Đang tải... (xem toàn văn)
“Thiết kế, chế tạo mạch sạc ắc quy không dây” có sản phẩm là một hệ thống sạc ắc quy với công nghệ tiêu chuẩn của sạc pin EV dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ giữa 2 cuộn dây. Trong quá trình nghiên cứu, chúng em đã nghiên cứu về cấu tạo của ắc quy, nguyên lý hoạt động của sạc không dây, các thông số ảnh hưởng đến hiệu suất truyền, các module và các linh kiện điện tử sử dụng trong mạch, thiết kế, chế tạo mạch sạc và lập trình điều khiển và hiển thị các thông số của mạch sạc ắc quy. Cụ thể: mạch sạc không dây sử dụng nguồn điện cấp vào và truyền không dây qua mạch thu thông qua cuộn phát và cuộn thu dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, sau đó thông qua bộ vi điều khiển để điều khiển dòng sạc và thể hiển thị các thông số cụ thể để giám sát theo dõi trong quá trình sạc như dòng sạc, hiệu điện thế sạc và dung lượng ắc quy. Từ đó có thể ứng dụng vào thực tiễn bởi các chức năng sạc cơ bản và hiển thị thông tin trong quá trình sạc để có thể theo dõi quá trình sạc ắc quy. Sạc không dây cung cấp giải pháp sạc hiện đại, mang lại sự an toàn và tránh được các trường hợp rủi ro về điện trong quá trình sạc cho người dùng.
BỘGIÁODỤCVÀĐÀOTẠO TRƯỜNGĐẠIHỌCSƯPHẠMKỸTHUẬT TP.HỒCHÍMINH KHOAĐÀOTẠOCHẤTLƯỢNGCAO ĐỒÁNTỐTNGHIỆP THIẾTKẾ,CHẾTẠO MẠCHSẠCẮCQUYKHÔNGDÂY GVHD: ThS.NGUYỄNTRỌNGTHỨC SVTH: NGUYỄNPHÚCDUY - 17145107 ĐỖDUYTÂN - 17145216 ĐOÀNTHẢOVY - 17145254 Tp.HồChíMinh,ngày12tháng08năm2021 BỘGIÁODỤCVÀĐÀOTẠO TRƯỜNGĐẠIHỌCSƯPHẠMKỸTHUẬTTP.HỒCHÍMINH KHOAĐ ÀOTẠOCHẤTLƯỢNGCAO ĐỒÁNTỐTNGHIỆP THIẾTKẾ,CHẾTẠO MẠCHSẠCẮCQUYKHÔNGDÂY GVHD: ThS.NGUYỄNTRỌNGTHỨC SVTH: NGUYỄNPHÚCDUY - 17145107 ĐỖDUYTÂN - 17145216 ĐOÀNTHẢOVY - 17145254 Tp.HồChíMinh,ngày12tháng08năm2021 CỘNGHÒAXÃHỘICHỦNGHĨAVIỆTNAM Độclập-Tựdo-Hạnhphúc *** Tp.HồChíMinh,ngày12tháng8năm2021 NHIỆMVỤĐỒÁNTỐTNGHIỆP Họtênsinhviên: 1.NGUYỄNPHÚCDUY MSSV:17145107 2.ĐỖDUYTÂN MSSV:17145216 3.ĐỒNTHẢOVY MSSV:17145254 Chunngành:CơngnghệKỹthuậtƠtơ TêntiếngAnh:AutomotiveEngineeringTechnology Hệđàotạo:ĐẠIHỌCCHÍNHQUY Mãhệđàotạo:K17145 Khóa:2017 Lớp:171454CL4 1.Tênđềtài: THIẾTKẾ,CHẾTẠOMẠCHSẠCẮCQUYKHƠNGDÂY 2.Nhiệmvụđềtài: Nghiêncứuvềcấutạocủabìnhắcquy. Nghiêncứuvềngunlýsạckhơngdây. Nghiêncứucácthơngsốảnhhưởngđếnhiệusuấttruyềnđiện. Nghiêncứucácmodule,cáclinhkiệnđiệntửsửdụngtrongmạch. Thiếtkế,chếtạomạchđiềukhiểnvàhiểnthịcácthơngsốcủamạchsạcắcquy. LậptrìnhArduinoUnođiềukhiểnmạchsạc. Viếtthuyếtminhđềtài. 3.Sảnphẩmđềtài: ● Quyểnthuyếtminh ● Hệthốngsạcắcquykhôngdây 4.Ngàygiaonhiệmvụđềtài:28/12/2020 5.Ngàyhồnthànhnhiệmvụ:12/08/2021 TRƯỞNGBỘMƠN CÁNBỘHƯỚNGDẪN TS.DươngTuấnTùng ThS.NguyễnTrọngThức CỘNGHÒAXÃHỘICHỦNGHĨAVIỆTNAM Độclập-Tựdo-Hạnhphúc *** Tp.HồChíMinh,ngày12 tháng8 năm2021 NHẬNXÉTCỦAGIẢNGVIÊNHƯỚNGDẪN Tênđềtài:T HIẾTKẾ,CHẾTẠOMẠCHSẠCẮCQUYKHƠNGDÂY Họtênsinhviên: 1.NGUYỄNPHÚCDUY MSSV:17145107 2.ĐỖDUYTÂN MSSV:17145216 3.ĐỒNTHẢOVY MSSV:17145254 Ngành:CơngnghệKỹthuậtơtơ I.NHẬNXÉT 1.Vềhìnhthứctrìnhbày&tínhhợplýcủacấutrúcđềtài: 2.Vềnộidung( đánhgiáchấtlượngđềtài,ưu/khuyếtđiểmvàgiátrịthựctiễn) II.NHỮNGNỘIDUNGCẦNĐIỀUCHỈNH,BỔSUNG III.ĐỀNGHỊVÀĐÁNHGIÁ 1.Đềnghị( chophépbảovệhaykhông): . 2.Điểmđánhgiá( theothangđiểm10): Tp.HồChíMinh,ngày12tháng 08năm2021 Giảngviênhướngdẫn (Ký&ghirõhọtên) ThS.NguyễnTrọngThức CỘNGHÒAXÃHỘICHỦNGHĨAVIỆTNAM Độclập-Tựdo-Hạnhphúc *** Tp.HồChíMinh,ngày12tháng8năm2021 NHẬNXÉTCỦAGIẢNGVIÊNPHẢNBIỆN Tênđềtài:T HIẾTKẾ,CHẾTẠOMẠCHSẠCẮCQUYKHƠNGDÂY Họtênsinhviên: 1.NGUYỄNPHÚCDUY MSSV:17145107 2.ĐỖDUYTÂN MSSV:17145216 3.ĐOÀNTHẢOVY MSSV:17145254 Ngànhđàotạo:CơngnghệKỹthuậtƠtơ. I.NHẬNXÉT 1.Vềhìnhthứctrìnhbày&tínhhợplýcủacấutrúcđềtài: 2.Vềnộidung( đánhgiáchấtlượngđềtài,ưu/khuyếtđiểmvàgiátrịthựctiễn) II.NHỮNGNỘIDUNGCẦNĐIỀUCHỈNH,BỔSUNG III.ĐỀNGHỊVÀĐÁNHGIÁ 1.Đềnghị( Chophépbảovệhaykhông):. . 2. Điểm đánh giá (theo thang điểm 10): . TP.HCM,ngày12tháng08năm2021 Giảngviênphảnbiện (Ký&ghirõhọtên) TS.LêThanhPhúc CỘNGHÒAXÃHỘICHỦNGHĨAVIỆTNAM Độclập-Tựdo-Hạnhphúc *** Tp.HồChíMinh,ngày12tháng8năm2021 XÁCNHẬNHỒNTHÀNHĐỒÁN Tênđềtài:THIẾTKẾ,CHẾTẠOMẠCHSẠCẮCQUYKHƠNGDÂY Họtênsinhviên: 1.NGUYỄNPHÚCDUY MSSV:17145107 2.ĐỖDUYTÂN MSSV:17145216 3.ĐỒNTHẢOVY MSSV:17145254 Ngành:CơngnghệKỹthuậtơtơ Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện và các thành viên trong Hội đồng bảo vệ. Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn chỉnh đúngtheoyêucầuvềnộidungvàhìnhthức. ChủtịchHộiđồng: Giảngviênhướngdẫn: Giảngviênphảnbiện: Tp.HồChíMinh,ngày12tháng08năm2021 LỜICẢMƠN Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu trên trường với vai trò là một sinh viên Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, chúng em đã đúc kết được rất nhiều kiến thức, tích lũy những kinh nghiệm quý báu để làm hành trang bước vào cuộc sống. Có được điều đó chính là nhờ sự giảng dạy, giúp đỡ tận tình của q thầy cơ. Với lịng biết ơn chân thành và sâu sắc, chúng em xin được gửi lời cảm ơn đến: ThS. Nguyễn Trọng Thức, thầy là người đã trực tiếp hướng dẫn đề tài, bám sát và ân cần hỗ trợ cho chúng em trong suốt thời gian thực hiện từ những điều nhỏ nhặt nhất. Từ đó, cùng với việc vận dụng những điều đã học, chúng em cịn được tiếp cận nhữngkiếnthứcmớisẽgiúpíchrấtnhiềutrongtươnglai. Cảm ơn quý thầy cô Khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao nói riêng và Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh nói chung đã tận tình giảng dạy và truyền đạt những kiến thức đại cương cũng như chuyên ngành để tạo điều kiện cho chúng em có một mơi trường học tập rất tốt trong suốt bốn năm qua và hoàn thành đồ án tốt nghiệpnày. Xin chân thành cảm ơn các anh chị khóa trước và các bạn sinh viên cùng khóa đã giúpđỡchúngemtrongsuốtthờigianhọctập. Chúng em đã rất cố gắng nhưng đề tài này không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong những ý kiến đóng góp từ q thầy cơ để được hồn thiện hơn. Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn và kính chúc quý thầy cô Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh dồi dào sức khỏe, hạnh phúc và thành công trong cuộcsốngvàsựnghiệptrồngngười. Tp.HồChíMinh,ngày12tháng08năm2021 Sinhviênthựchiện NguyễnPhúcDuy–ĐỗDuyTân ĐoànThảoVy i TÓMTẮT “Thiết kế, chế tạo mạch sạc ắc quy khơng dây” có sản phẩm là một hệ thống sạc ắc quy với công nghệ tiêu chuẩn của sạc pin EV dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ giữa 2 cuộn dây. Trong quá trình nghiên cứu, chúng em đã nghiên cứu về cấu tạo của ắc quy, nguyên lý hoạt động của sạc không dây, các thông số ảnh hưởng đến hiệu suất truyền, các module và các linh kiện điện tử sử dụng trong mạch, thiết kế, chế tạo mạch sạc và lập trình điều khiển và hiển thị các thơng số của mạch sạc ắc quy. Cụ thể: mạch sạc không dây sử dụng nguồn điện cấp vào và truyền không dây qua mạch thu thông qua cuộn phát và cuộn thu dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, sau đó thơng qua bộ vi điều khiển để điều khiển dòng sạc và thể hiển thị các thông số cụ thể để giám sát theo dõi trong q trình sạc như dịng sạc, hiệu điện thế sạc và dung lượng ắc quy. Từ đó có thể ứng dụng vào thực tiễn bởi các chức năng sạc cơ bản và hiển thị thơng tin trong q trình sạc để có thể theo dõi quá trình sạc ắc quy. Sạc không dây cung cấp giải pháp sạc hiện đại, mang lại sự an tồn và tránh được các trường hợp rủi rovềđiệntrongqtrìnhsạcchongườidùng. ii MỤCLỤC LỜICẢMƠN i TÓMTẮT ii MỤCLỤC iii DANHMỤCVIẾTTẮT vii MỤCLỤCHÌNHẢNH viii MỤCLỤCBẢNG x Chương1 TỔNGQUANVỀĐỀTÀI 1.1.Đ ặtvấnđề 1.2.L ýdochọnđềtài 1.3.M ụctiêuchọnđềtài 1.4.G iớihạnđềtài 1.5.Ý nghĩathựchiện 1.6.Phươngphápnghiêncứu 1 1 2 3 3 3 3 Chương2: CƠSỞLÝTHUYẾT 2.1.C ấutạohệthốngnănglượngtrênxeđiện 2.1.1.P in 2.1.2.Ắcquytrênxehybrid 2.1.3.I nverter 2.1.4.H ệthốngquảnlýnhiệt pin 2.1.5.H ệthốngsạc 2.1.6.P hươngphápsạcắcquy 2.2.S ạckhôngdây 2.2.1.Nguyênlýsạckhôngdây 2.2.2.Ứngdụngsạckhôngdây 2.3.S ạckhôngdâychoxeđiện 2.3.1.Sạckhôngdâychoxeđạpđiện 2.3.2.Sạckhôngdâychoôtôđiện 2.4.Hệthốngsạckhôngdây iii 4 5 5 6 14 15 16 18 20 21 21 23 23 24 25 4.1.C ấutrúctụ 2.4.2.B ộchuyểnđổinguồn 2.4.3.P incóthểsạclại 2.5.Ứ ngdụngsạckhơngdâyvàxeđiện 2.5.1.P hântíchvàthiếtkếhệthốngsạckhơngdây 2.5.2.C uộndâyvàphươngphápthiếtkế 2.5.3.Cáccáchkiểmsốt 2.5.4.C ânnhắcantồnđiện Chương3 2 6 26 29 30 30 31 33 34 GIỚITHIỆUCÁCMODULE,LINHKIỆNĐIỆNTỬVÀCÁCPHẦNMỀM 3.1G iớithiệuvềcácmodule 3.1.1A rduinonano 3.1.2C ảmbiếndòngACS712 3.1.4L CD1602KeypadShieldV3-2 3.1.5.M oduleMCP4725 3.2C áclinhkiệnđiệntử 3.2.1M osfet60N06 3.2.2D iodeSR5100 3.2.3D iodeZener1N4753 3.2.4T ụđiện 3.2.5Đ iệntrở 3.3Cácphầnmềmđượcsửdụng 3.3.1A ltium 3.3.2S olidworks 3.3.3A rduino Chương4 3 6 36 36 37 42 43 44 44 46 47 48 50 52 52 53 54 CƠCẤUMẠCH,THIẾTKẾ,THICƠNGMƠHÌNH 4.1S ơđồkhốitổngqt 4.1.1S ơđồkhốimạchphát 4.1.2S ơđồkhốimạchthu 4.1.3S ơđồkhốimạchđiềukhiểnsạc 4.2T hiếtkếmạch 4.2.1Thiếtkếmạchphát 4.2.2T hiếtkếmạchthu iii 5 6 56 56 57 57 58 58 59 Khảosát1:T ụ(Uin)3.3µF400V Cuộnphát- Cuộnthu: 11vịng-22vịng T ụ(Uin)3.3µF400V Cáckiểuđo Uin Uout I P Khơngcómạch giảmáp 47.5V Cómạchgiảmáp,khơngtải 44.3V Cómạchgiảmáp,cótải Uoutkhơng ổnđịnh 41.1V 1.2V 0.78A 0.936W Bảng5.1.Khảosátảnhhưởngtụ(Uin)3.3µF400V Khảosát2:T ụ(Uin)3.3µF400V+1.8µF400V Cuộnphát- Cuộnthu: 11vịng-22vịng Tụ(Uin)3.3µF400V+1.8µF400V Cáckiểuđo Uin Uout I P Khơngcómạch giảmáp 47.8V Cómạchgiảmáp,khơngtải 44.3V 44.3V Cómạchgiảmáp,cótải chỉnhUout =20.5V khôngổn định 1.2V 0.76A 0.912W Bảng5.2.Khảosátảnhhưởngtụ(Uin)3.3µF400V+1.8µF400V 70 Khảosát3:T ụ(Uin)1.8µF400V Cuộnphát- Cuộnthu 11vịng-22vịng Tụ(Uin)1.8µF400V Cáckiểuđo Uin Uout I P Khơngcómạch giảmáp 47.6V Cómạchgiảmáp,khơngtải 44.2V 44.2V Cómạchgiảmáp,cótải chỉnhUout =21.5V 41.2V 1.2V 0.78A 0.936W Bảng5.3.Khảosátảnhhưởngtụ(Uin)1.8µF400V hảosát4:T K ụ(Uin)1.8µF400V+2.2µF650V Cuộnphát- Cuộnthu 11vịng-22vịng Tụ(Uin)1.8µF400V+2.2µF650V Cáckiểuđo Uin Uout I P Khơngcómạch giảmáp 46.5V Cómạchgiảmáp,khơngtải 43V 40.2V Cómạchgiảmáp,cótải chỉnhUout =14.7V 40.5V 0.79A 0.948W Bảng5.4.Khảosátảnhhưởngtụ(Uin)1.8µF400V+2.2µF650V 71 1.2V Khảosát5:T ụ(Uin)2.2µF650V Cuộnphát- Cuộnthu 11vịng-22vịng T ụ(Uin)2.2µF650V Cáckiểuđo Uin Uout I P Khơngcómạch giảmáp 46V Cómạchgiảmáp,khơngtải 43.7V 42.8V Cómạchgiảmáp,cótải chỉnhUout =12V(khơngổnđịnh) 38.4V 1.8V 0.88A 1.584W Bảng5.5.Khảosátảnhhưởngtụ(Uin)2.2µF650V Khảosát6:T ụ2.2µF400V(Uin)+Tụ1000µF50V(Uin)+Tụ1000µF50V(Uout) Cuộnphát- Cuộnthu 11vịng-22vịng Tụ2.2µF400V(Uin )+Tụ1000µF50V(Uin )+Tụ 1000µF50V(Uout) Cáckiểuđo Uin Uout I P Khơngcómạch giảmáp 45.6V Cómạchgiảmáp,khơngtải 42.7V Cómạchgiảmáp,cótải ĐiềuchỉnhUout =12V 9.7V 9.4V 2A 18.8W Bảng5.6.Khảosátảnhhưởngtụ2.2µF400V(Uin )+Tụ1000µF50V(Uin ) +Tụ1000µF50V(Uout) 72 Khảosát7:T ụ1000µF50V(Uin )+Tụ1000µF50V(Uout) Cuộnphát- Cuộnthu 11vịng-22vịng Tụ1000µF50V(Uin )+Tụ1000µF50V(Uout) Cáckiểuđo Uin Uout I P Khơngcómạch giảmáp 47V Cómạchgiảmáp,khơngtải 41.2V 37.1V Cómạchgiảmáp,cótải ĐiềuchỉnhUout =12V 7.2V 7V 1.71A 11.97W Bảng5.7.Khảosátảnhhưởngtụ1000µF50V(Uin )+Tụ1000µF50V(Uout) Khảosát8:T ụ1000µF50V(Uin ) Cuộnphát- Cuộnthu 11vịng-22vịng 1000µF50V(Uin ) Cáckiểuđo Uin Uout I P Khơngcómạch giảmáp 43.2V Cómạchgiảmáp,khơngtải 41.2V 37.1V Cómạchgiảmáp,cótải ĐiềuchỉnhUout =12V 7.3V 1.72A Bảng5.8.Khảosátảnhhưởngtụ1000µF50V(Uin ) 73 7.1V 12.212W Khảosát9:T ụ2.2µF400V(Uin ) Cuộnphát- Cuộnthu 11vịng-22vịng T ụ2.2µF400V(Uin ) Cáckiểuđo Uin Uout I P Khơngcómạch giảmáp 43.1V Cómạchgiảmáp,khơngtải 39.5V 37.1V Cómạchgiảmáp,cótải ĐiềuchỉnhUout =12V 7.0V 7.0V 1.71A 11.97W Bảng5.9.Khảosátảnhhưởngtụ2.2µF400V(Uin ) Khảosát10: T ụ2.2µF400V(Uin )+Tụ1000µF50V(Uout ) Cuộnphát- Cuộnthu 11vịng-22vịng Tụ2.2µF400V(Uin )+Tụ1000µF50V(Uout ) Cáckiểuđo Uin Uout I P Khơngcómạch giảmáp 43.4V Cómạchgiảmáp,khơngtải 39.9V 37.1V Cómạchgiảmáp,cótải ĐiềuchỉnhUout =12V 7.2V 7.0V 1.71A 11.97W Bảng5.10.Khảosátảnhhưởngtụ2.2µF400V(Uin )+Tụ1000µF50V(Uout ) Sau khi tiến hành khảo sát lấy số liệu về sự ảnh hưởng của tụ với hiệu suất của mạchchotathấydunglượngcủatụảnhhưởngđếnhiệusuấttruyềnnănglượngcủatụ. 74 Để đạt được sự ổn định cũng như đạt được tần số cộng hưởng mong muốn chọn tụ làyếutốquantrọngdonóảnhhưởngtrựctiếpđếntầnsốtruyềnđiện. 5.3Khảosátsựảnhhưởngcủasốvịngdâycuộnthu Ở khảo sát này nhóm sẽ lấy thơng số tụ tối ưu nhất và thay đổi số vòng dây ở mạch phát và mạch thu để lấy số liệu xác định số vòng dây ở mạch phát và mạch thu hiệu quả. Mỗi cuộn dây có đường kính 17mm với tiết diện 0.8mm. Xét khoảng cách giữa 2 cuộnlà2mm Khảosát1:C uộnphát11vòng-cuộnthu22vòng Cuộnphát- Cuộnthu 11vịng-22vịng Tụ1000µF400V(Uin )+Tụ2.2µF50V(Uin ) +Tụ2.2µF50V(Uout ) Cáckiểuđo Uin Uout I P Khơngcómạch giảmáp 45.6V Cómạchgiảmáp,khơngtải 42.7V Cómạchgiảmáp,cótải ĐiềuchỉnhUout =12V 9.7V 9.4V 2A 18.8W Bảng5.11.Khảosátảnhhưởngcuộn Khảosát2:Cuộnphát11vịng-cuộnthu16vịng Cuộnphát- Cuộnthu 11vịng-16vịng Tụ1000µF400V(Uin )+Tụ2.2µF50V(Uin ) +Tụ2.2µF50V(Uout ) Cáckiểuđo Uin Uout I P Khơngcómạch giảmáp 30V Cómạchgiảmáp,khơngtải 28.3V 28.1V Cómạchgiảmáp,cótải chỉnhVout=12V 8.4V 8.3V 2A Bảng5.12.Khảosátảnhhưởngcuộn 75 16.6W Đây là bảng số liệu khảo sát sự ảnh hưởng của số vòng dây cuộn thu, ở đây chúng em so sánh giữa 2 cuộn thu có số vịng dây là 16 và 22 vịng thì sau khi chúng em thay đổi số vịng dây thì hiệu điện thế có sự chênh lệch rõ rệt phù hợp và có thể mang lại hiệu quả cho mạch thu, (đây là kết quả các thông số sau khi lắp các thiết bị tiêu thụ vào). Do cơng suất của mạch phát cịn thấp nên còn phụ thuộc vào số vòng dây chênh lệch giữa 2 cuộn lớn để tạo nên mạch khuếch đại tín hiệu.Sự chênh lệch số cuộn dây giữa 2 cuộn lớn giúp cho công suất ở mạch thu được khuếch đại hơn. Do đó mới có thể đápứngđượccơngsuấtmạchsạcắcquy. 5.4.Khảosátkhoảngcách Khoảng cách giữa 2 cuộn dây quyết định từ thông qua bề mặt cuộn là giống nhau về số lượng và độ tự cảm giữa 2 cuộn bằng nhau. Để có được độ tự cảm như mong muốn nhóm đã xem xét thay đổi các khoảng cách giữa 2 cuộn để thu được lượng từ thơng lớn nhất từ đó cho ra dòng điện với hiệu điện thế phù hợp để đáp ứng nhu cầu sạcắcquy. Khoảngcách Uin 4mm 42.3V 6mm 33.1V 8mm 26.5V 10mm 22.1V Bảng5.13.B ảngkhảosátkhoảngcách. Qua khảo sát trên có thể thấy hiệu điện thế đạt giá trị tối ưu ở khoảng cách giữa 2 cuộn dây là 4mm với số vòng ở mạch phát là 11 vòng và số vòng ở mạch thu là 25 vòng. 76 5.5Khảosátquátrìnhsạcắcquy 5.4.1.Khảosátvớiphươngphápsạcổnđịnháp Thờigianđo Lần1 Lần2 Lần3 0ph 11.3V 11.3V 11.3V 30ph 11.5V 11.5V 11.5V 1h 11.7V 11.6V 11.7V 1h30 11.8V 11.7V 11.8V 2h 11.9V 11.9V 11.9V 2h30 12.1V 12V 12V 3h 12.2V 12.1V 12.1V 3h30 12.2V 12.3V 12.4V 4h 12.3V 12.4V 12.4V 4h30 12.4V 12.4V 12.5V 5h 12.5V 12.5V 12.5V 5h30 12.5V 12.5V 12.6V 6h 12.6V 12.6V 12.6V Bảng5.14.Bảngsốliệuthuthậpđượckhiápdụngsạcáp Bảng số liệu này chúng em thiết lập dựa trên phương pháp OCV và biểu đồ đường thểhiệnsựgiatăngmứcdunglượngcủaắcquytheothờigian. Bảng này được ghi lại khi thực nghiệm khi mạch chưa được cải tiến, chưa điều khiểnđượcdịngvàáptrongqtrìnhsạc. Qua 3 lần đo thì cho chúng ta thấy được quá trình sạc diễn ra ổn định, mức dung lượng của ắc quy tăng dần theo từng giai đoạn thời gian và cả 3 lần đo gần như là tăng nhưnhau,khơngcósựthayđổiqđángkể.Ổnđịnhvàcóthểápdụngsạc. 77 H ình5.2Biểuđồđườngthểhiệnđiệnáptrongquátrìnhsạcắcquy 78 5.4.2.Khảosátvớiphươngphápsạcthôngminh Khảo sát này được thực hiện với dịng điện được kiểm sốt và điều khiển. Việc điều khiển thông qua vi điều khiển. Ở đây, vi điều khiển sẽ đo dung lượng được tính bằngAcủabìnhvàtínhtốnraphầntrămắcquyhiệntại. Khigiátrịtừ0-60%viđiềukhiểnsẽđiềuchỉnhdịngởmức1.5A. Khigiátrịtừ61-80%viđiềukhiểnsẽđiềuchỉnhdòngởmức0.6A. Khigiátrịtừ81-100%viđiềukhiểnsẽđiềuchỉnhdòngởmức0.25A Thờigian Lần1 (Banđầu1.85A) Lần2 (Banđầu2.15A) Lần3 (Banđầu2.25A) Dung lượng (Ah) Dung lượng(%) Dung lượng (Ah) Dung lượng(%) Dung lượng (Ah) Dung lượng(%) 0ph 1.85 37 2.15 43 2.25 45 30ph 2.8 56 2.85 57 2.8 56 1h 3.15 63 3.2 64 3.2 64 1h30 3.55 71 3.5 70 3.6 72 2h 3.8 76 3.9 78 3.95 79 2h30 4 80 4.15 83 4.1 82 3h 4.1 82 4.25 85 4.2 84 3h30 4.25 85 4.3 86 4.35 87 4h 4.35 87 4.45 89 4.4 88 4h30 4.45 89 4.6 92 4.5 90 5h 4.55 91 4.7 94 4.6 92 5h30 4.7 94 4.85 97 4.75 95 6h 4.85 97 4.9 98 4.9 98 6h30 5 100 5 100 5 100 Bảng5.15.Bảngkhảosátbằngphươngphápsạcthôngminh 79 Mặc dù việc điều khiển có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau, nhưng mục tiêu chung là tạo ra đầu ra mong muốn ở phần pin. Như đã giải thích trong chương trước, các giai đoạn chính của sạc pin điển hình là giai đoạn dịng khơng đổi và giai đoạn áp khơng đổi. Do đó, sự kiểm sốt tùy thuộc vào từng giai đoạn cụ thể của quátrìnhsạc. Trong q trình sạc dịng khơng đổi, mục đích giữ cho dòng điện cố định ở một giá trị nhất định, trong khi trong giai đoạn áp không đổi, điện áp của pin cần được giữ cố địnhởmộtgiátrịnhấtđịnh. Trong trường hợp này, việc điều khiển dễ dàng hiệu quả hơn trong giai đoạn dịng điện khơng đổi vì thế arduino được lập trình để đo và kiểm sốt dịng để quá trình sạc diễnrahiệuquảhơn. Đây là kết quả thực nghiệm thực tế của mạch sạc không dây đã được điều khiển sạc thông minh bằng phương pháp sạc với dòng và giới hạn áp được điều chỉnh tự động. 80 Chương6 KẾTLUẬNVÀĐỀNGHỊ 6.1.Kếtluận Sau khi quá trình tìm hiểu, nghiên cứu và thực hiện đồ án tốt nghiệp cùng với sự hướng dẫn tận tình của Ths. Nguyễn Trọng Thức, nhóm chúng em đã hoàn thành nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp mang tên: “Thiết kế, chế tạo mạch sạc không dây” kết quả đã cơ bản hồn thành, có thể vận hành ổn định và được tiến hành thử nghiệm đo đạc để thu thập số liệu thực tế. Tuy nhiên, do đây là đề tài mới nên vẫn còn sai số ở mộtkhoảngnhấtđịnh. Ngồi ra, nhóm chúng em đã có cơ hội tiếp cận và nghiên cứu về kiến thức mới, biết thêm được nhiều kiến thức hay và bổ ích và được hiểu biết nhiều hơn. Những trải nghiệm, kinh nghiệm và kiến thức được đúc kết này đều là hành trang quý giá khi chúng em rời khỏi ghế nhà trường và bước chân vào lĩnh vực chuyên ngành. Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện và nghiên cứu và ý kiến chủ quan của cá nhân nên khơng thể tránh khỏi các thiếu sót dẫn đến một số sai sót. Vì vậy, nhóm chúng em mong được thầy cô và các bạn sinh viên thông cảm cho nhóm chúng em và có thể đónggópthêmýkiếnđểnhómemcóthểhồnthànhđồánnàytốthơnnữa. 6.2.Đềnghị Do thời gian và điều kiện không cho phép, nên đề tài chúng em dừng lại ở mức mạch có thể sạc được với phương pháp sạc với dòng. Cùng với đó có thể theo dõi và quan sát các thông tin về hiệu điện thế, dòng sạc và dung lượng phần trăm của ắc quy trong quá trình sạc. Đề tài có thể cịn nhiều nội dung cần được cải thiện và phát triển để có thể trở thành một sản phẩm hoàn chỉnh nhất, thông minh hơn để ứng dụng rộng rãi trong thực tế. Nhóm chúng em rất mong và hy vọng có cơ hội tiếp tục và cải tiến sảnphẩm.Vàđây,làmộtsốhướngpháttriểnmànhómemđưara: - ĐiềukhiểnvàthôngbáochođiệnthoạithôngquaInternet. - Nângcấpcôngsuấttruyềnvàkhoảngcáchtruyềnnănglượng. - Sạcvớinhiềulõipháttạoravùngpháttừtrườngrộnghơn. - Bãisạckhơngdâychopin xeđiện. - Đưarachuẩngiaotiếpvớixeđiện,tínhphísạcchoơtơđiện. 81 DANHMỤCTÀILIỆUTHAMKHẢO TiếngViệt [1] https://vtv.vn/kinh-te/xe-dien-lan-song-moi-tren-thi-truong-o-to-tuong-lai.htm [2] https://vnexpress.net/oto-dien-la-lua-chon-tat-yeu-trong-tuong-lai-gan.html [3] https://www.xecov.com/articles/sac-va-cac-cap-do-sac-xe-dien [4] https://vinfastauto.com/vn_vi/tim-hieu-cac-loai-pin-o-to-dien [5] https://vinfastauto.com/vn/tim-hieu-he-sinh-thai-tram-sac-xe-dien-vinfast-tren- toan-quoc [6] https://garatructuyen.com/cau-tao-he-thong-sac-dien-tren-dong-xe-tesla/ [7] https://ictnews.vietnamnet.vn/kham-pha/o-to-dien-co-cong-nghe-sac-khong- day-nhu-dien-thoai-258558.html [8] https://tinhte.vn/thread/cong-nghe-sac-khong-day-cho-xe-dien-se-van-hanh- nhu-the-nao.2892739/ [9] https://vnexpress.net/sac-khong-day-smartphone-tu-khoang-cach-9-met-4278 210.html [10] https://vnexpress.net/cach-hoat-dong-cua-xe-hybrid-4144680.html TiếngAnh [11] I.Nam,R.Dougal,andE.Santi,“Optimaldesignmethodtoachieveboth goodrobustnessandefficiencyinloosely-coupledwirelesschargingsystem employingseries-parallelresonanttankwithasymmetricalmagneticcoupler,” inEnergyConversionCongressandExposition(ECCE),2013IEEE,2013, pp.3266–3276. [12] Y.Liu,P.A.Hu,andU.K.Madawala,“Maximumpowertransferand efficiencyanalysisofdifferentinductivepowertransfertuningtopologies,”in IndustrialElectronicsandApplications(ICIEA),2015IEEE10thConference on,2015,pp.649–654. [13] O.H.StielauandG.A.Covic,“Designoflooselycoupledinductivepower transfersystems,”inPowerSystemTechnology,2000.Proceedings. PowerCon2000.InternationalConferenceon,2000,vol.1,pp.85–90vol.1. [14] S.Chopra,“CONTACTLESSPOWERTRANSFERFORELECTRIC VEHICLECHARGINGAPPLICATION,”DelftUniversityofTechnology, theNetherlands,2011. [15] R.W.Porto,V.J.Brusamarello,I.Muller,andF.R.deSousa,“Designand characterizationofapowertransferinductivelinkforwirelesssensornetwork nodes,”inInstrumentationandMeasurementTechnologyConference (I2MTC),2015IEEEInternational,2015,pp.1261–1266 82 [16] S.Asheer,A.Al-Marawani,T.Khattab,andA.Massoud,“Inductivepower transferwithwirelesscommunicationsystemforelectricvehicles,”inGCC ConferenceandExhibition(GCC),20137thIEEE,2013,pp.517–522. [17] G.Jung,B.Song,S.Shin,S.Lee,J.Shin,Y.Kim,C.Lee,andS.Jung, “Wireless charging system for On-Line Electric Bus(OLEB) with series connected road-embeddedsegment,”inEnvironmentandElectrical Engineering(EEEIC),201312thInternationalConferenceon,2013,pp.485– 488. [18] Y.Shi,L.Xie,Y.T.Hou,andH.D.Sherali,“Onrenewablesensornetworks withwirelessenergytransfer,”inINFOCOM,2011ProceedingsIEEE,2011, pp.1350–1358. [19] R.W.Porto,V.J.Brusamarello,I.Muller,andF.R.deSousa,“Designand characterizationofapowertransferinductivelinkforwirelesssensornetwork nodes,”inInstrumentationandMeasurementTechnologyConference (I2MTC),2015IEEEInternational,2015,pp.1261–1266. [20] C.ParkandP.H.Chou,“AmbiMax:AutonomousEnergyHarvesting PlatformforMulti-SupplyWirelessSensorNodes,”inSensorandAdHoc CommunicationsandNetworks,2006.SECON’06.20063rdAnnualIEEE CommunicationsSocietyon,2006,vol.1,pp.168–177 [21] Q.Xu,H.Wang,Z.Gao,Z.-H.Mao,J.He,andM.Sun,“ANovelMat-Based SystemforPosition-VaryingWirelessPowerTransfertoBiomedical Implants,”Magnetics,IEEETransactionson,vol.49,no.8,pp.4774–4779, Aug.2013. [22] http://www.wirelesspowerconsortium.com/. [23] https://www.powermat.com/. [24] O.H.StielauandG.A.Covic,“Designoflooselycoupledinductivepower transfersystems,”inPowerSystemTechnology,2000.Proceedings. PowerCon2000.InternationalConferenceon,2000,vol.1,pp.85–90vol.1. [25] S.Chopra,“CONTACTLESSPOWERTRANSFERFORELECTRIC VEHICLECHARGINGAPPLICATION,”DelftUniversityofTechnology, theNetherlands,2011. [26] T.Diekhans,F.Stewing,G.Engelmann,H.vanHoek,andR.W.De Doncker,“Asystematiccomparisonofhard-andsoft-switchingtopologies forinductivepowertransfersystems,”inElectricDrivesProduction Conference(EDPC),20144thInternational,2014,pp.1–8. 83 [27] S.Buller,M.Thele,R.W.DeDoncker,andE.Karden,“Supercapacitorsand lithium-ionbatteriesforpowerelectronicapplications,”IndustryApplications Magazine,IEEE,vol.11,no.2,pp.62–67,Mar.2005. [28] G.C.BruceandL.Marcoux,“Largelithiumionbatteriesforaerospaceand aircraftapplications,”AerospaceandElectronicSystemsMagazine,IEEE, vol.16,no.9,pp.24–28,Sep.2001. [29] L.W.YaoandJ.A.Aziz,“Highcapacitylifepo4batterymodelwith considerationofnonlinearcapacityeffects,”inPowerElectronicsandMotion ControlConference(IPEMC),20127thInternational,2012,vol.1,pp.182– 187 [30] M.ChenandG.A.Rincon-Mora,“Accurateelectricalbatterymodelcapable ofpredictingruntimeandI-Vperformance,”EnergyConversion,IEEE Transactionson,vol.21,no.2,pp.504–511,Jun.2006. 84