắc bảo dưỡng tụ điện (Service Plug) để ngăn ngừa đoản mạch Rút phích cắm, nguồn điện liên quan đến điện áp 25 V bị ngắt Điểm lưu ý tháo lắp: trước thi tháo giắc điện phải tháo “service plug” trước Các giắc điện bao gồm:  Giắc nối bình ắc quy với tụ điện (Capacitor’s battery cable terminal)  Giắc nối động với tụ điện (Capacitor’s engine harness terminal)  Giắc nối chuyển đổi DC-DC với bình ắc quy (DC-DC converter’s battery cable terminal)  Chân B máy phát (Generator B terminal) Bên tụ điện có cảm biến nhiệt độ loại nhiệt điện trở Cảm biến nhiệt độ phát nhiệt độ tụ điện (i-ELOOP) đưa tín hiệu vào chuyển đổi DC-DC Hộp xả tụ kiểu cưỡng (Discharge Box) trang bị tụ điện (i-ELOOP) có mục đích đảm bảo an tồn tụ điện khơng dùng Nếu tụ điện (i-ILOOP) tháo cịn điện, thể phóng điện gây cháy điện lưu trữ tụ điện Mạch i-ELoop Mazda 2014 Terminal Signal Input/ Output 2A Nguồn điện đầu vào từ máy phát điện 3A Đầu nguồn cho chuyển đổi DC-DC 1A Tín hiệu cảm biến nhiệt độ chuyển đổi DC-DC 1B Nối mass (GND) Bộ chuyển đổi DC-DC (DC-DC CONVERTER): Bộ chuyển đổi DC-DC Khi máy phát tạo điện áp lớn 25V, nhờ chuyển đổi DC-DC giảm xuống 12V để cung cho phụ tải điện, đồng thời hệ thống bắt đầu sạc cho bình ác quy xe cần thiết Bộ chuyển đổi DC-DC lắp ghế lái trước  Trong trình lưu hồi lực phanh: Điện áp 14-25V lưu trữ tụ điện chuyển đổi thông qua chuyển đổi DC-DC  Khi I-Stop hoạt động: Khi I-Stop hoạt động, chuyển đổi DC-DC chuyển đổi điện áp tụ điện thành 11,5V-12,5V Khi động khởi động lại, relay i-stop chuyển sang vị trí OFF Bộ chuyển đổi DC-DC trì nguồn điện cung cấp cho đồng hồ taplo, hệ thống âm … Nguồn cung cấp cho thiết bị điện khác máy để cung cấp bình điện  Khi dịng điện tiêu thụ lớn 50A: Nếu dòng tiêu thụ cho tải điện xe lớn 50A, relay bypass chuyển sang vị trí ON để cung cấp điên áp từ máy phát (14,8V) trực tiếp cho thiết bị điện Trong trường hợp này, hoạt động đồng hồ I-ELOOP bảng đồng hồ táp lô xảy chậm, hư hỏng Mạch i-ELoop Mazda 2014 Terminal Signal Input/ Output 3A Nguồn vào từ tụ điện (i-ELOOP); Nguồn xuất tụ điện (i-ELOOP) (Sạc lại) 4A Nguồn đầu cho ắc quy thiết bị điện; Nguồn đầu vào từ Ắc quy (Sạc lại) 1A Mạng Can 1B Nối mass (GND) 1C Mạng Can 1D Nối mass (GND) 1E Đầu vào tín hiệu cảm biến nhiệt độ từ tụ điện (i-ELOOP 1G Tín hiệu chuyển tiếp từ PCM đưa vào 1H Nguồn pin thơng qua rơle IG1 đầu vào 1I Tín hiệu relay bypass từ PCM đưa vào III Nguyên lý hoạt động hệ thống iELoop: Sơ đồ mạch điện I-ELOOP Mazda 2014 Quá trình tái tạo lượng từ hệ thống i-ELoop Mazda Chế độ hoạt động hệ thống I-ELOOP thay đổi tùy thuộc vào tình trạng hoạt động xe tình trạng hoạt động phụ tải điện liên quan đến hệ thống I-STOP Khi tài xế nhấc chân khỏi bàn đạp ga, máy phát điện (loại thay đổi điện áp) hoạt động để tạo dòng điện nạp vào tụ (Chỉ cần vài giây để nạp đầy tụ) Điện áp từ tụ điện qua chuyển đổi DC-DC giảm xuống 12V để cung cấp cho phụ tải điện khác Có chế độ hoạt động hệ thống i-ELoop: Chế độ tái tạo lực phanh (Regenerative braking mode): Trong nhiên liệu ngắt nhả bàn đạp phanh li hợp khóa biến mô hoạt động (ở trạng thái hợp), máy phát điện hoạt động Điện tạo lưu trữ tụ điện, điện áp từ tụ điện qua chuyển đổi DC-DC giảm xuống để cung cấp cho phụ tải điện xe Để ngăn chặn điện áp tăng cao giảm tốc, máy phát điện điều khiển PCM Chế độ máy phát thông thường – Không phải chế độ tái tạo lực phanh (Conventional power generation mode – no regenerative braking): Khi điện áp bình ắc quy nhỏ 14V động nổ Khi máy phát hoạt động điện áp tạo khoảng 12 -25V lưu trữ tụ điện Nhờ chuyển đổi DC-DC điện áp từ tụ điện giảm xuống cấp cho phụ tải điện Ở chế độ điện áp tạo thấp so với chế độ tái tạo lực phanh Chế độ tụ điện cấp nguồn (Capacitor i-Eloop power supply mode): Nếu điện áp tụ điện lớn điện áp bình ắc quy, điện áp từ tụ điện qua chuyển đổi DC-DC cung cấp cho phụ tải điện (thông qua nguồn IG1 IG2) xe Chế độ bình điện cấp nguồn (Battery power supply mode): Trong trường hợp điện áp tụ điện thấp giá trị điện áp thiết kế nhỏ (14 – 17,5V * thay đổi tùy thuộc vào tình trạng tụ điện) Trong I-Stop hoạt động, trường hợp đề máy, điện áp từ bình ắc quy cấp cho phụ tải điện xe Chế độ i-Stop (i-Stop mode): Relay I-Stop chuyển đổi DC-DC OFF động khởi động lại để tránh ngăn chặn nguồn cung cấp từ tụ điện cấp đến bình ắc quy, thời điểm điện áp bình ắc quy giảm xuống đề máy Nguồn điện từ bình ắc quy tụ điện tách rời độc lập với Để đảm bảo nguồn cung cấp cho phụ tải điện đồng hồ hiển thị, hệ thống âm không bị tụt áp Chế độ By-Pass (By-pass mode): Khi dòng tiêu thụ tải điện xe lơn 50A, relay bypass (nằm bên chuyển đổi DC-DC) ON để cung cấp trực tiếp nguồn điện từ máy phát tới phụ tải điện xe Tuy nhiên, trường hợp mạch giảm điện chuyển đổi DC-DC bị lỗi trường hợp điện áp bình ắc quy nhỏ 11V chế độ ByPass hoạt động Lưu ý thêm: Trong chế độ By-pass hoạt động, kiểm tra hệ thống cách sử dụng đèn hiển thị bảng đồng hồ táp lô Chế độ sạc lại cho tụ điện (Pre-charge mode): Nếu xe trạng thái lưu kho (không hoạt động) thời gian dài mà động không hoạt động tượng tự phóng điện tụ điện (dịng rị) xảy liên tục Trong trường hợp nguồn điện từ bình ắc quy từ máy phát cấp cho tụ điện với lí sau đây:  Để đảm bảo dịng kích cho máy phát (cấp từ tụ điện)  Do phụ tải cấp nguồn từ tụ điện, điện áp tụ điện phải cao bình ắc quy Tùy thuộc vào điều kiện mà chế động hoạt động (Chế độ sạc lại cho tụ điện) có khác nhau: Chế độ sạc lại cho tụ điện ngưng hoạt động điện áp tụ điện tăng lên với điện áp cung cấp từ chuyển đổi DC-DC 8 Chế độ tụ điện cấp nguồn (Capacitor i-ELOOP power generation mode): Khi điện áp tụ điện lớn 20V (lơn 16V với điện áp bình ắc quy giảm xuống) với động OFF nắp ca pơ đóng, điện áp tụ điện nạp cho bình ắc quy  ... iELoop: Sơ đồ mạch ? ?i? ??n I- ELOOP Mazda 2014 Quá trình t? ?i tạo lượng từ hệ thống i- ELoop Mazda Chế độ hoạt động hệ thống I- ELOOP thay đ? ?i tùy thuộc vào tình trạng hoạt động xe tình trạng hoạt động. .. hiệu cảm biến nhiệt độ từ tụ ? ?i? ??n (i- ELOOP 1G Tín hiệu chuyển tiếp từ PCM đưa vào 1H Nguồn pin thông qua rơle IG1 đầu vào 1I Tín hiệu relay bypass từ PCM đưa vào III Nguyên lý hoạt động hệ thống. ..II Cấu tạo hệ thống t? ?i tạo lượng iELoop Mazda: Theo hãng Mazda, tụ ? ?i? ??n sở hữu nhiều ưu ? ?i? ??m so v? ?i cụm pin đáp ứng nhu cầu mơtơ nạp lượng nhanh chóng Thêm vào đó, tụ ? ?i? ??n khơng nhanh