Thiết kế chế tạo mô hình xe máy điện thiết kế chế tạo điện và điều khiển

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CHẾ TẠO MƠ HÌNH XE MÁY ĐIỆN (THIẾT KẾ CHẾ TẠO ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN) NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS HUỲNH QUANG THẢO Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Trương Nhật Hào 1711251302 17DOTA3 Nguyễn Thanh Hải 1711251301 17DOTA3 Mạch Tấn Huy 1711251339 17DOTA3 Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CHẾ TẠO MƠ HÌNH XE MÁY ĐIỆN (THIẾT KẾ CHẾ TẠO ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN) NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS HUỲNH QUANG THẢO Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Trương Nhật Hào 1711251302 17DOTA3 Nguyễn Thanh Hải 1711251301 17DOTA3 Mạch Tấn Huy 1711251339 17DOTA3 Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2021 LỜI CAM ĐOAN Nhóm chúng em cam đoan cơng trình nghiên cứu chúng em Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa có cơng bố cơng trình nghiên cứu khác Tp, Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng năm 2021 (Ký tên ghi rõ họ tên) i LỜI CẢM ƠN Trước hết em xin gửi tới thầy cô lời chào trân trọng, lời chúc sức khỏe lời cảm ơn sâu sắc đến tất thầy cô Viện Kỹ Thuật trường Đại học thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện cho chúng em có ngày làm đồ án tốt nghiệp vô ý nghĩa Với quan tâm, dạy dỗ, bảo tận tình chu đáo thầy cơ, đến chúng em hồn thành báo cáo Để báo cáo đạt kết tốt đẹp, chúng em nhận hỗ trợ, giúp đỡ thầy Với tình cảm sâu sắc, chân thành, cho phép chúng em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất thầy cô Viện Kỹ Thuật trường Đại học thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện giúp đỡ q trình học tập hồn thiện báo cáo Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Huỳnh Quang Thảo quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn chúng em hoàn thành tốt báo cáo thời gian qua Với điều kiện thời gian kinh nghiệm hạn chế chúng em, báo cáo tránh thiếu sót Chúng em mong nhận bảo, đóng góp ý kiến thầy để chúng em có điều kiện bổ sung, nâng cao kiến thức nhằm phục vụ tốt cơng tác thực tế sau Chúng em xin chân thành cảm ơn ii MỤC LỤC Phiếu đăng kí đề tài đồ án tốt nghiệp Phiếu giao nhiệm vụ LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU v DANH SÁCH CÁC HÌNH vi DANH SÁCH CÁC BẢNG viii CHƯƠNG GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Tính cấp thiết đề tài .1 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.3 Mục đích nghiên cứu 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu .6 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Kết đạt đề tài 1.7 Kết cấu đề tài .7 CHƯƠNG TÍNH TỐN, THIẾT KẾ XE MÁY ĐIỆN 2.1 Tổng quan phần mềm mô Proteus .8 2.2 Phương án thiết kế xe máy điện .9 2.3 Giới thiệu thiết bị xe máy điện 11 2.4 Tính tốn động học xe máy điện 26 iii CHƯƠNG MÔ PHỎNG, THI CƠNG, LẮP RÁP VÀ THỰC NGHIỆM MƠ HÌNH XE MÁY ĐIỆN 30 3.1 Mô xe máy điện phần mềm Proteus 30 3.2 Thi cơng, lắp ráp mơ hình xe máy điện 41 3.3 Bảo dưỡng xe máy điện 51 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN 52 4.1 Đánh giá kết 52 4.2 Kết luận 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 PHỤ LỤC 56 iv Đèn chiếu sáng đặt phía trước ghi đơng đèn tín hiệu đặt hai bên đèn chiếu sáng Hình 3.21: Đèn chiếu sáng đèn tín hiệu phía trước Hình 3.22: Cịi xe 45 Cịi xe phía đèn chiếu sáng, phuộc trước xe Đèn hậu lắp đặt vè sau xe, phía sau yên xe Hai đèn tín hiệu phía sau gắn pát bắt biển số Hình 3.23: Đèn xe đèn tín hiệu phía sau 46 Cùm cơng tắc đèn tín hiệu, bật tắt FAR/ COS, nút bấm cịi lắp ghi đơng phía bên trái Hình 3.24: Cùm công tắc tay lái bên trái 47 Lắp chớp đèn tín hiệu xi nhan vào khung sườn phía pin Hình 3.25: Bộ chớp đèn tín hiệu 48 Motor bánh xe lắp vào gắp xe, dây cáp cấp nguồn cho motor cố định vào gắp xe Hình 3.26: Motor điện chiều tích hợp với bánh xe 49 Kết nối dây từ driver với phận thiết bị khác Hình 3.27: Kết nối Driver với thiết bị Hình 3.28: Jack đèn chiếu sáng đèn tín hiệu 50 3.3 Bảo dưỡng xe máy điện Trước vận hành xe cần kiểm tra chi tiết: pin lithium-ion, tay phanh, tay ga, jack cắm kết nối nhằm phát sớm hư hỏng khắc phục kịp thời đảm bảo an toàn trình vận hành xe Nên kiểm tra dung lượng pin lithium-ion trước sử dụng xe tránh trường hợp dung lượng pin hoạt động mức thấp gây hại giảm tuổi thọ pin Không nên sử dụng pin mơi trường có nhiệt độ cao dẫn đến cháy nổ, nhiệt độ pin tăng cao, ảnh hưởng đến tuổi thọ hiệu pin lithium-ion Khi sạc pin lithium-ion, nên để nơi khơ thơng thống tránh để nơi ẩm ướt Không nên chở tải trọng xe máy điện thiết kế Khi vệ sinh xe, cần ý tránh xịt nước trực tiếp phận xe pin lithium-ion, điều khiển, động tích hợp bánh xe, jack cắm điện gây hư hỏng 51 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN 4.1 Đánh giá kết Sau quãng thời gian nghiên cứu thực đề tài dựa vào mục tiêu ban đầu đề ra, đề tài “Tính tốn, thiết kế xe máy điện” hồn thành thời hạn đạt số kết sau thực hiện: − Vận dụng kiến thức học trường lớp đưa vào thực tế; − Hồn thành cơng đoạn tính tốn đưa thông số phù hợp với yêu cầu đặt điều kiện vận hành xe; − Thiết lập hệ thống điện xe hoạt động với yêu cầu đặt hệ thống điện thực tế; − Nắm bắt quy trình thực thiết kế xe máy điện; − Mô thành công hoạt động hệ thống tín hiệu cần thiết thiết kế xe máy điện phần mềm Proteus hoạt động ổn định; − Mô thành công hoạt động động điện dựa phần mềm Proteus; − Thi cơng lắp ráp hồn chỉnh mơ hình vật lý chức hoạt động với yêu cầu ban đầu đặt ra; − Đưa phương pháp giải vấn đề toàn cầu quan tâm ô nhiễm môi trường Tuy nhiên bên cạnh đó, cịn số hạn chế: − Sau thi cơng lắp ráp hồn chỉnh mơ hình vật lý, mơ hình chưa thể thực thử nghiệm đường lý khách quan; − Một số lý bất cập mà nhóm chưa thực giải triệt để Những thuận lợi khó khăn trình thực đề tài 52  Thuận lợi: − Nhóm nhận giúp đỡ tận tình GVHD Huỳnh Quang Thảo thời gian thực đề tài; − Dễ dàng việc tiếp cận thông tin tảng Internet  Khó khăn: − Vì xe máy điện nước ta chưa thực phổ biến rộng rãi khó khăn việc tìm tài liệu nước để nghiên cứu tham khảo dẫn đến phải tìm kiếm tài liệu từ nước ngồi; − Vì tình hình dịch bệnh, gây khó khăn việc tương tác thành viên nên đề tài thực chưa đạt kết tốt Mặc dù vậy, với cố gắng nỗ lực thành viên nhóm hỗ trợ tận tình GVHD Huỳnh Quang Thảo, đề tài hoàn thành tiến độ 4.2 Kết luận Xe máy điện xu hướng phát triển xã hội phương tiện sử dụng để di chuyển chủ yếu tương lai Nắm bắt vấn đề đó, nhóm lựa chọn thực đề tài “thiết kế, chế tạo xe máy điện” đạt thành công định Tuy nhiên, trình thực đề tài ảnh hưởng tình hình dịch bệnh, đề tài tập trung vào thiết kế hệ thống điện xe máy điện, tính xe hoạt động ổn định Bên cạnh đó, cơng việc sau thực tương lai: − Trang bị tính an tồn xe, xe máy điện việc lưu thơng đường khơng có vận hành xe mà phải đảm bảo yêu cầu đặt an toàn: hệ thống cảnh báo va chạm, hệ thống phanh ABS, hệ thống hãm phanh điện,…nhằm giúp xe đạt độ tin cậy cao lưu thông đường; − Trang bị tính tiện ích phù hợp với nhu cầu xã hội: hệ thống chống trộm, hệ thống định vị xe,… Với tốc độ phát triển cơng nghệ nay, việc thơng minh hố xe xu hướng thời đại công nghệ 4.0 Các yêu cầu khắt khe đặt môi trường 53 gây trở ngại không nhỏ cho ngành công nghiệp ô tô xe máy sử dụng động đốt giới, xe sản xuất đòi hỏi nghiêm ngặt chất lượng khí thải bên cạnh tình trạng thiếu hụt lượng hố thạch tương lai Có thể thấy thuận lợi thị trường xe điện ngày phát triển giới nước Các phương tiện sử dụng lượng điện trở thành xu hướng phát triển cho công nghiệp nước nhà 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Nguyễn Văn Nhanh Giáo trình lý thuyết tơ Trường Đại học Cơng nghệ Tp.HCM, năm 2018, trang 29 – 66 [2] Tài liệu: Building an Electric Motorcycle_ Design and Construction of a Zer [3] Carl Vogel Tài liệu How to Troubleshoot, Repair, and Modify Motorcycle Electrical Systems (Motorbooks Workshop) [4] H L Mohamed-Nour, J W Quigley Tài liệu: Design Considerations In An Efficient Electric Motorcycle R Das Electrical Engineering Department California State University [5] Rebecca Matulka The history of the electric car https://www.energy.gov/articles/history-electric-car 07/2021 [6] Wikipedia Brushless DC Electric Motor https://en.wikipedia.org/wiki/Brushless_DC_electric_motor 07/2021 [7] Electrical4U Tên báo: Brushless DC Motor (BLDC): What are they and how they work? https://www.electrical4u.com/brushless-dc-motors/ 07/2021 [8] Vũ Đức Mạnh Tên báo (Review) xe máy điện tốt (2021) https://digitrends.com.vn/xe-may-dien-tot-nhat 07/2021 [9] Vinfast Tên báo: Vì xe máy điện ngày ưa chuộng https://www.google.com/amp/s/amp.thanhnien.vn/xe/thi-truong-xe/vi-saoxe-may-dien-ngay-cang-duoc-ua-chuong-28618x.amp 08/2021 55 PHỤ LỤC  Phụ lục 1: Code CCS #include #device ADC=10 #use delay(crystal=8000000) #use FIXED_IO( C_outputs=PIN_C2,PIN_C1,PIN_C0 ) #use fast_io(D) #use fast_io(D) #define START_BUTTON pin_a1 #define STOP_BUTTON pin_a2 #define REVERSE_BUTTON pin_a3 #define LED_GREEN pin_c0 #define LED_RED pin_c1 int16 duty=0; const int bldc_move_table[8] ={0, 18, 9, 24, 36, 6, 33, 0}; const int bldc_move_table_rev[8] ={0, 33, 6, 36, 24, 9, 18, 0}; int hall_input=0, rev=0, run=0; #INT_RB void RB_isr(void) { hall_input=(input_b()>>4) & 7; if(rev==0) { output_d(bldc_move_table[hall_input]); } else { 56 output_d(bldc_move_table_rev[hall_input]); } } void main() { set_tris_a(0b00001111); set_tris_b(0xf0); set_tris_c(0x00); set_tris_d(0x00); setup_adc_ports(sAN0); setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL|ADC_TAD_MUL_0); set_adc_channel(0); delay_us(20); setup_timer_2(T2_DIV_BY_16,249,1); setup_ccp1(CCP_PWM|CCP_SHUTDOWN_AC_L|CCP_SHUTDOWN_BD_L); set_pwm1_duty((int16)0); disable_interrupts(INT_RB); enable_interrupts(GLOBAL); while(TRUE) { if(input(START_BUTTON)) { if(run==0) { 57 run=1; enable_interrupts(INT_RB); hall_input=(input_b()>>4) & 7; if(rev==0) { output_low(LED_RED); output_high(LED_GREEN); output_d(bldc_move_table[hall_input]); } if(rev==1) { output_low(LED_GREEN); output_high(LED_RED); output_d(bldc_move_table_rev[hall_input]); } } while(input(START_BUTTON)); } else if(input(STOP_BUTTON)) { disable_interrupts(INT_RB); run=0; output_low(LED_GREEN); output_low(LED_RED); output_d(0x00); set_pwm1_duty((int16)0); while(input(STOP_BUTTON)); } else if(input(REVERSE_BUTTON)) { 58 disable_interrupts(INT_RB); if(rev==0) { rev=1; output_low(LED_GREEN); output_high(LED_RED); } else { rev=0; output_low(LED_GREEN); output_high(LED_RED); } run=0; set_pwm1_duty((int16)0); delay_ms(500); while(input(REVERSE_BUTTON)); } if(run==1) { read_adc(ADC_START_ONLY); delay_us(100); while(!adc_done()); duty = read_adc(ADC_READ_ONLY); duty = duty * 0.976; set_pwm1_duty((int16)duty); } } } 59