nghiên cứu sự phân phối công suất và năng lượng trên xe hybrid kiểu hỗn hợp

hái niệm chung Xe Hybrid hay còn g i l xe lai l loại xe sử dụng phối hợp hai nguồn ộng lực thường l giữa ộng cơ ốt trong xăng diesel … v mô tơ iện lấy năng lượng iện từ một ắc quy cao p

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN PHỐI CÔNG SUẤT VÀ NĂNG LƯỢNG TRÊN XE HYBRID KIỂU HỖN HỢP

GVHD: TS DƯƠNG TUẤN TÙNG SVTH: ĐẶNG NHẬT LĨNH

NGUYỄN GIA VĨ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

SVTH: GUYỄ GI VĨ MSSV: 19145507

p Hồ Ch inh th ng 7 năm 2023

GHIÊ ỨU S PHÂ PHỐI Ô G SUẤT VÀ Ă G ƯỢ G TRÊ XE HYBRID IỂU HỖ HỢP

GVHD: TS DƯ G TUẤ TÙ G

SVTH: GUYỄ GI VĨ MSSV: 19145507

GVHD: TS DƯ G TUẤ TÙ G

Ƣ G I H C Ƣ H H

HÀ H HỐ HỒ CH I H H H Ộ G

XÁ HẬ H À THÀ H Ồ Á n ề t i: ghi n cứu sự phân phối công suất v năng lƣợng tr n xe Hybrid kiểu hỗn hợp H v t n sinh vi n: ặng hật Lĩnh MSSV:19145417 guyễn Gia Vĩ MSSV:19145507 g nh: Công nghệ thuật ô tô au khi tiếp thu v iều ch nh theo g p c a Giảng vi n hƣ ng d n Giảng vi n phản biện v c c th nh vi n trong Hội ồng bảo vệ ồ n tốt nghiệp ƣợc hoản ch nh theo ng y u cầu về nội dung v h nh thức Ch t ch hội ồng:

ỜI ẢM

rải qua khoảng thời gian thực hiện ề t i “ ghi n cứu sự phân phối công suất v năng lượng tr n xe Hybrid kiểu hỗn hợp” ch ng em h c ược rất nhiều kiến thức và k năng trong việc t m kiếm v nghi n cứu c c nguồn t i liệu cũng như ôn lại những kiến thức ược h c trong bốn năm h c ại h c

Ch ng em xin gửi lời cảm ơn chân th nh ến thầy Dương uấn ùng v ã giúp ch ng em thực hiện ề t i n y hầy d nh thời gian ể hư ng d n ch ng em về hư ng i cũng như c ch thực hiện ề t i sao cho ch n chu v khoa h c

hi thực hiện ề t i v chưa c thời gian t m hiểu k lưỡng n n còn mắc rất nhiều thiếu s t V vậy ch ng em rất mong sự g p c a c c thầy cho ể ề t i ược tr n vẹn nhất

ột lần nữa nh m ch ng em xin chân th nh cảm ơn nh trường cũng như c c qu thầy cô tạo iều kiện tốt nhất ể ch ng em ho n th nh ồ n tốt nghiệp n y

TÓM TẮT 1 Vấn đề cần thực hiện

X c nh kết cấu nguy n l v c c phương tr nh phân phối công suất v năng lượng tr n xe Hybrid

2 ác hướng tiếp cận

C c b i b o nghi n cứu khoa h c ham khảo ồ n, thu thập dữ liệu c c kh a trư c G p c a thầy hư ng d n

Sách và giáo trình có liên quan

3 ách giải quyết vấn đề

m kiếm c c nguồn t i liệu c li n quan từ internet thư viện ham khảo kiến c a gi o vi n hư ng d n ối v i c c vấn ề chưa thể giải quyết hực hiện mô phỏng bằng phần mềm atlab/ imulink

4 ết quả thu được

Xác nh ược dòng truyền công suất v năng lượng tr n xe Hybrid theo từng chế ộ l m việc

ưa ra công thức tổng qu t t nh to n công suất v năng lượng theo từng chế ộ l m việc

ô phỏng mô h nh xe Hybrid kiểu hỗn hợp (dựa theo thông số xe oyota Corolla Cross 2020)

MỤ Ụ

Ở Ầ 1

Chương 1 Ổ G Q A VỀ Ô Ô HYB ID 3

1 1 h i niệm chung 3

1 2 hân loại ô tô Hybrid 3

1 2 1 ruyền ộng nối tiếp 3

1.2 2 ruyền ộng song song 4

2.2.2 Hộp số v bộ phân phối công suất (Hybrid ransaxle) 8

2.2.3 y ph t iện G1 v mô tơ iện G2 9

2 2 4 Bộ chuyển ổi iện (Inverter with Converter) 10

2 2 5 Ắc quy cao áp (HV Battery) 11

2.2.6 ường dây nguồn 11

2 2 7 Ắc quy phụ 12

2 3 C c trạng th i chuyển ộng c a xe 12

2 3 1 hởi ộng ộng cơ 12

2 3 2 D n ộng bằng mô tơ iện G2 14

2 3 3 ăng tốc nhẹ bằng ộng cơ ốt trong 17

Chương 3 CÁC HƯƠ G Ì H HÂ HỐI CÔNG SUẤT GIỮA Ộ G CƠ ỐT

3.2 3 Quan hệ về công suất 26

3.3 C c phương tr nh công suất ở c c chế ộ vận h nh 27

3 3 1 hi xe khởi ộng 27

3.3.2 Xe di chuyển tr n ường 29

3.4 C c thông số ộng lực h c cơ bản 32

3 4 1 hương tr nh cân bằng lực kéo 32

3.4.2 hương tr nh vận tốc cực ại c a xe Vmax 33

3 4 3 hương tr nh gia tốc cực ại c a ô tô jmax 34

3.4.4 hương tr nh ộ dốc cực ại c a ô tô imax 35

Chương 4 CÁC HƯƠ G Ì H HÂ HỐI Ă G LƯỢ G IỆ 37

4 1 ết cấu nguy n l dòng truyền v thu hồi năng lượng iện 37

4 2 C c phương tr nh phân phối năng lượng iện 41

4 2 1 hi xe khởi ộng 42

4.2.2 hi xe di chuyển tr n ường 43

4 2 3 hi xe giảm tốc (thu hồi năng lượng) 44

Chương 5 Ô HÌ H Ô HỎ G XE HYB ID IỂ HỖ HỢ 46

5 1 hần mềm mô phỏng atlab-Simulink 46

5.2 ô h nh mô phỏng 47

5 2 3 hối Electrical 50

5 2 3 1 hối otor v Generator 51

5 2 3 2 hối DC – DC converter v khối Battery 52

5 2 4 hối Vehicle Dynamics 53

AC: Alternating Current (dòng iện xoay chiều)

D H MỤ Á HÌ H

H nh 1 1 ơ ồ kiểu truyền ộng nối tiếp 3

H nh 1 2 ơ ồ kiểu truyền ộng song song 4

H nh 1 3 ơ ồ kiểu truyền ộng hỗn hợp 5

H nh 2 1 ơ ồ ô tô hybrid kiểu song song 6

H nh 2 2 ơ ồ ô tô Hybrid kiểu nối tiếp 6

H nh 2 3 ơ ồ ô tô Hybrid kiểu hỗn hợp 7

H nh 2 4 hối ộng cơ 2Z -FXE ược trang b tr n oyota Cross Hybrid 7

H nh 2 5 ổng qu t hệ thống Hybrid tr n oyota Cross Hybrid 8

H nh 2 6 ơ ồ nguy n l cấu tạo c a bộ phân phối công suất 9

H nh 2 7 ô tơ v m y ph t tr n xe oyota Prius 2010 9

H nh 2 8 Bộ chuyển ổi iện 10

Hình 2.9 Ắc quy cao áp trên Toyota Corolla Cross 11

H nh 2 10 ơ ồ hệ thống ường dây d n iện công suất cao 12

H nh 2 11 Ắc-quy phụ tr n ôtô Hybrid 12

H nh 2 12 Công suất khởi ộng ộng cơ 13

H nh 2 13 Biểu ồ moment truyền ộng khởi ộng 13

H nh 2 14 ơ ồ truyền ộng v biểu ồ moment khi ph t iện 14

H nh 2 15 ơ ồ truyền lực v biểu ồ moment từ mô tơ iện G2 15

H nh 2 16 Xe vận h nh bằng G2 v khởi ộng ộng cơ 16

H nh 2 17 ơ ồ truyền năng lượng v biểu ồ moment theo kiểu kết hợp 17

H nh 2 18 ơ ồ truyền năng lượng v biểu ồ moment kết hợp 18

H nh 2 19 ơ ồ truyền năng lượng v biểu ồ moment ở trạng th i tải nhỏ 19

H nh 2 20 ơ ồ truyền năng lượng v biểu ồ moment khi tăng tốc 20

H nh 2 21 ơ ồ truyền năng lượng v biểu ồ moment khi chạy lùi 21

H nh 2 22 ơ ồ truyền năng lượng v biểu ồ moment khi giảm tốc 22

H nh 2 23 ơ ồ truyền năng lượng v biểu ồ moment khi phanh bằng ộng cơ 23

H nh 3 1 B nh răng h nh tinh c a hộp số Hybrid 26

H nh 3 2 rường hợp ắc quy cao p ầy iện 28

H nh 3 3 rường hợp ắc quy cao p cạn iện 28

H nh 3 4 ự truyền năng lượng khi xe di chuyển tr n ường 29

H nh 3 5 ơ ồ phân phối moment c a ộng cơ 32

H nh 4 1 Dòng truyền năng lượng iện trong trường hợp ắc quy cao p ầy iện 37

H nh 4 2 Dòng truyền năng lượng iện trong trường hợp ắc quy cao p cạn iện 38

H nh 4 3 Dòng truyền năng lượng iện trong trường hợp xe chạy ở tốc ộ thấp hoặc tải nhẹ 39

H nh 4 4 Dòng truyền năng lượng iện trong trường hợp xe chạy ở tốc ộ cao hoặc tải nặng 40

H nh 4 5 Dòng truyền năng lượng iện khi xe giảm tốc 41

H nh 5 1 ô h nh mô phỏng xe Hybrid kiểu hỗn hợp 47

H nh 5 2 ồ th chu tr nh F -75 48

H nh 5 3 hối peed est rofile 48

H nh 5 4 Chi tiết khối peed est rofile 48

Hình 5.5 hối Engine 49

Hình 5.6 Chi tiết khối Engine 49

H nh 5 7 hối Electrical 50

H nh 5 8 Chi tiết khối Electrical 50

H nh 5 9 Chi tiết khối otor 51

H nh 5 10 Chi tiết khối Generator 51

H nh 5 11 hối DC – DC Converter v khối Battery 52

H nh 5 12 hối Vehicle Dynamics 53

H nh 5 13 ồ th công suất c a mô tơ iện m y ph t ộng cơ ốt trong v ắc quy 55

H nh 5 14 ồ th công suất c a mô tơ iện 56

H nh 5 15 ồ th công suất c a máy phát 57

H nh 5 16 ồ th công suất c a ộng cơ ốt trong 58

H nh 5 17 ồ th công suất c a ắc quy cao p 59

D H MỤ Á BẢ G

Bảng 3 1 Bảng k hiệu thông số ộng cơ ốt trong 24

Bảng 3 2 Bảng k hiệu thông số mô tơ iện 24

Bảng 3 3 Bảng k hiệu thông số m y ph t 25

Bảng 5 1 hông số ộng cơ ốt trong xe oyota Corolla Cross 49

Bảng 5 2 hông số mô tơ iện v m y ph t c a xe oyota Corolla Cross 52

Bảng 5 3 hông số ắc quy cao p c a xe oyota Corolla Cross 53

Bảng 5 4 hông số bộ chuyển ổi c a xe oyota Corolla Cross 53

Bảng 5 5 hông số thiết kế thân xe c a oyota Corolla Cross 54

Bảng 5 6 C c kết quả t nh to n công suất từ mô phỏng 66

Bảng 5 7 C c kết quả t nh to n moment từ mô phỏng 67

Bảng 5 8 C c kết quả t nh to n năng lƣợng từ mô phỏng 67

MỞ ẦU I ý do chọn đề tài

Vấn ề ô nhiễm môi trường hiện l mối quan tâm ưu ti n c a nhiều nư c tr n thế gi i ổi bật l t nh trạng ô nhiễm không kh nhất l ở c c th nh phố l n ột phần nguy n nhân trong ch nh l kh thải từ c c phương tiện di chuyển m ch ng ta sử dụng hằng ng y ể nâng cao chất lượng không kh và bảo vệ môi trường th c c nư c ban h nh rất nhiều quy nh về ti u thụ nhi n liệu v kh thải d nh cho phương tiện lưu thông ây cũng l nguy n nhân ch nh th c ẩy c c nh h ng sản xuất xe ặc biệt l ô tô nghi n cứu phát triển c c công nghệ m i t gây ảnh hưởng xấu t i môi trường hơn trong c thể kể ến l ô tô Hybrid

Ô tô Hybrid sử dụng phối hợp hai nguồn ộng lực từ mô tơ iện v ộng cơ ốt trong và nó ược cho l giải ph p hợp l hiện nay V iều n y khiến ô tô Hybrid c thể tận dụng ược ưu iểm c a hai loại ộng cơ n y cũng như khắc phục c c nhược iểm c a ch ng so v i c c m u xe thuần ộng cơ ốt trong hoặc thuần mô tơ iện uy nhi n iều cũng d n ến việc ô tô Hybrid sẽ c công nghệ hơi phức tạp hơn n n sẽ kh khăn trong việc khai th c sử dụng bảo quản sửa chữa Do muốn l m ch ược công nghệ n y th ch ng ta cần phải c một vốn hiểu biết l n về n

Ch nh v vậy m ch ng em ch n ề t i “ ghiên cứu sự phân phối công suất và năng lượng trên xe Hybrid kiểu hỗn hợp”

II Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu đề tài 1 Mục đích nghiên cứu

X c nh kết cấu nguy n l v c c phương tr nh trong việc phân phối công suất v năng lượng c a xe Hybrid

2 ối tượng và phạm vi nghiên cứu

iến h nh nghi n cứu sự phân phối công suất v năng lượng tr n xe ô tô Hybrid theo từng trạng th i hoạt ộng c a xe khi xe di chuyển

ghi n cứu t m hiểu về xe Hybrid sự phối hợp công suất giữa c c nguồn ộng lực thực hiện xây dựng mô h nh mô phỏng xe Hybrid tr n phần mềm atlab/ imulink

III Phương pháp nghiên cứu

ề t i thực hiện nghi n cứu mô phỏng tr n phần mềm atlab/ imulink

IV Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

ết quả c a ề t i l cơ sở trong việc sử dụng phần mềm atlab/ imulink ể thực hiện việc nghi n cứu sự phân phối công suất v năng lượng tr n xe ô tô Hybrid qua gi p người c tiếp cận gần hơn v i công nghệ xe Hybrid tạo tiền ề l m ch công nghệ n y

V ác nội dung chính trong đề tài

ội dung c a ề t i gồm c c phần sau:

hương 1 TỔ G QU VỀ Ô TÔ HYBRID 1.1 hái niệm chung

Xe Hybrid (hay còn g i l xe lai) l loại xe sử dụng phối hợp hai nguồn ộng lực thường l giữa ộng cơ ốt trong (xăng diesel …) v mô tơ iện (lấy năng lượng iện từ một ắc quy cao p) ục ch ch nh l dùng mô tơ iện ể hỗ trợ hoặc thay thế ộng cơ ốt trong ể kéo xe trong những thời iểm m ộng cơ ốt trong l m việc không hiệu quả như trong qu tr nh khởi ộng tăng tốc … Xe Hybrid sẽ c một bộ iều khiển quyết nh khi n o ộng cơ ốt trong hoạt ộng khi n o mô tơ iện hoạt ộng v khi n o cả hai cùng hoạt ộng ảm bảo sự tối ưu c a hai loại ộng cơ hi so s nh v i c c xe thuần ộng cơ ốt trong thì xe Hybrid sẽ cung cấp sức mạnh suất ti u hao nhi n liệu tốt hơn v lượng kh thải ra môi trường giảm

1.2 Phân loại ô tô Hybrid

Dựa theo cấu tr c truyền ộng xe Hybrid ược phân th nh 3 loại cơ bản:

1.2.1 Truyền động nối tiếp

ô tơ iện ng vai trò truyền lực chính ến c c b nh xe ch ộng gi p xe di chuyển ở tất cả chế ộ hoạt ộng trong khi ộng cơ ốt trong ch kéo m y ph t iện ể sinh ra iện năng cung cấp cho ắc quy mô tơ iện m không tham gia trực tiếp v o việc truyền lực cho b nh xe ch ộng

Hình 1.1 ơ ồ kiểu truyền ộng nối tiếp

Ưu iểm: ộng cơ ốt trong ch yếu hoạt ộng khi dung lượng ắc quy cao p xuống thấp v c thể hoạt ộng trong vùng l tưởng c a ường ặc t nh n n gi p tiết kiệm nhi n liệu v giảm kh thải

hược iểm: V mô tơ iện ng vai trò truyền lực ch nh n n k ch thư c v dung t ch ắc quy kh l n ộng cơ ốt trong dễ rơi v o t nh trạng qu tải do phải l m việc li n tục ể cung cấp năng lượng iện cho ắc quy v mô tơ iện

1.2.2 Truyền động song song

Cả ộng cơ ốt trong v mô tơ iện ều ảm nhận vai trò truyền lực hoạt ộng luân phi n hoặc ồng thời tùy theo c c chế ộ hoạt ộng kh c nhau Ở hệ thống n y ộng cơ ốt trong ng vai trò l nguồn năng lượng truyền moment ch nh còn mô tơ iện ch ng vai trò trợ gi p khi tăng tốc

Hình 1.2 ơ ồ kiểu truyền ộng song song

iểu truyền ộng n y không cần dùng m y ph t iện ri ng m mô tơ iện sẽ l m nhiệm vụ nạp iện cho ắc quy khi xe giảm tốc (phanh t i sinh) t tổn thất năng lượng cho c c cơ cấu truyền ộng trung gian

Ưu iểm: Công suất kéo sẽ mạnh hơn do sử dụng cả hai nguồn ộng lực, mức ộ hoạt ộng c a mô tơ iện t hơn ộng cơ ốt trong n n dung lượng v k ch thư c b nh ắc quy cũng nhỏ v g n nhẹ hơn

hược iểm: ô tơ iện cũng như bộ phận iều khiển sẽ c kết cấu phức tạp gi th nh ắt iều khiến cho khả năng gây ô nhiễm môi trường cao cũng như chưa thể tiết kiệm kinh tế

1.2.3 Truyền động hỗn hợp

iểu truyền ộng n y l sự kết hợp giữa hai kiểu nối tiếp v song song nhằm tận dụng tối a c c iểm mạnh c a hai kiểu tr n hược iểm c a ộng cơ n y sẽ ược khắc phục bởi ưu iểm c a ộng cơ kia v ngược lại Hệ thống n y c một bộ phận g i l thiết b phân phối công suất iều ch nh công suất từ hai loại ộng cơ iểu truyền ộng hỗn hợp n y chiếm ưu ti n trong việc chế tạo c c dòng xe Hybrid ngày nay

Hình 1.3 ơ ồ kiểu truyền ộng hỗn hợp

hương 2 SỞ Ý THUYẾT 2.1 Mô hình tổng quát của ô tô Hybrid

Hình 2.1 ơ ồ ô tô hybrid kiểu song song

Hình 2.2 ơ ồ ô tô Hybrid kiểu nối tiếp

Hình 2.3 ơ ồ ô tô Hybrid kiểu hỗn hợp 2.2 ác bộ phận chính của ôtô Hybrid

2.2.1 ộng cơ đốt trong

Ở ô tô Hybrid có thể dùng ộng cơ xăng ộng cơ Diesel ƣợc sử dụng ể kéo máy ph t iện G1 ể cung cấp iện cho ắc quy hoặc mô tơ iện MG2 hoặc hỗ trợ công suất kéo cho xe di chuyển tùy theo mô hình cấu trúc truyền ộng

Hình 2.4 hối ộng cơ 2Z -FXE ƣợc trang b tr n oyota Cross Hybrid

Hình 2.5 ổng qu t hệ thống Hybrid trên Toyota Cross Hybrid 2.2.2 Hộp số và bộ phân phối công suất (Hybrid Transaxle)

Bộ phân phối công suất trên thực tế là cụm b nh răng h nh tinh có nhiệm vụ phân chia công suất từ ộng cơ ốt trong c a xe thành hai thành phần tạm g i là phần d nh cho cơ (truyền cơ năng xuống bánh xe) và phần d nh cho iện (biến ổi cơ năng th nh iện năng thông qua m y ph t iện G1 ể cung cấp cho ắc quy hoặc mô tơ iện MG2) Các bánh răng h nh tinh n y hoạt ộng nhƣ một cơ cấu truyền ộng biến ổi liên tục (CVT- Continuously Variable Transmission) rong b nh răng mặt trời nối v i m y ph t iện MG1, cần d n nối v i ộng cơ ốt trong b nh răng bao nối v i mô tơ iện MG2 (trục c a b nh răng bao ồng thời cũng l trục ra c a bộ phân chia công suất truyền công suất t i cầu ch ộng)

Hình 2.6 ơ ồ nguy n l cấu tạo c a bộ phân phối công suất 2.2.3 Máy phát điện MG1 và mô tơ điện MG2

y ph t iện MG1 (MG1 – Motor Generator 1) có nhiệm vụ nạp iện trở lại cho ắc quy cao áp (HV Battery) hoặc cung cấp iện năng ể d n ộng cho mô tơ iện MG2 Ngoài ra, máy phát MG1 còn hoạt ộng nhƣ một mô tơ ể khởi ộng ộng cơ ốt trong c a xe ồng thời iều khiển tỷ số truyền c a bộ truyền b nh răng h nh tinh gần giống nhƣ một CVT sao cho phù hợp v i từng chế ộ hoạt ộng c a xe y ph t G1 ƣợc làm mát bằng nƣ c

Hình 2.7 ô tơ v m y ph t tr n xe oyota rius 2010

ô tơ iện (MG2 – Motor Generator 2) có nhiệm vụ d n ộng cho các bánh xe ch ộng tiến hoặc lùi xe Trong suốt quá trình giảm tốc và phanh xe, mô tơ iện MG2 hoạt

ộng nhƣ một máy phát và hấp thu ộng năng (còn g i l qu tr nh h m t i sinh năng lƣợng) chuyển h a th nh iện năng ể nạp lại cho ắc quy cao áp ô tơ iện G2 ƣợc làm mát bằng gió

2.2.4 Bộ chuyển đổi điện (Inverter with onverter)

Bộ chuyển ổi có hai chức năng l biến dòng iện một chiều th nh dòng iện xoay chiều và biến dòng iện ở iện áp thấp th nh iện p cao v ngƣợc lại Bộ chuyển ổi ng vai trò rất quan tr ng trong quá trình hoạt ộng c a xe hybrid Nó biến dòng diện một chiều từ ắc quy cao p th nh dòng iện xoay chiều ồng thời nâng iện áp từ 201,6V lên thành 650V ể cung cấp cho mô tơ iện MG2 tạo moment di chuyển xe hoặc cung cấp cho máy ph t G1 ng vai trò l m m y khởi ộng ể khởi ộng ộng cơ ốt trong Và ở chiều ngƣợc lại n cũng biến ổi dòng iện xoay chều từ mô tơ iện G2 v m y ph t G1 ồng thời giảm iện áp từ 650V xuống 201,6V

Ngoài ra nó còn biến ổi iện p v dòng iện cho phù hợp ể cung cấp cho ắc quy phụ và máy nén trong hệ thống iều hòa c a xe

2.2.5 Ắc quy cao áp (HV Battery)

Ắc quy cao p ược sử dụng trên xe hybrid là loại ắc quy NI-MH hường gồm 168 cặp cực ắc quy v i iện áp mỗi cặp cực l 1 2V iện p danh nghĩa l 201 6V Ắc quy cao áp có nhiệm vụ lưu trữ và cung cấp iện p cho m y ph t G1 v mô tơ iện MG2 hoạt ộng ược nạp iện bởi ộng cơ ốt trong thông qua máy phát MG1 khi bộ iều khiển phát hiện dung lượng ắc quy xuống quá thấp và mô tơ iện MG2 trong quá trình xe giảm tốc (hãm t i sinh năng lượng)

Vì ắc quy cao áp luôn sinh một lượng l n nhiệt lượng trong quá trình nạp và phòng iện liên tục n n người ta thiết kế một hệ thống l m m t ri ng cho n ể ảm bảo tính năng c a ắc quy Một quạt gi ược gắn trên ắc quy cao p dư i sự iều khiển c a bộ iều khiển quạt gió hút gió và luân chuyển khắp c c nơi trong ắc quy rồi thoát ra ngoài qua cửa thoát gió

Hình 2.9 Ắc quy cao áp trên Toyota Corolla Cross 2.2.6 ường dây nguồn

ường dây nguồn hay ường dây công suất trong xe Hybrid dùng ể truyền dòng iện c cường ộ v iện áp cao (201,6 – 650V) giữa các thiết b như ắc quy cao áp, bộ

chuyển ổi, máy phát MG1, mô tơ iện MG2 và máy nén trong hệ thống iều hòa ường dây cao áp và các giắc nối ược nh dấu bằng màu da cam

Hình 2.10 ơ ồ hệ thống ường dây d n iện công suất cao 2.2.7 Ắc quy phụ

Ắc quy DC 12V này thường ược bố trí phía sau xe, n ược dùng ể cung cấp và duy trì dòng iện một chiều ổn nh cho các thiết b như èn xe hệ thống âm thanh, ặc biệt là c c EC iều khiển ể ảm bảo chúng hoạt ộng ng c ch

Hình 2.11 Ắc-quy phụ tr n ôtô Hybrid 2.3 ác trạng thái chuyển động của xe

2.3.1 hởi động động cơ

Khi năng lượng ắc quy thấp ở các chế ộ tải ộng cơ cần khởi ộng ể cung cấp năng lượng cho ắc quy cao áp HV qua m y ph t iện MG1

Hình 2.12 Công suất khởi ộng ộng cơ

ộng cơ ược d n ộng bằng nguồn iện từ ắc quy cao áp HV L m quay G1 ể khởi ộng ể tránh phản lực từ c c b nh răng mặt trời do moment c a MG1 tạo ra thì bánh răng bao c a bộ truyền b nh răng h nh tinh ược kết nối v i MG2 ược quay ể phanh

rong trường hợp n y ta c sơ ồ truyền moment như sau:

Hình 2.13 Biểu ồ moment truyền ộng khởi ộng

Sau khi ộng cơ ốt trong nổ ộng cơ truyền moment làm quay MG1 Nó cấp iện ể nạp iện cho ắc quy cao áp HV qua bộ chuyển ổi iện Ở trạng th i n y ta c sơ ồ truyền ộng và biểu ồ moment như sau:

Hình 2.14 ơ ồ truyền ộng v biểu ồ moment khi ph t iện 2.3.2 Dẫn động bằng mô tơ điện MG2

Xe ƣợc vận hành bằng mô tơ iện G2 khi năng lƣợng ắc quy l n và tải nhỏ (tốc

Hình 2.15 ơ ồ truyền lực v biểu ồ moment từ mô tơ iện MG2

Nếu moment d n ộng tăng l n hoặc năng lƣợng ắc quy không khi chuyển ộng v i mô tơ iện MG2, máy phát G1 ƣợc cấp iện kéo ộng cơ ốt trong khởi ộng ơ ồ truyền năng lƣợng và biểu ồ moment trong trạng th i n y nhƣ sau:

Hình 2.16 Xe vận h nh bằng G2 v khởi ộng ộng cơ

Khi ộng cơ ƣợc khởi ộng kéo máy phát MG1 quay và nạp iện cho ắc quy cao áp HV sau ắc quy cung cấp iện cho mô tơ iện MG2 Vận h nh nhƣ hệ thống Hybrid

Hình 2.17 ơ ồ truyền năng lƣợng v biểu ồ moment theo kiểu kết hợp 2.3.3 Tăng tốc nhẹ bằng động cơ đốt trong

Khi xe tăng tốc nhẹ bằng ộng cơ công suất c a ộng cơ ƣợc chia ra bởi bộ phân chia công suất Một phần công suất ộng cơ truyền trực tiếp ến vi sai và phần còn lại truyền ộng ến ph t iện G1 ăng lƣợng iện từ MG1 qua bộ chuyển ổi iện cung cấp iện cho MG2, MG2 tạo ra moment Sơ ồ truyền năng lƣợng và biểu ồ moment nhƣ sau:

Hình 2.18 ơ ồ truyền năng lƣợng v biểu ồ moment kết hợp 2.3.4 Xe chạy ở tải nhỏ

Khi xe di chuyển ở chế ộ tải nhỏ, bộ b nh răng h nh tinh sẽ phân chia công suất ộng cơ ốt trong theo hai hƣ ng khác nhau Một phần truyền ộng cơ năng trực tiếp ến vi sai, phần còn lại truyền cho m y ph t iện G1 ể ph t iện qua bộ chuyển ổi iện Nguồn iện cung cấp cho mô tơ iện MG2 từ bộ chuyển ổi iện Moment tạo ra từ mô tơ iện MG2 kết hợp lực kéo ến vi sai qua bộ truyền b nh răng h nh tinh rong trạng thái này ta

Hình 2.19 ơ ồ truyền năng lƣợng v biểu ồ moment ở trạng th i tải nhỏ 2.3.5 Xe chuyển động ở trạng thái tăng tốc mạnh

Nhờ năng lƣợng dự trữ từ ắc quy cao áp HV, bổ sung tức thời cho qu tr nh tăng tốc mạnh ể p ứng ƣợc khả năng gia tốc cực ại c a xe

Khi xe chuyển ộng ở chế ộ tăng tốc mạnh, hệ thống truyền ộng sẽ bổ sung lực từ mô tơ iện MG2, nhờ năng lƣợng dự trữ trên ắc quy cao áp HV Moment c a mô tơ iện MG2 phối hợp v i moment c a ộng cơ ốt trong ể xe có chế ộ gia tốc tức thời tối ƣu ơ ồ truyền năng lƣợng và biểu ồ moment nhƣ sau: