Đề tài nghiên cứu mô phỏng hệ thống động lực xe vfe34 sử dụng động cơ điện sử dụng phần mềm avl cruise

Nội dung: - Nghiên cứu tổng quan: o Giới thiệu chung: xu hướng phát triển, phân loại, cấu tạo, nguyên lý làm việc và ưunhược điểm của xe điện, o Tìm hiểu về xe Vfe34 sử dụng động cơ điện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VĨNH LONG

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC

XE VFE34 SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN SỬ DỤNG PHẦN

Số: (Theo số thứ tự)-TL.HK1.23.24

PHIẾU GIAO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆPTên đề tài:

Nghiên cứu mô phỏng hệ thống động lực xe Vfe34 sử dụng động cơ điện sử

dụng phần mềm AVL Cruise

Nhiệm vụ:

a Nội dung:

- Nghiên cứu tổng quan:

o Giới thiệu chung: xu hướng phát triển, phân loại, cấu tạo, nguyên lý làm việc và ưunhược điểm của xe điện,

o Tìm hiểu về xe Vfe34 sử dụng động cơ điện của Vinfast: động cơ điện, bộ biến tần, hộpsố…

- Nghiên cứu mô phỏng

o Cơ sở lý thuyết của phần mềm AVL Cruise, Thiết lập mô hình, Nhập dữ liệu cho môhình, Khai báo biến và thực hiện mô phỏng

- Kết quả và thảo luận

o Chu trình lái

o Đánh giá khả năng phanh của xe, khả năng tăng tốc, chu trình chạy trong đô thị (UDC) vàngoài đô thị (UEDC)

b Bản vẽ:

- Kết cấu xe VF9; Mô hình mô phỏng động cơ trên AVL Cruise; Kết quả nghiên cứu

c Nộp về khoa: 01 bản thuyết minh, 01 CD (hoặc file mềm)

Phương pháp đánh giá:  Báo cáo trước hội đồng  Chấm thuyết minh

Ngày giao đề tài: Ngày 12 tháng 9 năm 2023

Ngày hoàn thành đề tài: Ngày 23 tháng 12 năm 2023

Số lượng sinh viên thực hiện:

Họ và tên sinh viên: ……… MSSV:.

Vĩnh long, ngày … tháng 9 năm 2023

Khoa CKĐL Người hướng dẫn

TS Hồ Hữu Chấn

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Ý thức thực hiện:

Nội dung thực hiện:

Hình thức trình bày:

Tổng hợp kết quả:

Vĩnh Long, ngày tháng năm 2023

Cán bộ hướng dẫn

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN

Ý thức thực hiện:

Nội dung thực hiện:

Hình thức trình bày:

Tổng hợp kết quả:

Vĩnh Long, ngày tháng năm 2023

Cán bộ chấm phản biện

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 13

a Lý do chọn đề tài 13

b Mục đích nghiên cứu 13

c Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 13

d Phương pháp nghiên cứu 14

e Ý nghĩa khoa học và thực tiển của đề tài 14

Phần 2 NỘI DUNG 16

CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN XE ĐIỆN 16

1.1 Giới thiệu chung 16

1.1.1 Xu hướng phát triển xe điện 16

1.1.2 Phân loại xe điện 17

1.1.3 Câu tạo ô tô điện 20

1.1.3.1 Động cơ điện 21

1.1.3.2 Bộ biến tần ô tô 27

1.1.3.3 Pin, acquy và sạc 27

1.1.3.4 Hệ thống điều khiển động cơ xe ô tô điện 32

1.1.3.5 Hệ thống phanh tái tạo 32

1.1.3.6 Hệ thống truyền động và hộp giảm tốc xe ô tô điện 32

1.1.4 Nguyên lý hoạt động của xe ô tô điện 33

1.1.5 Ưu nhược điểm của xe điện: 33

1.2 Tìm hiểu về xe Vfe34 sử dụng động cơ điện của vinfast 35

1.2.1 Khoang động cơ xe VinFast Vfe34 42

1.2.2 Động cơ điện của xe VinFast VFe34 43

1.2.3 Hộp số 47

1.2.3.1 Hộp số xe điện Vfe34 47

1.2.3.2 Cấu tạo 47

1.2.3.3 Nguyên lý hoạt động 48

1.2.3.4 Ưu – nhược điểm của hộp số xe điện một cấp 48

1.2.4 Pin 49

1.2.5 Trạm sạc 50

CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ XE Ô TÔ ĐIỆN 1.1 Giới thiệu chung

1.1.1 Xu hướng phát triển xe ô tô điện:

1.1.2 Phân loại xe ô tô điện

1.1.3 Cấu tạo ô tô điện

1.1.4 Nguyên lý hoạt động của xe ô tô điện

1.1.3 Ưu nhược điểm của xe điện:

1.2 Tìm hiểu về xe Vfe34 sử dụng động cơ điện của VinFast

1.2.1 Động cơ điện của xe VinFast VFe34

1.2.2 Bộ biến tần của xe VinFast Vfe34

1.2.3 Hộp số

CHƯƠNG II NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG

2.1 Cơ sở lý thuyết của phần mềm AVL Cruise

2.1.1 Giới thiệu về phần mềm AVL Cruise:

2.1.2 Xây dựng mô hình:

2.2 Xây dưng mô hình

2.2.1 Phân tích và lựa chọn các phần tử cho mô hình.

2.2.2 Kết nối các phần tử cho mô hình

2.2.2.1 Kết nối cơ khí

2.2.2.2 Kết nối tín hiêu – data bus

2.3 Mô phỏng mô hình xe điện bằng phần mềm AVL Cruise

2.3.1 Chọn chu trình chạy cho mô hình

2.3.1.1 Chu trình chạy trong đô thị (UDC) và ngoài đô thị (UEDC): 2.3.1.2 Chu trình chạy ngoài đô thị (UEDC):

2.3.2 Chạy mô phỏng cho mô hình

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Chu trình lái

3.2 Đánh giá khả năng phanh của xe, khả năng tăng tốc, chu trình chạy trong đô thị (UDC) và ngoài đô thị (UEDC)

3.2.1 Khả năng phanh:

3.2.2 Khả năng tăng tốc:

3.2.3 Chu trình chạy trong đô thị và ngoài đô thị:

CHƯƠNG IV KẾT LUẬN

CHƯƠNG V TÀI LIỆU THAM KHẢO

MỞ ĐẦU

a Lý do chọn đề tài

Ngành công nghiệp ô tô trên thế giới đang bắt đầu dịch chuyển dần từ xe chạy xăngtruyền thống sang xe chạy điện Xe ô tô chạy điện ngày càng trở nên hấp dẫn hơn bởi chúnggóp phần làm giảm khí thải nhà kính và sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch đang ngàymột cạn kiệt Hiện nay vấn đề giảm khí thải ô nhiễm môi trường và bất ổn năng lượng đangđược đặt trên các bàn nghị sự chính của nhiều quốc gia trên toàn thế giới Thì việc phát triển

xe điện sẽ làm giảm đáng kể những lo lắng về khủng hoảng năng lượng trong thời gian tới,đồng thời tạo ra một tương lai bền vững cho nhân loại

Việc nghiên cứu và phát triển xe điện trong tương lai đã và đang là công việc được chútrọng và đẩy mạnh của các nhà nghiên cứu và được đưa và giảng dạy, giới thiệu cho sinhviên tìm hiểu Trong đó, với sự hỗ trợ củ các phần mềm tính toán mô phỏng được ưa chuộnghiện nay, tiêu biểu là phần mềm AVL Cruise, sinh viên chúng em được tiếp cận với côngviệc mô phỏng 1 chiếc xe điện và từ đó hiểu được nguyên lý, đánh giá được kết quả cũngnhư có cái nhìn toàn diện hơn về ngành công nghiệp xe điện

b Mục đích nghiên cứu

Nội dung nghiên cứu của đề tài được thực hiện với mục đích sau:

- Nghiên cứu tổng quan về xe ô tô điện cấu tạo và nguyên lý hoạt động của xe ô tôđiện

- Tìm hiểu về xe ô tô điện VinFast VFe34, động cơ, hộp số, bộ biến tần,…

- Thực hiện mô phỏng hệ thống động lực xe ô tô điện VinFast VFe34 bằng phần mểmAVL Cruise bằng cách thiết lập mô hình, nhập dữ liệu khai báo biến và tiến hành mô phỏng

- Thảo luận kết quả đạt được và đánh giá khả năng phanh, khả năng tăng tốc, chu trìnhchạy trong đô thị và ngoài đô thị

c Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của khóa luận này là hệ thống động lực của xe VinFast VFe34.Gồm các thành phần chính của hệ thống động lực, như động cơ điện, bộ biến tần, hộp số.Phạm vi nghiên cứu sẽ nghiên cứu về xu hướng phát triển xe điện, phân loại, cấu tạo,

và nguyên lý làm việc của xe điện, ưu nhược điểm của xe điện Nghiên cứu mô phỏng, cơ

sở lý thuyết của phần mềm AVL Cruise, thiết lập mô hình, nhập dữ liệu cho mô hình, khaibáo biến và thực hiện mô phỏng Từ đó tiến hành đánh giá khả năng phanh và tăng tốc củaxe

Xe ô tô điện VinFast Vfe34

d Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp phân tích lý thuyết

- Phương pháp thiết kế mô hình mô phỏng

- Phuơng pháp thảo luận và kết luận

- Phương pháp kiểm tra và đánh giá

e Ý nghĩa khoa học và thực tiển của đề tài

Đề tài “Nghiên cứu mô phỏng hệ thống động lực xe Vfe34 sử dụng động cơ điện sửdụng phần mềm AVL Cruise” có ý nghĩa rất lớn trong việc hỗ trợ phát triển ngành côngnghiệp ô tô, tối ưu hóa hiệu suất xe điện, đào tạo kỹ năng cho sinh viên và bảo vệ môitrường

Đầu tiên, nó hỗ trợ phát triển công nghiệp ô tô tại Việt Nam Bằng cách nghiên cứu và

mô phỏng hệ thống động lực của xe điện VinFast VFe34, đề tài này cung cấp thông tin vềcông nghệ ô tô điện tại Việt Nam, góp phần vào việc phát triển và cải thiện sản phẩm ô tôđiện trong tương lai

Thứ hai, nghiên cứu này giúp tối ưu hóa hiệu suất của xe điện Nó có khả năng xácđịnh các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất, tiết kiệm năng lượng và tương tác giữa các thànhphần Những kiến thức này có thể hỗ trợ quá trình tối ưu hóa hệ thống động lực để cải thiệnhiệu suất và tiết kiệm năng lượng

Thứ ba, đề tài cung cấp cơ hội đào tạo và phát triển kỹ năng cho sinh viên Việc thựchiện nghiên cứu thực tế và sử dụng phần mềm mô phỏng chuyên ngành giúp nâng cao khảnăng làm việc trong ngành công nghiệp ô tô và phát triển kỹ năng quan trọng cho sự nghiệpsau này

Cuối cùng, đề tài này đóng góp vào việc bảo vệ môi trường Xe điện được coi làphương tiện thân thiện với môi trường, và nghiên cứu về hiệu suất của xe điện và cách tối

ưu hóa nó có thể giúp giảm phát thải khí nhà kính và tiêu thụ nhiên liệu

Phần 2 NỘI DUNG CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN XE ĐIỆN 1.1 Giới thiệu chung

Xe ô tô điện là xe sử dụng một động cơ điện để dẫn động thay vì một động cơ đốttrong Xe điện được biết đến như là một xe không gây ô nhiễm (Zero Emission Vehicle).Trong những năm gần đây, xe điện được chú ý nhiều khi mà vấn đề môi trường ngày càngđược quan tâm

Không giống xe chạy xăng hoặc diesel, vốn sử dụng động cơ đốt trong truyền thống,

xe điện được cung cấp năng lượng bởi một bộ pin có thể sạc, giúp động cơ điện hoạt độnglàm quay các bánh xe Theo một cách nôm na, thứ chúng cần là điện thay vì nhiên liệu hóathạch

Xe điện cơ bản sẽ có bộ pin đặt dưới sàn, cung cấp năng lượng cho động cơ đặt phíatrước hoặc sau

Chủ sở hữu xe điện có thể sạc pin thông qua một đầu sạc gắn tường thông thường, thứtương tự mà chúng ta vẫn dùng cho các thiết bị điện gia dụng khác, hoặc sử dụng bộ sạcchuyên dụng Chỉ cần cắm chúng vào cổng sạc gắn sẵn trên xe và quá trình sạc sẽ bắt đầu.Những chiếc xe thuần điện không có ống xả, bởi chúng hoàn toàn không phát sinh khíthải Theo cách nào đó, chúng được xem như thân thiện hơn với môi trường so với các loại

xe khác, và bởi vậy được nhiều tài xế có ý thức bảo vệ môi trường lựa chọn Xe điện cũngyên tĩnh hơn hẳn xe dùng động cơ đốt trong Chúng gần như chỉ tạo ra tiếng ồn đáng kể khivận hành ở tốc độ cao do tác động từ gió và tiếng lốp Kể cả như vậy, xe điện vẫn yên tĩnhvượt trội

Tương tự xe thường, chúng cũng có hệ thống làm mát bằng chất lỏng Bên trong các

bộ pin là các ion lithium, vốn rất dễ tăng nhiệt trong quá trình sử dụng, bởi vậy xe điện cũngcần được kiểm soát nhiệt độ để đảm bảo vận hành an toàn Điều này cũng áp dụng cho cácthiết bị điện tử và bộ phận quan trọng khác trên xe Một cảm biến cũng được trang bị giúpđảm bảo năng lượng được tạo ra và tiêu thụ bởi chiếc xe ở trạng thái ổn định, tránh hiệntượng bộ pin quá tải

1.1.1 Xu hướng phát triển xe điện

Sự phát triển các phương tiện giao thông ở các khu vực trên thế giới nói chung khônggiống nhau, mỗi nước có một quy định riêng về nồng độ phát thải khí thải của xe, nhưngđều có xu hướng là từng bước cải tiến và chế tạo ra xe điện Điều đó càng trở nên cấp thiếtkhi mà nguồn tài nguyên dầu mỏ hiện nay ngày càng cạn kiệt dẫn đến giá dầu tăng cao mànguồn thu nhập của người dân lại tăng không đáng kể

Các xe chạy bằng nhiên liệu hóa thạch đều đang tràn ngập trên thị trường và là mộttrong số những tác nhân lớn gây ô nhiễm môi trường, làm cho bầu khí quyển ngày một xấu

đi, hệ sinh thái thay đổi Vì thế việc tìm ra phương án để giảm tối thiểu lượng khí thải gây ônhiễm môi trường là một vấn đề cần được quan tâm nhất hiện nay của ngành ô tô nói riêng

và mọi người nói chung

Ô tô sạch không gây ô nhiễm là mục tiêu hướng tới của các nhà nghiên cứu và chế tạo

ô tô ngày nay Có nhiều giải pháp đã được công bố trong những năm gần đây, như hoànthiện quá trình cháy của động cơ, sử dụng các loại nhiên liệu không truyền thống cho ôtônhư LPG, khí thiên nhiên, methanol, biodiesel, điện, pin nhiên liệu, năng lượng mặt trời, ô

tô điện Trong số những giải pháp công nghệ trên thì xe ô tô điện đang được ứng dụngngày càng phổ biến và cho hiệu quả cao Sự tăng cường quan tâm đối với xe điện trongngành công nghiệp ô tô được thúc đẩy bởi nhu cầu ngày càng cao về giải pháp vận chuyểnbền vững và nhận thức về tầm quan trọng của bảo vệ môi trường Điều này đã tạo ra mộtmôi trường đầy triển vọng cho sự phát triển và tiến bộ của công nghệ xe điện

Tương lai của xe điện:

Khi giá xe điện giảm xuống và quãng đường di chuyển tăng lên, chúng sẽ trở nên phổbiến Chính phủ nhiều nước đã ban hành lộ trình cấm tất cả các xe động cơ đốt trong vàonhững năm tiêu biểu như 2030, 2035, 2040, thúc đẩy người dân thay thế bằng xe điện.Nhưng sự chuyển đổi này thậm chí còn có thể diễn ra sớm hơn vì các gói hỗ trợ tài chínhdành cho xe điện và giá của chúng đang giảm nhanh chóng

Các loại pin mới sẽ lưu trữ được nhiều điện năng hơn, cho phép quãng đường dichuyển của xe tăng lên nhờ vào các khoản đầu tư trên toàn thế giới Khi giá pin rẻ đi,đồng nghĩa giá xe cũng giảm theo Và khi những chiếc xe điện ngày càng nhẹ hơn,trong tương lai chúng hoàn toàn nhanh hơn những chiếc xe động cơ đốt trong là điềuhiển nhiên

1.1.2 Phân loại xe điện

Hiện nay, xe điện được chia ra thành 4 dòng chính: xe Hybrid (HEV), xe Hybrid cósạc (PHEV), xe thuần điện (BEV) và xe điện nhiên liệu Hydro (FCEV) Chúng có một sốđiểm chung nhưng nguyên lý hoạt động lại khá khác nhau Xe thuần điện (BEV - BatteryElectric Vehicle) đang là xu hướng chính của các hãng ô tô trên thế giới Xe loại bỏ hoàntoàn những gì liên quan tới động cơ đốt trong, sẽ chỉ còn sử dụng một cơ cấu đơn giản làkhối pin dưới sàn cung

Hình 1.1 Các loại ô tô điện

a Xe Hybrid (HEV - Hybrid Electric Vehicle)

Xe Hybrid sẽ tiết kiệm nhiên liệu hơn trên 40% so với xe chạy xăng thông thường, qua

đó giảm đáng kể lượng phát thải COx ra không khí

b Xe Hybrid có sạc (PHEV- Plug-in Hybrid Electric Vehicle)

PHEV hay còn hay được gọi tắt là xe Plug-in, có cấu tạo gần giống với xe HybridHEV ở bên trên, đây cũng là loại xe lai điện.

Khác nhau cơ bản ở chỗ, PHEV có thể sạc được điện từ bên ngoài cho pin Khối pincủa các xe PHEV cũng lớn hơn và cung cấp nhiều năng lượng hơn cho chiếc xe chuyểnđộng với tỷ lệ xăng/điện gần như cân bằng nhau

Hình 1.3 Xe Hybrid có sạc

c Xe thuần điện (BEV - Battery Electric Vehicle)

BEV hay là xe điện – EV là loại xe đang được các hãng lớn hướng tới BEV đã loại

bỏ hoàn toàn động cơ đốt trong, chỉ còn sử dụng một cơ cấu đơn giản là khối pin cung cấptoàn bộ năng lượng cho mô tơ điện

Ưu điểm của xe điện là không phát thải các loại khí gây hiệu ứng nhà kính như CO2,các chi tiết cấu tạo máy cũng đơn giản và dễ sửa chữa hơn xe dùng động cơ đốt trong nênđược coi là tương lai của ngành công nghiệp ô tô

Hình 1.4 Xe thuần điện

d Xe điện hydro (FCEV - Fuel Cell Electric Vehicle)

Hình 1.5 Xe điện Hydro

FCEV là loại xe điện chạy hoàn toàn bằng pin, nhưng điện cung cấp cho pin khôngthông qua cổng sạc như xe PHEV hay BEV, mà thay vào đó là điện được “sản xuất tại chỗ”

từ một phản ứng hoá học của khí hydro ngay trên xe

Xe sẽ có một bình chứa khí hydro được nén và tác dụng với ô xy taọ thành phản ứnghoá học Phản ứng này sản sinh ra điện và dòng điện được tích trữ trong pin và cung cấp cho

mô tơ điện hoạt động Sản phẩm phụ duy nhất của quá trình này là nước và không có bất kỳmột chất thải độc hại nào khác Đây cũng được coi là đỉnh cao của dòng xe xanh

Là xe chạy hoàn toàn bằng pin, động cơ điện sẽ lấy dòng điện từ bộ pin lưu trữ Bộ pinnày thường được sạc từ lưới điện bên ngoài hoặc nhận năng lượng tái tạo từ việc phanh xe

Do xe chạy hoàn toàn bằng pin nên pin của chúng thường có dung lượng lớn hơnnhiều so với các loại xe điện hybrid và plug-in hybrid tương đương Với công nghệ pin lưutrữ lớn nên giá của những chiếc xe BEV cũng thường cao hơn so với các loại xe điện khác

1.1.3 Câu tạo ô tô điện

Các bộ phận chính trên xe điện:

+ Động cơ điện: Động cơ điện trên xe ô tô điện cung cấp năng lượng cho xe để quay các

bánh xe Động cơ này có thể là DC (một chiều) hoặc AC (xoay chiều), nhưng phổ biến hơnvẫn là AC

+ Biến tần: Biến tần là một thiết bị dùng để chuyển đổi nguồn điện một chiều thành nguồn

điện xoay chiều

Hình 1.6 Cấu tạo xe ô tô điện + Pin: pin để lưu trữ năng lượng cần thiết cho xe chạy Sau khi pin đầy, xe điện mới có thể

sẵn sàng vận hành Công suất của pin trên ô tô càng cao, phạm vi di chuyển của xe càng lớn

+ Bộ điều khiển: quản lý tất cả các thông số và kiểm soát tốc độ sạc thông qua cách xử lý

thông tin từ pin Điều chỉnh công suất, tốc độ, mô men động cơ…

+ Bộ sạc và cáp sạc: Sạc điện cho pin và kiểm soát mức điện áp của pin

1.1.3.1 Động cơ điện

Động cơ ô tô điện là loại động cơ sử dụng năng lượng điện để biến đổi thành động năng, tức là xe ô tô điện được truyền động bằng động cơ điện Nhờ ưu thế về giá, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường, đây được xem là loại động cơ của tương lai

Ưu điểm:

Động cơ điện không sử dụng nhiên liệu đốt (xăng, dầu) và không thải ra khí CO2 gây

ô nhiễm môi trường – đó là ưu điểm hiển nhiên so với động cơ đốt trong Bên cạnh đó, động

cơ điện còn có những ưu điểm vượt trội về khả năng điều khiển, cho phép chúng ta sử dụngcác phương pháp điều khiển tiên tiến để điều khiển động cơ, qua đó nâng cao chất lượngđộng học của ô tô điện

Khả năng đáp ứng mômen nhanh và chính xác

Động cơ điện có khả năng đáp ứng mômen nhanh gấp khoảng 100 lần so với động cơđốt trong

Có thể sử dụng hai hay bốn động cơ in-wheel lắp trong mỗi bánh xe

Ô tô thông thường chỉ có một động cơ đốt trong, động cơ được nối với cầu chủ động(cầu trước, cầu sau hoặc hai cầu) qua trục các-đăng và phân chia mômen cho mỗi bánh xe

bằng hộp vi sai Thay vào đó, động cơ điện có thể được tích hợp bên trong các bánh xe (gọi

là động cơ in-wheel), do vậy một chiếc ô tô điện có thể có một, hai hoặc bốn động cơ truyềnđộng

Có thể tính toán dễ dàng và chính xác mômen của động cơ điện

Khác với động cơ đốt trong, ta có thể tính toán, ước lượng một cách chính xác và dễdàng mômen điện từ của động cơ điện bằng cách đo các thông số về dòng điện và điện ápcủa động cơ Ước lượng được mômen sẽ giúp ta điều khiển chính xác mômen do động cơsinh ra, từ đó tính toán và điều khiển chính xác lực tác động giữa mặt đường và bánh xe –điều rất khó thực hiện đối với động cơ đốt trong

a Cấu tạo động cơ điện

Stato

Lõi thép: được ép trong vỏ máy làm nhiệm vụ dẫn từ Lõi thép stato hình trụ do các lá

thép kỹ thuật điện được dập rãnh bên trong ghép lại với nhau tạo thành các rãnh Mỗi láthép kỹ thuật đều được phủ sơn cách điện để giảm hao tổn do dòng xoáy gây nên

Dây quấn: được làm bằng dây đồng bọc cách điện, đặt trong rãnh của lõi thép

Vỏ máy: được làm bằng gang hoặc nhôm để cố định máy trên bệ và lõi thép Còn có

nắp máy và bạc đạn…

Roto

Lõi thép: lá thép được dùng như stato Lõi thép được ép trực tiếp lên lõi máy hoặc lên

giá roto của máy

Roto: roto lồng sóc và roto dây quấn.

Hình 1.7 Cấu tạo động cơ cảm ứng

b Các loại động cơ sử dụng cho ô tô điện

i Động cơ một chiều (DC Motor) ( đấu câu)

Hình 1.8 Động cơ một chiều

Là động cơ hoạt động với nguồn điện 1 chiều Động cơ một chiều có ưu điểm nổi bật

là rất dễ điều khiển Khi công nghệ bán dẫn và kỹ thuật điều khiển chưa phát triển, động cơmột chiều là sự lựa chọn hàng đầu cho những ứng dụng cần điều khiển tốc độ, mômen.Nhược điểm của loại động cơ này là cần bộ vành góp, chổi than, có tuổi thọ thấp, đòi hỏibảo trì, bảo dưỡng thường xuyên, không phù hợp với điều kiện nóng ẩm, bụi bặm Khi côngnghệ bán dẫn và kỹ thuật điều khiển phát triển mạnh, động cơ một chiều dần bị thay thế bởicác loại động cơ khác

ii Động cơ IM không đồng bộ (Induction Motor)

Hình 1.9 Động cơ không đồng bộ.

Động cơ IM có ưu điểm giá thành thấp, thông dụng, dễ chế tạo Với kỹ thuật hiện nay,hoàn toàn có thể thực hiện các thuật toán điều khiển vector tiên tiến cho động cơ IM, đápứng các yêu cầu công nghệ cần thiết Nhược điểm của động cơ IM là có hiệu suất thấp Cáchãng xe của Hoa Kỳ như GM phần lớn sử dụng động cơ IM làm động cơ truyền động, lý do

là xe ở Mỹ chủ yếu chạy trên đường cao tốc, khoảng cách dài, đường trong đô thị cũng rộng

và thoáng; khi đó động cơ IM sẽ phát huy được tối đa hiệu suất của mình, tổn thất khônglớn

Ở Việt Nam, đường của chúng ta chủ yếu là nhỏ, hẹp, đông đúc, xe thường chạy ở tốc

độ thấp và hay phải dừng, đỗ Với chế độ hoạt động như vậy, động cơ IM sẽ phải thườngxuyên chạy ở tốc độ dưới định mức gây hiệu suất thấp, hạn chế đáng kể quãng đường đi chomột lần nạp ắc quy

iii Động cơ SynRM từ trở đồng bộ (Synchronous Reluctance Motor)

Động cơ SynRM có cấu trúc stator giống động cơ xoay chiều thông thường với dâyquấn và lõi sắt từ Rotor của động cơ được thiết kế gồm các lớp vật liệu từ tính và phi từtính đan xen nhau như ta thấy trên hình Cấu trúc này khiến cho từ trở dọc trục và từ trởngang trục của động cơ khác nhau, sinh ra mômen từ trở làm động cơ quay

Hình 1.10 Cấu trúc động cơ từ trở đồng bộ - SynRM (a) và so sánh rotor động cơ SynRM

với động cơ IM của ABB (b).

iv Động cơ SRM từ trở thay đổi (Switched Reluctance Motor)

Động cơ SRM có cấu tạo của rotor và stator đều có dạng cực lồi, trên stator có dâyquấn tương tự như dây quấn kích từ của động cơ một chiều, rotor chỉ là một khối sắt, không

có dây quấn hay nam châm Với cấu tạo đặc biệt này, SRM rất bền vững về cơ khí, chophép thiết kế ở dải tốc độ rất cao, lên tới hàng chục nghìn vòng / phút