Ứng dụng matlab simulink mô phỏng pin lithium

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 ỨNG DỤNG MATLAB/SIMULINK MÔ PHỎNG PIN LITHIUM GVHD: THS HUỲNH QUỐC VIỆT SVTH: LÊ NGUYỄN QUỲNH THÔNG HUỲNH ANH HÀO SKL010721 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG MATLAB/SIMULINK MÔ PHỎNG PIN LITHIUM SVTH : LÊ NGUYỄN QUỲNH THÔNG MSSV : 19145317 SVTH : HUỲNH ANH HÀO MSSV : 19145065 Khóa : 2019 Ngành : CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GVHD : THS HUỲNH QUỐC VIỆT Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc -*** TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lê Nguyễn Quỳnh Thông MSSV: 19145317 (E-mail: 19145317@student.hcmute.edu.vn Điện thoại: 0964291854) Huỳnh Anh Hào MSSV: 19145065 (E-mail: 19145065@student.hcmute.edu.vn Điện thoại: 0939905969) Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật tơ Khố: 2019 Lớp: 19145CL2B Tên đề tài: Ứng Dụng Matlab/Simulink Mô Phỏng Pin Lithium Nhiệm vụ đề tài - Nghiên cứu sở lý thuyết pin Lithium - Nắm vững kiến thức phần mềm Matlab/ Simulink - Mơ đặc tính pin Lithium Simulink - Thuyết minh đề tài Sản phẩm đề tài - 01 Quyển thuyết minh đề tài Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 15/02/2023 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 01/07/2023 TRƯỞNG NGÀNH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc -*** - PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: Lê Nguyễn Quỳnh Thông MSSV: 19145317 Huỳnh Anh Hào MSSV: 19145065 Tên đề tài: Ứng Dụng Matlab/Simulink Mô Phỏng Pin Lithium Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô Họ tên GV hướng dẫn: ThS Huỳnh Quốc Việt NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho báo cáo hay không? Đánh giá phân loại: Điểm: (Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 07 năm 2023 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 Họ tên sinh viên: Lê Nguyễn Quỳnh Thông MSSV: 19145317 Huỳnh Anh Hào MSSV: 19145065 Tên đề tài: Ứng Dụng Matlab/Simulink Mô Phỏng Pin Lithium Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô Họ tên GV phản biện: PGS.TS Lý Vĩnh Đạt NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho báo cáo hay không? Đánh giá phân loại: Điểm: (Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 07 năm 2023 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đề tài tốt nghiệp này, bên cạnh thuận lợi mà nhóm có từ trước nhóm chúng em gặp phải khó khăn định kiến thức chun ngành cịn dẫn đến việc vận dụng để thực nội dung đề tài nhiều hạn chế Đồ án tốt nghiệp có ý nghĩa lớn sinh viên, thể kiến thức vững mà chúng em có suốt năm đại học, đánh giá nỗ lực thân nhiều tháng qua, hành trang để chúng em làm sau Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Th S Huỳnh Quốc Việt, giảng viên Bộ môn Động – trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh, thầy ln đốc thúc, động viên, tận tình giúp đỡ chúng em suốt trình làm đồ án Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô giảng viên khoa Đào tạo chất lượng cao nói riêng, trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh nói chung giảng dạy, bảo tận tình chúng em suốt năm Đại học vừa qua, kiến thức chuyên ngành mà học sống, làm tảng để chúng em bước vào đời Do vốn kiến thức kỹ chúng em cịn hạn chế nhiều mặt, khơng thể tránh khỏi sai sót q trình thực đồ án, chúng em kính mong thầy/cơ góp ý sai sót để chúng em sửa chữa, khắc phục Cuối chúng em xin cảm ơn gia đình, bạn bè ln bên cạnh chúng em cổ vũ, động viên, giúp đỡ suốt trình thực đề tài tốt nghiệp Trân trọng! Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 07 năm 2023 Nhóm sinh viên thực Lê Nguyễn Quỳnh Thông Huỳnh Anh Hào Khoa ĐT CLC – ĐH SPKT TP.HCM i TÓM TẮT BẰNG TIẾNG VIỆT Với phát triển không ngừng theo thời gian, loại nhiên loại truyền thống xăng, dầu dần cạn kiệt với việc khí thải phương tiện sử dụng loại nhiên liệu gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng trầm trọng đến sức khỏe người Với đặc tính dễ sử dụng, an toàn, xe hybrid xe điện dần phát triển mạnh mẽ, lựa chọn sử dụng ưa chuộng nhiều người Nếu phương tiện sử dụng nhiên liệu truyền thống sử dụng động đốt chủ yếu, “trái tim” xe Hybrid xe điện pin Pin Lithium-ion sử dụng rộng rãi xe điện thiết bị di động điện thoại laptop Công nghệ áp dụng cho sản phẩm điện tử khác thị trường Trong bối cảnh với mong muốn nghiên cứu tìm hiểu kỹ đặc tính pin Lithium nên nhóm chúng em định thực đề tài:” Ứng Dụng Matlab/Simulink Mơ Phỏng Pin Lithium” Xun suốt q trình nghiên cứu, nhóm chúng em tập trung vào đặc tính, cấu trúc, cách thức hoạt động quản lý pin Lithium-ion Tìm hiểu sâu pin Lithium-ion giúp cho việc phát triển ứng dụng xe điện, điện thoại di động, máy tính xách tay thiết bị điện tử thông minh khác tối ưu Khoa ĐT CLC – ĐH SPKT TP.HCM ii TÓM TẮT BẰNG TIẾNG ANH With the continuous development over time, traditional fuels such as gasoline and oil are gradually exhausted along with the emissions of vehicles using those fuels, causing environmental pollution, seriously affecting the environment human health With features of ease of use and safety, hybrid and electric vehicles are gradually developing strongly, becoming the preferred choice of many people today If in traditional fuel-powered vehicles using internal combustion engines mainly, the "heart" of hybrid and electric vehicles is the battery Lithium-ion batteries are widely used in electric vehicles and mobile devices such as phones and laptops This technology is also applied to other electronic products on the market In that context, along with the desire to study and learn more about the characteristics of Lithium batteries, our group decided to carry out the topic: "Application of Matlab/Simulink Simulating Lithium Battery" Throughout the research process, our team will focus on the characteristics, structure, operation and management of Lithium-ion batteries A deep understanding of Lithium-ion batteries also makes the development and application of electric vehicles, mobile phones, laptops and other smart electronic devices more optimized Khoa ĐT CLC – ĐH SPKT TP.HCM iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I TÓM TẮT BẰNG TIẾNG VIỆT II TÓM TẮT BẰNG TIẾNG ANH III MỤC LỤC IV DANH MỤC CÁC HÌNH VIII DANH MỤC BẢNG BIỂU XII DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT XIII CHƯƠNG TỔNG QUAN .1 1.1 Tổng quan đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Giới hạn đề tài 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ PIN TRÊN XE ĐIỆN 2.1 Thông số hoạt động pin 2.1.1 Thông số danh nghĩa 2.1.1.1 Dung lượng pin 2.1.1.2 Điện áp pin 2.1.2 Thông số điện 2.1.2.1 Nội trở 2.1.2.2 Dòng sạc/xả 2.1.2.3 Năng lượng 2.1.2.4 Công suất 2.1.3 Các thông số khác 2.1.3.1 Tuổi thọ 2.1.3.2 Tự phóng điện Khoa ĐT CLC – ĐH SPKT TP.HCM iv 2.1.3.3 Hiệu ứng nhớ 10 2.2 Pin Nikel Cadimi (Ni-Cd) 11 2.2.1 Tổng quan pin Ni-Cd 11 2.2.2 Đặc tính sạc xả pin Ni-Cd 11 2.2.2.1 Đặc tính sạc pin Ni-Cd 11 2.2.2.2 Đặc tính xả pin Ni-Cd .13 2.2.3 Ưu/ nhược điểm pin Ni-Cd .13 2.2.3.1 Ưu điểm 13 2.2.3.2 Nhược điểm 14 2.2.4 Ứng dụng pin Ni-Cd 14 2.3 Pin Nikel kim loại-hydrua (NiMH) 15 2.3.1 Cấu tạo 15 2.3.2 Đặc tính sạc xả pin NiMH 16 2.3.2.1 Đặc tính sạc pin NiMH .16 2.3.2.2 Đặc tính xả pin NiMH .18 2.3.3 Ưu nhược điểm pin NiMH 19 2.3.3.1 Ưu điểm 19 2.3.3.2 Nhược điểm 20 2.3.4 Ứng dụng pin NiMH .20 2.3.5 So sánh pin NiMH Ni-Cd 21 2.4 Pin Lithium 21 2.4.1 Cấu tạo 21 2.4.1.1 Điện cực dương 21 2.4.1.2 Điện cực âm 22 2.4.1.3 Màng ngăn cách .22 2.4.1.4 Chất điện phân 22 2.4.2 Phản ứng điện hóa 22 2.4.3 Phân loại 23 2.4.3.1 Lithium – Sắt Photphat, LFP (LiFePO4) 23 2.4.3.2 Lithium – Coban oxit, LCO (LiCoO2) 25 Khoa ĐT CLC – ĐH SPKT TP.HCM v