Nghiên cứu, khảo sát, sửa chữa mô hình xe điện sân golf cỡ nhỏ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT, SỬA CHỮA MƠ HÌNH XE ĐIỆN SÂN GOLF CỠ NHỎ GVHD: ThS VŨ ĐÌNH HUẤN SVTH : HUỲNH PHÚ VINH LÊ MINH KHA SKL010779 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT, SỬA CHỮA MƠ HÌNH XE ĐIỆN SÂN GOLF CỠ NHỎ GVHD : ThS VŨ ĐÌNH HUẤN SVTH : HUỲNH PHÚ VINH MSSV : 19145084 SVTH : LÊ MINH KHA MSSV : 19145239 KHĨA : 2019 NGÀNH : CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ơ TƠ Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2023 ii LỜI CẢM ƠN Trải qua khoảng thời gian gần bốn năm theo học ngành “Công nghệ kỹ thuật ô tô” Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh giảng dạy, thân sinh viên bước vào giai đoạn thực Đồ án Tốt nghiệp nhằm hoàn thành chuyên ngành mà sinh viên theo học Nhóm chúng em khơng phải ngoại lệ, suốt thời gian thực Đồ án Tốt nghiệp, nhóm cố gắng vận dụng tất kiến thức học gần bốn năm theo học trường, vận dụng nguồn lực sẵn có kiến thức kinh nghiệm mà thân thành viên tích lũy sống để hoàn thành thật tốt Đồ án Tốt nghiệp Trong q trình thực đồ án, nhóm nhận nhiều giúp đỡ, động viên đóng góp ý kiến từ Gia đình, Q thầy bạn bè Vì vậy, nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Th.S Vũ Đình Huấn – giảng viên Bộ mơn Điện tử Ơ tơ – người trực tiếp hỗ trợ, hướng dẫn nhóm thực đồ án Hơn nữa, nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh truyền đạt kiến thức đáng quý môn học mà chúng em có tham gia học tập Đó hành trang q báu giúp nhóm hồn thành tốt Đồ án tảng vững cho đường tương lai tới Cuối cùng, nhóm xin gửi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè ln động viên, quan tâm, giúp đỡ để nhóm hồn thành tốt Đồ án Tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 07 năm 2023 Nhóm sinh viên thực Huỳnh Phú Vinh Lê Minh Kha i TÓM TẮT Trong thập kỷ qua, vấn đề biến đổi khí hậu, nóng lên tồn cầu diễn biến phức tạp Theo WHO, từ năm 2013 đến năm 2022, mực nước biển trung bình tồn cầu dâng thêm 4,62mm/năm, tăng gấp đôi so với thập niên 1993-2002, chủ yếu sông băng tan chảy nhiệt độ đại dương tăng kỷ lục Tất hệ đến từ nhiều ngun nhân, ngun nhân xét đến việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch phục vụ công nghiệp, đời sống, thiếu ngành cơng nghiệp tơ dùng động đốt Nhận thức vấn đề này, nhiều quốc gia giới ban hành qui định ngày khắc khe ô tô dùng động đốt Ở châu Âu, quốc gia thống ban hành tiêu chuẩn khí thải châu Âu (hay gọi EURO 1, 2,…), từ tháng năm 2015 tại, tất xe lưu thông châu Âu phải đạt tiêu chuẩn EURO Các hãng xe nhận thức rõ vấn đề bước vào cách mạng xe ô tô điện, chinh phục, chiến dễ dàng dành cho họ Có thể thấy vấn đề nan giải để tơ điện cạnh tranh với tơ truyền thống nằm chổ phạm vi hoạt động, quản lý nhiệt độ pin chạy/sạc, tuổi thọ pin, phân bố trạm sạc,… Từ đó, áp dụng cơng nghệ kỹ thuật cao xe điều bắt buộc, hệ thống điều khiển điện tử phải lập trình, ứng dụng công nghệ đại hoạt động ổn định, lâu bền xương sống ô tô điện Khi so sánh với xe dùng động đốt mặt cấu tạo, phận quan trọng đồng thời điểm khác biệt tơ điện động điện, hệ thống pin, hệ thống sạc quản lý pin Dựa khung cấu tạo xe ô tô điện áp dụng vào mô hình thực tế xe điện sân golf Sanyo SGC - BT5A, nhóm nhận thấy phận cấu tạo xe mơ hình có chức tương tự so sánh với khung cấu tạo chung ô tô điện Từ động điện, hộp tín hiệu (tương tự hộp điều khiền trung tâm), hộp quản lí pin sạc pin, hộp điều khiển động (tương tự biến tần, chỉnh lưu),… Và tất nội dung liên quan đến phận có mơ hình nhóm tập trung nghiên cứu, khảo sát, đồng thời khắc phục số hệ thống bị lỗi để từ phục hồi cho xe mơ hình hoạt động bình thường Ngồi ra, nhóm khắc phục thiết kế lại số phận liên quan đến khí thiết kế lại phần khung để pin, phần sàn xe, vị trí lắp cổng sạc,… Khảo sát vẽ lại mạch điện hệ thống điện tử có xe cịn trạng thái hoạt động Hoàn thiện báo cáo đồ án theo hướng tài liệu kỹ thuật kèm theo xe ii ABSTRACT Over the past decade, the issue of climate change and global warming has been complicated According to WHO, from 2013 to 2022, the global average sea level will increase by 4.62mm/year, double the rate of 1993-2002, mainly due to melting glaciers and increasing ocean temperatures green All of the above consequences come from many causes, but the main cause can be considered that is the use of fossil fuels for industry, life, and indispensable, the automobile industry internal combustion Recognizing this problem, many countries around the world have enacted increasingly strict regulations for cars using internal combustion engines In Europe, countries have agreed and issued European emission standards (also known as EURO 1, 2, ), and from September 2015 until now, all vehicles circulating in Europe must meet EURO standards Car manufacturers are well aware of the above problem and have entered the electric car revolution, but this is not a conquest, an easy battle for them It can be seen that the dilemma for electric cars to compete with traditional cars lies in the operating range, battery temperature management when running/charging, battery life, distribution of charging stations, etc Applying high-tech technology on vehicles is a must, electronic control systems must be programmed, applying modern technology and stable and long-lasting operation will be the backbone of electric cars When compared to vehicles with internal combustion engines in terms of structure, the important parts and the difference in electric cars are the electric motor, battery system, charging system and battery management Based on the electric car's structural framework and applied to the actual model of the Sanyo SGC - BT5A electric golf cart, the team found that the main structural parts on the model car all have similar functions when compared compared with the general structural framework of electric cars From electric motor, signal box (similar to central control box), battery management and battery charging box, motor control box (analogue to inverter, rectifier), … And all related content The parts on the model will be researched and surveyed by the team, and also fixed some faulty systems to restore the model car to normal operation In addition, the group has also overcome and redesigned some mechanical related parts such as redesigning the battery frame, the floor of the car, the location of the charging port, etc Surveying and redrawing the electrical circuit of each Electronic systems are present on the vehicle and are in working condition Complete the project report in the direction of a technical document accompanying the vehicle iii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT ii ABSTRACT iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU vii DANH MỤC HÌNH ẢNH viii DANH MỤC BẢNG BIỂU xiii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan xe điện 2.1.1 Cấu tạo chung 2.1.2 Các cấp độ sạc chuẩn sạc xe điện 10 2.2 Tổng quan phận điện sử dụng xe 16 2.2.1 Động điện 16 2.2.1.1 Khái niệm 16 2.2.1.2 Nguyên tắc hoạt động 16 2.2.1.3 Phân loại động điện sử dụng phổ biến xe điện 17 2.2.1.3.1 Động chiều có chổi than (DC) 18 2.2.1.3.2 Động chiều không chổi than (BLDC) 20 2.2.1.3.3 Động điện cảm (IM) 21 2.2.1.3.4 Động từ trở thay đổi (SRM) 22 2.2.1.4 Tổng quan động điện chiều kích từ độc lập 23 2.2.1.4.1 Khái niệm 23 iv 2.2.1.4.2 Cấu tạo 24 2.2.1.4.3 Phương trình đặc tính 26 2.2.1.4.4 Ảnh hưởng thơng số với đặc tính tốc độ động cơ28 2.2.1.4.5 Khởi động động điện chiều kích từ độc lập 31 2.2.1.4.6 Đảo chiều động 32 2.2.2 Ắc quy 34 2.2.2.1 Khái niệm 34 2.2.2.2 Phân loại 34 2.2.2.3 Cấu tạo ắc quy chì-axit 35 2.2.2.4 Đặc tính phóng nạp điện ắc quy 36 2.2.2.5 Nguyên lý hoạt động sạc phóng điện 37 2.2.3 Cầu chì 40 2.2.3.1 Khái niệm 40 2.2.3.2 Phân loại 40 2.2.4 Công tắc tơ 41 2.2.4.1 Khái niệm 41 2.2.4.2 Phân loại 42 2.2.4.3 Cấu tạo 42 2.2.4.4 Nguyên lý hoạt động 43 2.2.4.5 Ứng dụng công tắc tơ 44 2.2.5 Cảm biến tốc độ xe 44 2.2.5.1 Khái niệm 44 2.2.5.2 Phân loại 44 2.2.5.3 Nguyên lý hoạt động 45 2.2.5.4 Cấu tạo nguyên lý hoạt động cảm biến tốc độ loại điện từ 46 2.2.5.4.1 Cấu tạo 46 2.2.5.4.2 Nguyên lý hoạt động 46 2.2.6 Cảm biến vị trí bàn đạp ga 48 2.2.6.1 Khái niệm 48 2.1.6.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động loại cảm biến bàn đạp ga 48 CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT CÁC HỆ THỐNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ TRÊN XE 50 3.1 Giới thiệu tổng quan xe điện ZERO 50 3.2 Cấu tạo tổng quát xe sơ đồ mạch điện tổng quát 51 3.3 Các hộp điều khiển quan trọng xe 57 3.3.1 Hộp tín hiệu an toàn 57 v 3.3.2 Hộp chìa khóa cịi 63 3.3.3 Hộp điều khiển động 64 3.3.4 Hộp sạc ắc quy 72 3.3.5 Bàn đạp tăng tốc, bàn đạp phanh công tắc tiến lùi 76 3.3.6 Khảo sát cảm biến tốc độ 78 3.3.7 Khảo sát động điện 79 3.4 Các phận liên quan đến hệ thống an toàn xe 85 3.4.1 Motor phanh khẩn cấp 85 3.4.2 Hệ thống an toàn đâm đụng 86 3.4.3 Hệ thống khởi động 90 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 96 4.1 Kết dự kiến 96 4.2 Kết đạt kết luận 96 4.3 Hướng phát triển đề tài 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Từ viết tắt Tên đầy đủ tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt BLDC Brushless Direct Current Động chiều không chổi than DC Brushed Direct Current Động chiều có chổi than IM Induction Motor Động điện cảm SRM Switched Reluctance Motor Động từ trở thay đổi AGM Absorbent Glass Mat Tấm cách sợi thủy tinh ECU Electronic Control Unit Bộ điều khiển điện tử ô tô APS Accelerator Pedal Sensor Cảm biến bàn đạp ga EMF Electromagnetic Field Điện từ trường MRE Magneto Resistance Element Phần tử từ trở PWM Pulse Width Modulation Xung PWM vii DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang Hình 2.1: Xe điện Vinfast Vf e34 Hình 2.4: Động dùng xe điện Hình 2.5: Cổng sạc xe điện Hình 2.6: Bộ pin xe điện Hình 2.7: Bộ chỉnh lưu xe điện Hình 2.8: Bộ biến tần xe điện Hình 2.9: Bộ điều khiển xe Hình 2.10: Ắc quy phụ xe điện Hình 2.11: Hệ thống quản lý nhiệt pin xe Hình 2.12: Hộp số cấp xe điện 10 Hình 2.13: Minh họa dây dẫn sạc cấp độ .11 Hình 2.14: Bộ sạc xe điện cấp độ 11 Hình 2.15: Minh họa dây dẫn sạc cấp độ 12 Hình 2.16: Sạc cấp độ lắp đặt nhà 12 Hình 2.17: Minh họa dây dẫn sạc cấp độ 13 Hình 2.18: Trụ sạc cấp độ Tesla 13 Hình 2.19: Chuẩn sạc xe điện giới 14 Hình 2.20: Chuẩn sạc CHAdeMO xe Nissan Leaf 14 Hình 2.21: Chuẩn cổng sạc CCS2 Tesla supercharger 15 Hình 2.22: Động điện với nhiều kích cỡ khác 16 Hình 2.23: Phân loại động điện 18 Hình 2.24: Các phận động chiều có chổi than 18 Hình 2.25: Hoạt động động chiều có chổi than 19 Hình 2.26: Động điện chiều không chổi than 20 Hình 2.27: Cấu tạo động điện chiều không chổi than 20 viii