Bộ môn: Điện ô tô PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Dành cho giảng viên hướng dẫn Họ và tên sinh viên: Nguyễn Đình Phát MSSV: 20145131 Họ và tên sinh viên: Võ Duy Hậu MSSV: 20145499 Tên
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Cơ sở khoa học
Trong thời đại hiện nay, vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng trở nên cấp bách cho nên xe điện đang là một giải pháp vô cùng hiệu quả để giảm thiểu các vấn đề môi trường Trong chương trình hành động về chuyển đổi năng lượng xanh, Việt Nam hướng tới "tương lai di chuyển", đặt mục tiêu tất cả các phương tiện trên đường đều sử dụng năng lượng xanh, đưa phát thải ròng khí nhà kính về "0" vào năm 2050 Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, việc áp dụng và phát triển các công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực xe điện ngày càng tăng lên và không ngừng đổi mới.
Với dân số hơn 90 triệu người, Việt Nam đã có những bước tiến đáng kể trong việc tiếp nhận xe máy điện, trở thành thị trường xe máy điện lớn thứ hai trên thế giới, sau Trung Quốc Tuy nhiên, mức độ sử dụng ô tô điện tại Việt Nam còn khá thấp so với thị trường chung của khu vực khi chỉ chiếm 0,7% tổng lượng ô tô điện bán ra ở thị trường Đông Nam Á, dù VinFast và tất cả các thương hiệu ô tô lớn trên toàn cầu đã ra mắt những mẫu xe điện tại Việt Nam Ở Việt Nam, số lượng xe điện không ngừng gia tăng, điều này đòi hỏi sự hiện diện của một lực lượng kỹ sư chuyên nghiệp, luôn nghiên cứu và cập nhật những kiến thức mới về xe điện Vì thế bên cạnh việc học hỏi các kiến thức về xe động cơ xăng và dầu diesel, sinh viên cần được trang bị thêm những kiến thức mới về điện để bắt kịp xu hướng hiện nay.
Lý do chọn đề tài
Việc phát triển phương tiện sử dụng năng lượng xanh nói chung và xe điện nói riêng đang là xu hướng phát triển hiện nay, điều này giúp giải quyết tính cấp thiết về vấn đề ô nhiễm môi trường mà các phương tiện sử dụng nhiên liệu hóa thạch gây ra Trong quá trình học tập tại trường chúng em thấy các đề tài về mô hình xe điện vẫn chưa được áp dụng trong việc giảng dạy Để phục vụ cho việc giảng dạy cho các thế hệ sinh viên sau này chúng em quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu, hệ thống điện trên xe máy điện Vinfast Klara A2” với sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Quang Trãi
Mô hình này sẽ giúp các buổi thực tập của sinh viên trở nên trực quan và thực tế hơn Đồng thời, nó sẽ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về hệ thống điện thân xe của loại xe máy điện này và nắm vững kiến thức về đào tạo và nguyên lý hoạt động của từng hệ thống điện trên xe Mô hình này sẽ một công cụ hữu ích trong công việc giảng dạy tại trường đại học, mang lại nhiều lợi ích cho quá trình học tập và nghiên cứu của các sinh viên.
Mục tiêu
Tạo điều kiện thuận lợi để sinh viên tiếp cận với xe điện Cung cấp thêm kiến thức về xe máy điện cho sinh viên như nắm được cấu tạo nguyên lý hoạt động của các hệ thống trên xe Bên cạnh đó còn giúp sinh viên cải thiện các kỹ năng kiểm tra phán đoán các hư hỏng và sửa chữa các hệ thống của xe khi gặp sự cố Làm bàn đạp để sinh viên tiếp tục phát triển thêm về xe điện trong tương lai.
Phạm vi nghiên cứu
Nhóm nghiên cứu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và kiểm tra các hư hỏng của các hệ thống trên xe máy điện VinFast Klara A2.
Phương pháp nghiên cứu
a Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu các tài liệu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống trên xe máy điện VinFast Klara A2 Tham khảo thu thập tài liệu từ nhiều nguồn khác nhau như tài liệu do giảng viên cung cấp, các giáo trình đã được học, tài liệu từ hãng VinFast và 1 số nguồn tài liệu khác trên mạng b Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
Thiết kế mô hình hệ thống điện thân xe của xe máy điện VinFast Klara A2.
Phạm vi ứng dụng của đề tài
Mô hình được sử dụng trong việc giảng dạy và học tập Sinh viên các lớp thực tập có thể cho mô hình hoạt động, kết hợp với tài liệu và hướng dẫn của giảng viên có thể hiểu rõ nguyên lý hoạt động của các hệ thống trẻn xe máy điện VinFast Klara A2 Mô hình còn có thể sử dụng trong các đề tài phát triển, cải tiến sau này
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Tổng quan về xe máy điện Vinfast Klara A2
VinFast Klara là nhãn hiệu dòng xe máy chạy bằng năng lượng điện ra mắt ngày 20 tháng 11 năm 2018, sản xuất bởi VinFast Gồm 2 đại diện là Klara A1 và Klara A2 với các phiên bản ắc-qui và pin
Klara A2 được bắt đầu sản xuất vào năm 2018, đến năm 2021 Vinfast cho ra đời phiên bản nâng cấp của Klara A2 2018 là Klara A2 2021 Mẫu xe ga có chất lượng cao và thiết kế hiện đại, độc đáo do nhà thiết kế người Ý Torino Design thực hiện
Hình 2.2 Sơ đồ năng lượng trên xe Klara A2
Năng lượng từ pin được chia làm hai nhánh:
1 Nhánh tải điện áp cao: Cung cấp năng lượng vận hành động cơ điện
2 Nhánh tải điện áp thấp: Đưa qua hạ áp để cung cấp năng lượng cho các trang thiết bị khác trên xe
Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý điện xe Klara A2
Chiều cao yên xe 760mm
Khoảng cách giữa hai trục bánh xe
Khoảng cách nhỏ nhất so với mặt đất
Bán kính vòng quay tối thiểu
Trọng tải tối đa (Tổng khối lượng người lái, người ngồi sau, hành lý và các phụ kiện)
Hạng mục Tiêu chuẩn Giới hạn
Kiểu khung xe Khung thép under bone
Góc nghiêng trục lái 26.5 độ Độ lệch phương trục lái 79 mm
Vành bánh xe Vành mâm đúc
Vật liệu Hợp kim nhôm
Hành trình nhún của bánh xe
Loại lốp Lốp không săm
Nhà sản xuất/loại 225kPa (2.25kgf/cm2) Độ sâu tối thiểu của rãnh talông
Loại lốp Lốp không săm
Nhà sản xuất/loại IRC Áp suất bơm lốp Áp suất bơm lốp 280kPa (2.80kgf/cm2) Độ sâu tối thiểu của rãnh talông
Phanh trước Loại phanh Phanh đơn - đĩa
Hoạt động Điều khiển tay phanh bên phải Độ rơ tự do của tay phanh 0 mm Đường kính đĩa x độ dày 220x3.5 mm
Giới hạn độ dày đĩa phanh
Giới hạn độ đảo đĩa phanh
0.15 mm Độ dày má phanh-trong 4.5 mm 1.0 mm Độ dày má phanh-ngoài 4.5 mm 1.0 mm Đường kính xilanh bơm 12.7 mm Đường kính xilanh phanh dầu
Dầu nhớt khuyến cáo DOT4
Hoạt động Độ rơ tự do của tay phanh Đĩa phanh Đường kính đĩa x độ dày 190x3.5 mm
Giới hạn độ dày đĩa phanh
Giới hạn độ đảo đĩa phanh
0.15 mm Độ dày má phanh-trong 5.6 mm 1.0 mm Độ dày má phanh-ngoài 5.6 mm 1.0 mm Đường kính xilanh bơm 12.7 mm Đường kính xilanh phanh dầu
Dầu nhớt khuyến cáo DOT4
Kiểu vòng bi cổ xe Vòng bi chặn đỡ
Góc đánh lái hết về phía bên trái
Góc đánh lái hết về phía bên phải
Loại Kiểu ống lò xo
Loại giảm xóc trước Giảm chấn dầu / lò xo
Hành trình nhún giảm sóc trước
Lò xo Độ dài tự do 326mm Độ dài của lò xo sau khi lắp
8 Độ cứng của lò xo K1 4.41 N/mm (0.45 kgf/mm) Độ cứng của lò xo K2 7.16 N/mm (0.73 kgf/mm) Hành trình nhún tương ứng với (K1)
Hành trình nhún tương ứng với (K2)
Lò xo tùy chọn Không có
Loại dầu nhớt khuyến cáo SS8
Lượng dầu (mỗi bên giảm sóc)
55cm3 ( 55cc) Đường kính ống trong Phi 26mm
Loại giảm chấn/ lò xo Giảm chấn dầu/ lò xo
Hành trình nhún giảm sóc sau
Lò xo Độ dài tự do 270.5mm Độ dài của lò xo sau khi lắp
262.5mm Độ cứng của lò xo K1 15.70 N/mm (1.6 kgf/mm) Độ cứng của lò xo K2 25.51 N/mm (2.6 kgf/mm) Hành trình nhún tương ứng với (K1)
Hành trình nhún tương ứng với (K2)
Lò xo tùy chọn Không có
Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật xe Klara A2
(Các thông số cơ bản ở điều kiện T% độ C, RHe% +/-20%)
Thông số A2 Động cơ Loại động cơ BLDC (Brushless DC motor)-động cơ một chiều không chổi than Điện áp danh định FOC
Công suất danh định 60 VDC
Bộ điều khiển Điện áp danh định 60 VDC
Bộ điều khiển Hiệu suất tối đa ≥86%
Bảng 2.2 Thông số động cơ và bộ điều khiển
Pack technology Lead acid VRLA Gel battery
Bảng 2.3 Thống số ắc-qui
Nhà cung cấp STAR Điện áp hoạt động danh định 12.8V
Dải điện áp hoạt động 11V~15V
Tần số nháy danh định 1.5Hz
Tần số nháy khi thiếu tải Hơn 2Hz
Tỉ lệ thời gian ON/OFF danh định 50%
Bảo vệ quá áp Có
Bảo vệ ngắn mạch đầu ra Có
Bảng 2.4 Thông số mạch chớp xi nhan
Nhà cung cấp K.SOURVE Điện áp hoạt động danh định 12V
Dải điện áp hoạt động 9V~13V
Mức cường độ âm 100±5dB (ở 13V)
Tần số cơ bản 460±30Hz (ở 13V)
Bảng 2.5 Thông số còi xe
Thông số lốp Áp suất lốp nguội
(người lái và người ngồi sau)
Sau 280 kPa Áp suất lốp nguội
Tải trọng cho phép 150 kg
Hình 2.4 Vị trí và thông tin trên tem thông tin cơ bản, tem thông tin lốp
A Tem thông tin cơ bản
2.1.2.1 Theo góc nhìn người lái
Hình 2.5 Góc nhìn theo người lái
C Cụm đồng hồ đa chức năng
H Móc đồ (tải trọng tối đa 1.5Kg)
Bảng 2.7 Các vị trí theo góc nhìn người lái
2.1.2.2 Theo góc nhìn bên trái
Hình 2.6 Góc nhìn bên trái
B Cụm đèn trước (gồm đèn chiếu xa và đèn chiếu gần)
C Cảm biến chân chống cạnh
G Cụm đèn sau (gồm đèn phanh, đèn xi nhan, đèn vị trí)
Bảng 2.8 Các vị trí theo góc nhìn bên trái
2.1.2.3 Theo góc nhìn bên phải
Hình 2.7 Góc nhìn bên phải
A Động cơ tích hợp trong vành sau
B Cổng sạc (ẩn trong yên xe)
Bảng 2.9 Các vị trí theo góc nhìn bên phải
Hình 2.8 Bố trí công tắc trên cụm tay lái
A Công tắc đèn chiếu xa/gần
B Công tắc đèn xi nhan
D Công tắc mở/khóa động cơ
E Công tắc đèn vị trí và đèn trước
F Công tắc chế độ lái
Bảng 2.10 Các vị trí trên cụm tay lái
A Cổng sạc Cổng sạc (A) đi kèm nắp đậy nhằm ngăn vật thể lạ rơi vào gây sự cố điện không mong muốn cho hệ thống Đóng nắp đậy cổng sạc lại sau khi sử dụng
B Rãnh dành cho dây sạc Khi cắm sạc trên xe, chạy dây sạc qua rãnh (B) để tránh làm hỏng dây sạc khi yên được đóng lại Tham khảo hình minh họa
2.1.2.6 Biểu tượng và đèn báo hiệu trên đồng hồ chức năng HMI
Hình 2.10 Biểu tượng và hình ảnh trên đồng hồ HMI
A Đèn chỉ thị rẽ trái
B Đèn chỉ thị chế độ khóa động cơ (Parking)
C Đèn chỉ thị bật đèn chiếu xa
D Nhắc sạc ắc-qui chì axit
E Đèn chỉ thị rẽ phải
F Chỉ thị điện áp ắc-qui chì axit dạng thanh
G Chỉ thị đang cắm sạc điện
H Chỉ thị có lỗi trong hệ thống
J Đơn vị tốc độ xe
L Hiển thị tống quãng đường xe đã đi
N Hiển thị tốc độ xe
O Chỉ thị điện áp ắc-qui chì axit dạng số
Bảng 2.12 Biểu tượng và chức năng trên đồng hồ HMI
2.1.2.7 Các biểu tượng trên đồng hồ và trên cụm công tắc
Biểu tượng đèn chiếu xa/ gần Bật đèn chiếu gần Đèn chiếu gần được bật sáng
Bật đèn chiếu xa Đèn chiếu xa được bật sáng Chỉ thị đèn chiếu xa trên HMI được bật sáng
Công tắc đèn xi nhan
Bật đèn xi-nhan trái Khi gạt công tắc sang trái, xe đồng thời nhấp nháy đèn xi-nhan trái trước, đèn xi-nhan trái sau và chỉ thị đèn xi nhan trái trên HMI
Vị trí giữa Tắt đèn xi-nhan Khi nhấn vào vị trí giữa của công tắc, xe tắt tất cả đèn xi-nhan và đèn chỉ thị xi-nhan trên HMI
Bật đèn xi-nhan phải Khi gạt công tắc sang phải, xe đồng thời nhấp nháy đèn xi-nhan phải trước,
18 đèn xi-nhan phải sau và chỉ thị đèn xi-nhan phải trên HMI
Công tắc khóa động cơ Còi điện Vì xe máy điện hoạt động khá yên tĩnh, do vậy cần chú ý quan sát và sử dụng còi khi cần thiết
Công tắc khóa động cơ
Khóa động cơ (Parking) Khi xe không di chuyển ở trong chế độ lái, nhấn nhẹ công tắc khoảng nửa giây và thả ra:
• Chỉ thị chế độ Parking trên HMI sẽ bật sáng
• Động cơ điện được tắt đi và sẽ không phản hồi cho đến khi nó được bật lại
• Công tắc không tắt toàn bộ hệ thống điện trên xe mà chỉ tắt động cơ điện
Mở khóa động cơ Khi xe đang ở trong chế độ
Parking, nhấn giữ công tắc khoảng 1 giây:
• Chỉ thị chế độ Parking trên HMI sẽ tắt đi
• Xe sẵn sàng ở chế độ lái
Công tắc đèn vị trí và đèn trước
Tắt Tắt đèn vị trí sau xe và đèn trước
Bật đèn vị trí Bật đèn vị trí sau xe
Bật đèn trước Bật đèn trước, đèn vị trí sau xe Trạng thái đèn lúc này phụ thuộc đèn chiếu xa/gần
Công tắc chế độ lái Chế độ ECO Chế độ ECO là một chế độ thích hợp khi bạn muốn tăng tốc nhẹ nhàng hơn Nhưng tiết kiệm điện năng tiêu thụ
Chế độ SPORT Chế độ SPORT sẽ phát huy gia tốc tốt nhất của xe, thích hợp trong các trường hợp muốn tăng tốc nhanh
Phanh Đang dùng phanh Khi tay phanh trái hoặc phải được bóp, nó đồng thời tác động vào công tắc phanh điện Khi chế độ phanh điện được kích hoạt:
• Đèn phanh được bật sáng • Chỉ thị phanh hiển thị trên HMI
• Một phần năng lượng được chuyển hóa thành điện năng và nạp vào ắc- quy chì a-xít
Chỉ thị sạc trên HMI • Thông tin về trạng thái sạc được cập nhật lên HMI
• Trong quá trình sạc điện thì tay ga và động cơ sẽ không hoạt động
Bảng 2.13 Các hình vẽ biểu tượng và ý nghĩa của biểu tượng trên HMI
Hệ thống khởi động – động cơ điện
Không giống như hệ thống khởi động trên xe xăng, hệ thống khởi động trên xe máy điện có tác dụng đảm bảo cho sự chuyển động của xe lúc khởi hành thật sự an toàn Điện sẽ chỉ đi xuống động cơ một khi người lái đã chuẩn bị sẵn sằng sau các thao tác: vặn chìa khóa ON, gạt chân chống xe, bóp giữ 2 thắng và ấn giữ nút khởi động
Người dùng trước khi vận hành phương tiện cần đảm bảo thực hiện theo qui trình
Hình 2.11 Quy trình vận hành xe điện
Trước khi vận hành xe điện, hãy chú ý kiểm tra các điểm sau đây:
• Ắc-quy chì a-xít: Kiểm tra dung lượng ắc-quy chì a-xít để chắc chắn rằng ắc-quy chì a-xít đủ dùng cho hành trình sắp tới
• Phanh: Bóp chặt tay phanh sau đó thử đẩy xe tiến hoặc lùi để kiểm tra độ ăn của phanh
• Tay ga điện: Tắt khóa điện/khóa cổ xe về vị trí TẮT, thử vặn và thả tay ga để kiểm tra khả năng vận hành mượt mà và tự trả về vị trí ban đầu của tay ga
• Lốp xe: Kiểm tra áp suất và độ mòn của cả hai lốp xe
Kiểm tra trước khi vận hành xe
Mở khóa hệ thống điện Vận hành xe điện
• Hệ thống điện: Kiểm tra chức năng hoạt động của hệ thống đèn trước, đèn xi-nhan, còi, chân chống cạnh, hệ thống đèn hậu, cụm đồng hồ đa chức năng
• Các cổng kết nối điện: Kiểm tra để chắc chắn rằng cổng sạc đã được đóng nắp Qui trình mở khóa hệ thống điện và vận hành xe:
2 Gạt chân chống cạnh lên
3 Nhấn giữ công tắc khóa động cơ điện khoảng 1 giây để thoát chế độ Parking
4 Từ từ vặn tay ga điện để gia tốc xe
2.2.2 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động
Cấu tạo của hệ thống khởi động gồm: ổ khóa, chân chống cạnh và cảm biến tại chân chống cạnh, tín hiệu tại 2 tay phanh, công tắc chế độ Parking, ECU và nguồn Ổ khóa
Hình 2.12 Bố trí và chức năng của ổ khóa
B Nút nhấn đóng nắp an toàn cho lỗ khóa
C Vị trí khóa cổ xe
D Vị trí khóa cốp xe
E Vị trí tắt điện hệ thống
F Vị trí bật điện hệ thống
G Lỗ mở nắp khóa an toàn cho lỗ khóa
Bảng 2.14 Các vị trí và chức năng trên ổ khóa Cảm biến chân chống cạnh
Một trong những bộ phận đảm bảo sự an toàn cho người lái trong quá trình lái xe là chân chống cạnh và cảm biến chân chống cạnh Chân chống cạnh được bố trí ở bên trái khung xe Dùng chân để nâng hoặc hạ chân chống cạnh khi xe đang ở tư thế thẳng đứng Chân chống cạnh và cảm biến chân chống cạnh phối hợp làm việc với nhau nhằm tăng độ an toàn khi người dùng vận hành xe:
• Khi đang vận hành trên đường, nếu chân chống cạnh được gạt xuống, tốc độ xe sẽ bị giới hạn dưới 25 km/h
• Sau khi tay ga được thả về vị trí ban đầu, người dùng sẽ không thể điều khiển động cơ khi chân chống cạnh chưa được gạt lên
Hình 2.13 Cấu tạo relay Reed
Relay Reed có cấu tạo gồm hai lưỡi kim loại có hình dạng được làm bằng vật liệu sắt từ (sắt niken tỉ lệ 50:50) và một vỏ thủy tinh có tác dụng giữ các lưỡi kim loại cố định và tạo ra một vòng đệm kín ngăn chặn bất kỳ tạp chất nào xâm nhập vào điểm tiếp xúc quan trọng bên trong vỏ thủy tinh
Khi có một từ trường được đặt dọc theo chiều của 2 lưỡi kim loại, các tiếp điểm này sẽ thay đổi trạng thái (từ đóng sang mở với loại thường đóng và từ mở sang đóng với loại thường mở), tạo nên một đường dẫn cho dòng điện chạy qua
Công tắc chế độ Parking
Hình 2.14 Chân giắc công tắc chế độ Parking
Công tắc vị trí Parking nằm ở cụm công tắc tay phải, tương tự vị trí của nút đề bình thường trên xe máy Công tắc này gồm có 3 chân, trong đó:
Chân thứ 1 là chân P mode tín hiệu có nhiệm vụ gửi tín hiệu khởi hành về ECU khi người điều khiển muốn khởi hành
Chân số 2 là chân dự phòng Reserved
Về cơ bản công tắc chế độ Parking có cấu tạo tương tự với một công tắc On-Off bình thường nên chân số 1 và chân số 3 có thể đổi vị trí cho nhau Điện áp tại chân P-mode của ECU sẽ đi vào một chân chân còn lại được nối với mass người dùng đóng mở công tắc làm làm cho 2 tiếp điểm này nối với nhau Điều này sẽ làm cho mức điện áp tại chân P-mode của ECU hoặc ở 0V hoặc ở 5V giúp ECU nhận biết được khi nào điều khiển thoát chế độ Parking
Hình 2.15 Điện trở tại công tắc chế độ Parking trước và nhau khi ấn công tắc
Hình 2.16 Chân giắc cắm tại tay phanh điện
Công tắc tay phanh thuộc loại công tắc On/Off 2 tiếp điểm, 2 trạng thái Ở trạng thái
On tiếp điểm được nối lại với nhau và cho dòng điện đi qua, ở trạng thái Off tiếp điểm ngắt ra và dòng điện bị ngắt Điểm đặc biệt ở đây là 2 công tắc này mắc song song với nhau Nên dù ta On ở công tắc nào thì vẫn sẽ đều sáng đèn phanh và có tín hiệu về ECU
Hình 2.17 Minh họa và điện trở hai công tắc phanh được mắc song song với nhau
Klara A2 được bố trí 2 tay phanh dành cho 2 bánh với 1 tay phanh điện và 1 tay phanh đĩa Tín hiệu của hai tay phanh này được truyền đến ECU thông qua chân số 2 của công tắc SW.BRAKE trên mỗi tay phanh Chân còn lại của phanh được nối mass
Công tắc ở tay phanh về nguyên lý cũng tương tự với một công tắc On/Off thông thường Khi ta bóp phanh công tắc nối mass cho chân ECU qua tiếp điểm công tắc đã được nối mass làm thay đổi trạng thái điện áp tại chân E-Brake của ECU giúp ECU nhận biết được
Hình 2.18 Sơ đồ nguyên lý mạch điện hệ thống khởi động
Nguyên lí hoạt động của hệ thống khởi động: ECU sẽ cấp nguồn cho motor làm việc khi điện áp tại các chân P-mode và E-Brake là 0V đồng thời có tín hiệu chân chống cạnh tại vị trí đóng Khi người lái ấn giữ công tắc Parking đồng thời bóp 2 tay phanh trong khi chân chống cạnh đang được gạt các chân E-Brake và P-mode sẽ được nối mass thông qua
2 công tắc SW.PARKING, SW.BRAKE_LEFT và SW.BRAKE_RIGHT
Nhận được đủ các tín hiệu này ECU sẽ cấp nguồn cho Motor thông qua các chân W,V và U Motor điện lúc này được mở khóa điện và người lái có thể khởi hành
2.2.3.1 Nhiệm vụ của động cơ điện Động cơ điện hay còn được biết đến là mô tơ điện, có chức năng chuyển đổi từ năng lượng điện sang cơ học nhằm giúp phương tiện chuyển động Đây được coi là bộ phận quan trọng nhất trên phương tiện, ảnh hưởng trực tiếp tới khả năng vận hành và tăng tốc của xe
Nạp – ắc qui – kiểm soát ắc qui - DC/DC
2.3.1 Nhiệm vụ của hệ thống nạp
Hệ thống nạp (sạc) có nhiệm vụ nạp lại điện áp cho ắc-qui của xe sau quá trình vận hành Bộ sạc giúp chuyển đổi điện áp xoay chiều 220V thành điện áp 60V để nạp vào ắc qui
Hình 2.34 Bộ sạc để Bosch của Klara A2
A Đầu ra nạp ắc-quy chì a-xít (DC)
B Đèn chỉ thị trạng thái sạc
D Đầu vào điện lưới xoay chiều (AC)
Bảng 2.19 Các vị trí trên bộ sạc Klara A2
Bộ sạc được cung cấp kèm theo xe Klara A2 tiêu thụ công suất điện tối đa khoảng 250W từ nguồn điện AC 220V/50Hz
Sạc điện sử dụng hai màu đèn chỉ thị để thể hiện trạng thái sạc
• Màu xanh: Hoàn thành quá trình sạc
• Màu đỏ: Đang trong quá trình sạc
1 Mở nắp cổng sạc bên trong hộp đựng đồ dưới yên xe
2 Kết nối đầu DC (A) của sạc vào cổng sạc trên xe
3 Cắm đầu AC (D) của sạc vào ổ điện
2.3.2 Công nghệ ắc-quy Ắc-quy
Pack technology Lead acid VRLA Gel battery
Trọng lượng trung bình 7Kg x 5 bình
Thời gian sạc tiêu chuẩn 8 giờ (80% SOC)
Thời gian sạc tối đa 12 giờ 15 phút
Loại sạc Sạc ắc-quy chì a-xit kèm theo do
Bảng 2.20 Thông số kỹ thuật ắc-qui Klara A2
2.3.2.1 Sự ra đời của ắc-quy Gel
Từ thế kỷ 17 công nghệ ắc quy đã được hình thành, nhưng cho đến đầu thế kỷ 20 công nghệ Ắc quy axit chì dần được cải tiến, phát triển Cho đến ngày nay, Ắc quy Axit chì đã được cải tiến và phát triển qua ba giai đoạn công nghệ:
1 Ắc quy axit chì nước (Ắc quy AGM): Tấm cách của Ắc quy được làm bằng sợi thủy tinh có khả năng thẩm thấu dung dịch axit – dung dịch điện phân giúp cho phản ứng hóa học sinh điện Trong quá trình sử dụng, Ắc quy AGM đã phát sinh nhược điểm: dung dịch điện phân bị phân tầng và bay hơi- mất nước, làm cho Ắc quy nhanh bị suy giảm tuổi thọ
2 Ắc quy AGM-Gel (SEMI-GEL): Đây là dòng Ắc quy Bán Gel, giúp khắc phục một phần nhược điểm của Ắc quy AGM Gel là hợp chất SiO2 được trộn với dung dịch điện phân (H2SO4) tạo thành dung dịch dạng keo, giúp chống lại hiện tượng bay hơi dung dịch điện phân, nâng cao tuổi thọ của ắc quy Bản chất Ắc quy Bán Gel là ắc quy AGM được bổ sung thêm Gel Với tấm cách AGM dung dịch Gel không thể phủ kín 100% bề mặt bản cực, nên dung dịch điện phân vẫn chứa thành phần chính là axit H2SO4 (tỉ lệ Gel rất ít) Ắc quy bán Gel không chống được hiện tượng phân tầng axit nên tuổi thọ chỉ cao hơn ắc quy AGM khoảng 10%
3 Ắc quy GEL thuần (PURE GEL): Để khắc phụ hoàn toàn hai nhược điểm trên của ắc quy AGM và ắc quy AGM-GEL, các nhà khoa học Đức đã cải tiến và cho ra đời công nghệ Ắc quy Gel thuần Điểm cốt lõi công nghệ ắc quy Gel thuần bao gồm:
• Tấm cách PVC-SiO2/PE-SiO2: được sản xuất bằng vật liệu nhựa tổng hợp (micropropous) có rãnh, hỗn hợp bột nhựa được pha trộn với bột SiO2 Tấm cách PVC- SiO2/PE-SiO2 được sản xuất bằng công nghệ cán nguội Khi hoạt động, chính những hạt SiO2 trong tấm cách tan ra thành Gel, tạo ra những màng lỗ có đường kính từ 2nm đến 3nm, đảm bảo dung dịch Gel thẩm thấu và phủ kín 100% bề mặt bản cực
• Dung dịch điện phân có nồng độ Gel đậm đặc hơn dung dịch Gel của Ắc quy AGM- GEL, giúp chống lại quá trình bay hơi và phân tầng Axit, duy trì dung lượng trong thời gian dài hơn Ắc quy AGM- GEL
• Bản cực: được thiết kế với thành phần hóa học đặc biệt giúp cho tính hoạt hóa tốt trong môi trường dung dịch Gel
Tổng hợp lại các yếu tố trên công nghệ Gel thuẩn giúp cho ắc quy nâng cao hơn 40% tuổi thọ so với ắc quy bán Gel (AGM-GEL) và 50% tuổi thọ so với ắc quy AGM, chịu được nhiệt độ môi trường cao hơn, xả sâu tốt hơn, giảm sự lão hóa và chai hóa bản cực
2.3.2.2 So sánh các loại ắc-quy
Khái niệm cơ bản Ắc-quy chì nước (AGM) Ắc-quy bán Gel (Semi Gel) Ắc-quy Gel thuần (Pure-Gel) Ắc quy axit chì nước được sử dụng tấm các AGM (Absorb Glass Mat-Tấm bông sợi thủy tinh) nên được gọi là ắc quy AGM Ắc quy bán Gel (AGM-GEL) là ắc quy AGM được pha thêm một tỷ lệ Gel nhằm chống bay hơi axit, nhưng không chống được phân tầng axit, do tấm bông thủy tinh không có ke rãnh nên Gel không Ắc quy Gel thuần (Pure Gel): là sự cải tiến đột phá về công nghệ ắc quy, với tấm cách bằng nhựa tổng hợp (micropropous), dung dịch Gel cô đặc và cấu trúc vật liệu bản cực đăc biệt giúp cho ắc quy chịu nhiệt độ cao tốt hơn, sạc xả
46 phủ kín hết bề mặt bản cực sâu tốt hơn, tổi thọ cao hơn 50% so với ắc quy AGM
Tấm cách bản cực được làm từ sợi thủy tinh, tạo kết cấu tấm bông thủy tinh có khả năng thẩm thấu dung dịch điện phân, quá trình trao đổi điện tích diễn ra nhanh, nội trở thấp
Giống tấm cách của ắc quy AGM được làm từ nhựa tổng
(micropropous): PE-SiO2 hoặc PVC-SiO2, có khe rãnh giúp cho Gel phủ kín bề mặt bản cực Đây là công nghệ đọc quyền của Đức ,có kết cấu chặt chẽ , bền vững ,độ hở thẩm thấu 2~3nm, cấu tạo chống ăn mòn trong môi trường hóa chất , tuổi thọ sử dụng tới 30 năm Quá trình trao đổi dung dịch đạt 180ml/m2
(PbO2): được thiết kế hoạt hóa tốt trong môi trường dung dịch điện phân (H2SO4)
-Cực Âm (Pb): bột chì được thiết kế
Bản cực giống với bản cực ắc quy AGM
Cấu tạo hợp chất hóa học đặc biệt, đọ tinh khiết của chì cao hơn, được thiết kế đặc biệt cho môi trường dung dịch điện phân dạng Gel cô
47 phù hợp môi trường dung dịch điện phân
(H2SO4) đặc, chịu được nhiệt độ cao, chống lão hóa, xả sâu tốt hơn giúp nâng cao tuổi thọ ắc quy Dung dịch điện phân trong ắc quy
Dung dịch điện phân là hỗn hợp axit sunfuric và nước (H2SO4 + H2O)
Giống như dung dịch điện phân của ắc quy AGM, nhưng được pha thêm một tỉ lệ Gel nhỏ Vì tấm cách làm bằng sợi thủy tinh (AGM) nên Gel không thể thẩm thấu được toàn bộ bề mặt bản cực
Bột polycrystalline silicon (SiO2) tinh khiết nhập khẩu từ Đức, Nhật, được pha trộn với dung dịch H2SO4 tạo thành dung dịch keo, chống lại hiện tượng bay hơi và phân tầng axit của hai loại ắc quy AGM và bán Gel (AGM-GEL)
Phản ứng của dung dịch điện phân trong quá trình vận hành ắc quy
Dưới sự tác động của : điện áp, dòng điện và nhiệt độ, phản ứng hoá học xảy ra trong bình ắc quy như sau:
48 đến 1.8V/cell ở chế độ phóng 10h Tuổi thọ nạp xả tuần hoàn
Tuổi thọ theo số lần phóng nạp
Các tiêu chuẩn khác Điện áp danh định
Nội trở 100% 100% 120% Điện áp nạp nổi
2.25~2.3V/cell 2.25~2.3V/cell 2.25~2.3V/cell Điện áp tăng cường
Chi phí sản xuất 100% 105% 125% Ưu điểm Sử dụng trong môi trường luôn có điều hòa, số lần sạc
Giống như ắc quy AGM , nhưng số lần sạc xả cao hơn khoảng 10% so
Cấu tạo nguyên lệu đặc biệt nên ắc quy Gel thuần chịu được nhiệt dộ cao
49 xả ít, nội trở thấp, sạc nhanh đầy với ắc quy AGM (tùy ứng dụng) tốt hơn, số lần sạc xả sâu nhiều hơn, tuổi thọ cao hơn 50% so với ắc quy AGM và ắc quy bán Gel (AGM- GEL)
Hệ thống thông tin
Hệ thống thông tin giúp cung cấp các thông số về vận hành cũng như thông báo, cảnh báo về các tình trạng hoạt động của xe
Yêu cầu của một hệ thống thông tin trên xe phải:
• Đảm bảo các qui tắt về an toàn đối với người điều khiển, các đèn báo, chiếu sáng không được quá sáng hay quá mờ
• Bố trí các cụm đèn cảnh báo, hình ảnh hợp lí, trực quan để người điều khiển dễ dàng nhận diện
• Đôi lúc nhìn vào màu đèn có thể dự đoán được mức độ của lỗi Ví dụ: đèn màu đỏ thường là đèn cảnh báo nguy hiểm, lỗi nghiêm trọng
2.4.2 Cấu tạo – nguyên lí hoạt động của đồng hồ HMI
Cấu tạo của hệ thống thông tin trên xe Vinfast Klara A2 gồm: bảng đồng hồ Tableu, màn hình và các đèn báo tích hợp lại với nhau thành đồng hồ HMI
Cụm đồng hồ hiển thị HMI của xe máy điệnVinFast được viết tắt bởi 3 từ trong tiếng Anh là Human- Machine- Interface HMI là màn hình hiển thị cho phép con người nắm bắt được thông tin và thực hiện các thao tác trên đó một cách dễ dàng và thuận tiện
HMI được ứng dụng rất phổ biến trong công nghiệp như cập nhật thông tin tức thời và đầy đủ tới các kỹ thuật viên vận hành, đơn giản hóa các nút vật lý như công tắc, nút bấm, khi xây dựng hệ thống máy móc chuyên môn hóa phức tạp, Ngoài ra, HMI còn được ứng dụng nhiều trong cuộc sống như màn hình cảm ứng của smartphone, laptop, tivi hay điều chỉnh nhiệt độ và thời gian của lò vi sóng nhanh chóng, dễ dàng
Hình 2.46 Hình vẽ mặt đồng hồ chức năng HMI
Hình 2.47 Chân giắc đồng hồ chức năng HMI
Bảng nối dây đồng hồ HMI
2 CAN L Nối với 2 chân CAN L và CAN H tại cổng ECU H1
5 Đèn chiếu xa Nối với tín hiệu chiếu xa tại công tắc SW
12 Chỉ thị xi nhan trái Nối với công tắc xi nhan trái
13 Chỉ thị xi nhan phải Nối với công tắc xi nhan phải
14 GND Nối với đất chung của hệ thống
15 12V Lấy nguồn 12V từ đầu ra bộ DC-DC
Còn lại Reserved Dự phòng Không nối với bất kỳ dây nào
Bảng 2.26 Bảng nối dây đồng hồ HMI Nguyên lí hoạt động Đồng hồ HMI sẽ nhận tín hiệu từ các hệ thống khác để giao tiếp với người điều khiển thông qua 2 kiểu:
• Đồng hồ HMI giao tiếp với ECU thông qua mạng CAN tại 2 chân CAN-H và CAN-
• Đồng hồ HMI có 1 chân kết nối trực tiếp với hệ thống cần được hiển thị Ví dụ như đèn báo đèn pha đang bật chỉ sáng khi điện áp đặt vào chân của nó là 0V nghĩa là đèn báo hiệu của nó đã được nối với dương 12V sẵn Ở trạng thái chưa bật đèn pha bóng pha chưa
63 được nối mass và điện áp vào chân High beam lúc này đang ở mức 12V Khi ta bật đèn pha, công tắc nối mass cho bóng pha cũng đồng thời cấp mass cho chân High beam nên lúc này điện áp tại chân này là 0V và đèn báo pha hoạt động Có 3 tín hiệu được hiển thị một cách trực tiếp lên HMI mà không qua sự điều khiển của ECU là chỉ thị xi nhan phải, xi nhan trái và đèn chiếu xa
Hình 2.48 Sơ đồ nguyên lý một số tín hiệu trực tiếp về HMI
CAN là một tiêu chuẩn bus nối tiếp đa chủ để kết nối các bộ điều khiển điện tử (ECU) còn được gọi là các nút Cần có hai hoặc nhiều nút trên bus CAN để liên lạc Một nút có thể giao tiếp với các thiết bị từ logic kỹ thuật số đơn giản, ví dụ PLD , thông qua FPGA cho đến một máy tính nhúng chạy phần mềm mở rộng Một máy tính như vậy cũng có thể là một cổng cho phép máy tính đa năng (như máy tính xách tay) giao tiếp qua cổng USB hoặc Ethernet với các thiết bị trên bus CAN
Tất cả các nút được kết nối với nhau thông 2 dây 2 dây này xoắn lại với sau và có điện trở 120 ôm
Hai tín hiệu CAN cao (CANH) và CAN thấp (CANL) được điều khiển đến trạng thái
"trội" với CANH > CANL hoặc không được điều khiển và kéo bởi các điện trở thụ động đến trạng thái "lặn" với CANH ≤ CANL Bit dữ liệu 0 mã hóa trạng thái trội, trong khi bit dữ liệu 1 mã hóa trạng thái lặn
Hình 2.49 Minh họa nguyên lý của mạng CAN
Tín hiệu CAN tốc độ cao điều khiển dây CANH về phía 3,5 V và dây CANL về phía 1,5 V khi bất kỳ thiết bị nào đang truyền tín hiệu trội (0), trong khi nếu không có thiết bị nào đang truyền tín hiệu trội, các điện trở đầu cuối sẽ thụ động đưa hai dây về trạng thái lặn (1) trạng thái có điện áp vi sai danh nghĩa là 0 V (Máy thu coi bất kỳ điện áp vi sai nào nhỏ hơn 0,5 V là điện áp lặn.) Điện áp vi sai chi phối là 2 V danh nghĩa Điện áp chế độ chung chi phối (CANH+CANL)/ 2 phải nằm trong khoảng từ 1,5 đến 3,5 V so với mức chung, trong khi điện áp lặn ở chế độ chung phải nằm trong khoảng ±12 so với mức chung
Trên Klara A2, mạng Can chỉ giao tiếp giữa HMI và ECU thông qua 2 chân Can H và Can L trên 2 thiết bị này nhằm mục đích, thông báo lỗi lên màn hình hoặc hiển thị một số biểu tượng trên HMI Từ dữ liệu đo được từ Hantek ta xác định được mức trội của điện áp ở Can H là khoảng 3.8V và ở Can L là khoảng 1.2V
Hình 2.50 Xung Can thu được thông qua máy đo xung Hantek với xung Can H màu vàng và Can L màu xanh
2.4.4 Chẩn đoán lỗi trên xe
2.4.4.1 Phương pháp tự chẩn đoán lỗi trên xe
Hình 2.51 Xe hiển thị lỗi tại vị trí H và đọc mã lỗi tại vị trí N
Hệ thống tự chẩn đoán lỗi trên xe Vinfast Klara A2 giúp người 66ang có khả năng tự nhận biết được những trục trặc, vấn đề phát sinh trong quá trình hoạt động của xe, để kịp thời tìm giải pháp khắc phục
Việc tự chẩn đoán lỗi trên xe Klara A2 cần lưu ý:
• Lỗi được hiển thị qua: HMI, LED flash
• Chỉ đọc được mã lỗi hiện thời không đọc được mã lỗi trong quá khứ
• Trường hợp xe gặp nhiều lỗi: hệ thống chẩn đoán lỗi trên xe sẽ hiển thị theo thứ tự ưu tiên (error hay protection)
• Mã lỗi sẽ tự được xóa khi hết lỗi
Hình 2.52 ECU Nhận tín hiệu từ các cảm biến và điều khiển HMI hiển thị lỗi qua
Mã lỗi Tên lỗi Phân loại Phản hồi Nguồn phát
10 Lỗi tay ga điện Error Liên tục ECU
11 Lỗi phanh điện Error Liên tục ECU
12 Lỗi ECU Error Liên tục ECU
13 Lỗi cảm biến động cơ Error Liên tục ECU
14 Lỗi thấp áp Protection Liên tục ECU
15 Lỗi cao áp Protection Liên tục ECU
16 Lỗi quá nhiệt Protection Liên tục ECU
17 Lỗi quá dòng Protection Liên tục ECU
18 Lỗi kẹt động cơ Protection Liên tục ECU
91 Lỗi ODO Error Liên tục ECU
92 Không có tín hiệu CAN Error Liên tục ECU
Bảng 2.27 Mã lỗi trên Klara A2
2.4.4.2 Nguyên nhân xuất hiện lỗi, phản hồi từ hệ thống và cách khắc phục
Mã lỗi Tên lỗi Điều kiện xuất hiện lỗi
Phản hồi tự hệ thống
10 Lỗi tay ga điện một dây của tay ga điện bị hở mạch hoặc tín hiệu tay ga ngắn mạch với GND hoặc 5V hoặc Chức năng Startup lockout hoạt động hoặc tín hiệu tay ga nằm ngoài dải 1.3V~3.3V
Cắt đầu ra động cơ
Kiểm tra dây tay ga, cảm biến tay ga, giắc kết nối tay ga
Tín hiệu phanh điện ngắn mạch với
Nhấp nháy icon phanh trên
Kiểm tra công tắc phanh và dây tín
GND khi bật khóa điện xe
HMI Có thể thoát chế độ Parking nhưng không thể điều khiển động cơ bằng tay ga
(tương tự chức năng phanh điện) hiệu phanh điện từ công tắc phanh đến C-Box
12 Lỗi ECU Hỏng một số mô- đun bên trong ECU
Cắt đầu ra động cơ
13 Lỗi cảm biến động cơ
Tín hiệu cảm biến động cơ bất thường hoặc không có tín hiệu cảm biến động cơ
Cắt đầu ra động cơ
Kiểm tra tín hiệu cảm biến động cơ, dây cảm biến, nguồn cấp cho cảm biến Chạy xe trong điều kiện đường lát đá, sốc nặng cũng dẫn đến tình trạng tín hiệu cảm biến bất thường, sau đó, hệ thống hoạt động bình thường
14 Lỗi thấp áp Điện áp pin chính trên xe thấp hơn ngưỡng Protection
Cắt đầu ra động cơ
69 điện áp thấp của ECU
15 Lỗi cao áp Điện áp pin chính trên xe cao hơn ngưỡng Protection điện áp cao của ECU
Cắt đầu ra động cơ
Kiểm tra đầu ra sạc điện, pin chính, kết nối từ pin đến ECU
Nhiệt độ ECU cao hơn mức Protection nhiệt độ cao
Cắt đầu ra động cơ
Kiểm tra chức năng của ECU Lưu ý đến môi trường làm việc của ECU
Khi dòng điện vào ECU quá ngưỡng giới hạn dòng điện
Cắt đầu ra động cơ
Kiểm tra chức năng của ECU Kiểm tra kết nối từ ECU đến động cơ
18 Lỗi kẹt động cơ Động cơ bị kẹt trong 2~3 giây
Cắt đầu ra động cơ
Kiểm tra khả năng quay tự do của động cơ Lưu ý đến điều kiện tải trọng
91 Lỗi ODO Có sự không đồng bộ ODO giữa ECU và HMI
Sai thông tin hiển thị ODO trên HMI
Kiểm tra mạng CAN Kiểm tra phiên bản phần cứng, phần mềm C-Box và HMI
92 Không có tín hiệu CAN
Không có tín hiệu CAN
HMI không phản hồi hầu hết chức năng liên
Kiểm tra mạng CAN Kiểm tra
70 quan đến mạng CAN các chức năng của ECU
Bảng 2.28 Bảng mô tả các lỗi trên Klara A2
Các hệ thống khác
2.5.1.1 Các loại đèn trên xe Đèn halogen Đèn pha halogen có cấu tạo đơn giản gồm sợi dây tóc vonfram, hỗn hợp khí trơ và lượng nhỏ chất halogen (i-ốt hoặc brôm) được bao bọc kín bởi bóng đèn Đèn halogen có tuổi thọ trung bình với thời gian hoạt động khoảng 1.000 giờ Chi phí sản xuất loại đèn này không cao lại dễ thay thế nên được ứng dụng ở hầu hết các dòng xe phổ thông để tối ưu chi phí Đèn pha halogen cho ánh sáng vàng, đem đến lợi thế khi di chuyển trong điều kiện sương mù nhưng khoảng cách chiếu sáng ngắn hơn các loại đèn pha khác Ngoài ra, phần lớn năng lượng của đèn halogen đều biến thành nhiệt năng, chỉ một tỷ lệ rất ít biến thành quang năng Điều này khiến điện năng bị tiêu hao khá nhiều và làm giảm hiệu suất chiếu sáng sau một thời gian sử dụng
Với khá nhiều nhược điểm, loại đèn này có khả năng sẽ bị thay thế và không còn được ứng dụng trong tương lai Đèn xenon Đèn xenon hay còn được gọi là hệ thống chiếu sáng phóng điện cường độ cao (High Intensity Discharge – HID) được ứng dụng trên một số dòng xe cao cấp Tuổi thọ trung bình lên đến 2.000 giờ Đèn pha xenon có nguyên lý hoạt động tương tự bóng đèn neon, phát sáng nhờ sự kết hợp của khí xenon, argon và kim loại hóa hơi Đèn HID tạo ra ánh sáng có màu trắng xanh với cường độ sáng gấp 2 đến 3 lần bóng đèn halogen, ít tán xạ hơn giúp cải thiện tầm nhìn và chiếu sáng được khoảng cách xa hơn, rộng hơn
Tuy nhiên, cũng chính vì hiệu suất chiếu sáng cao, loại đèn pha ô tô này có thể khiến người đi ngược chiều bị chói mắt Ánh sáng ít bị tán xạ và quá tập trung cũng khiến người điều khiển xe không thế thấy gì ngoài trường chiếu sáng của đèn pha
Thêm một hạn chế của loại đèn pha xenon này chính là cấu tạo phức tạp với bóng đèn, thấu kính hội tụ và ballast ổn định điện áp Do đó, chi phí sản xuất đèn pha HID tương đối cao, không dễ bảo dưỡng và thay thế Đèn pha LED Đèn LED có khả năng phát sáng thông qua các diode (đi-ốt) kích thước nhỏ khi có dòng điện tác động
LED có khả năng đạt độ sáng cực nhanh chỉ trong một vài phần triệu giây mà không tiêu tốn quá nhiều năng lượng Bên cạnh đó, ánh sáng phát ra là ánh sáng định hướng, không bị khuếch tán nên thường được sử dụng trong đèn xi-nhan và đèn chiếu hậu Loại đèn pha này có tuổi thọ rất cao, lên đến 15.000 giờ và là một trong các loại đèn pha có độ bền cao nhất Đèn pha LED được cấu tạo từ nhiều chip bán dẫn có kích thước nhỏ, màu của ánh sáng phụ thuộc vào chất có trong chip bán dẫn Điều đó cho phép các nhà sản xuất linh hoạt hơn trong việc thiết kế, chế tạo ra mẫu đèn pha có hình dạng, kích thước phù hợp, nâng cao tính thẩm mỹ của chiếc xe
Nhược điểm của loại đèn pha này chi phí sản xuất khá đắt đỏ Ngoài ra, nhiệt lượng phát ra từ bóng đèn khá lớn, có thể gây ảnh hưởng đến các linh kiện điện tử xung quanh Do đó, các nhà sản xuất phải tích hợp 71ang hệ thống tản nhiệt, làm 71ang gánh nặng về chi phí
Hiệu năng chiếu sáng tốt nhưng chi phí còn khá cao nên hầu như đèn pha LED chỉ được ứng dụng trên các dòng xe cao cấp Tuy nhiên, loại đèn này có tiềm năng trở thành xu hướng và được ứng dụng phổ biến hơn trong tương lai
Klara A2 được bố trí 4 cụm đèn tách biệt trên xe theo chức năng, gồm:
Bóng đèn tiêu chuẩn được sử dụng trên Klara A2 là bóng đèn OSRAM 64185
Hình 2.52 Hình vẽ cấu tạo cụm đèn trước và cụm đèn sau của Klara A2
Cụm xi nhan trước: là một chuỗi các bóng Led được bố trí theo chiều dọc ở 2 bên của xe phía dưới cụm đèn trước Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của cụm xi nhan trước sẽ được trình bày trong phần hệ thống tín hiệu
Hình 2.53 Cụm đèn hậu gồm tổ hợp các đèn: đèn báo vị trí, đèn phanh, đèn xi nhan
Vì cụm đèn hậu của xe là cụm không thể tách rời và bố trí khá cồng kềnh nên trong quá trình thi công mô hình nhóm đã tiến hành thay thế các bóng đèn trên cụm đèn hậu bằng các bóng đèn tín hiệu 12V như trên hình
Mạch điện hệ thống chiếu sáng của Klara A2 tương đối đơn giản gồm các phần cơ bản sau: cụm công tắc trên tay lái, đèn báo vị trí, cụm đèn trước/sau, nguồn ra 12V từ biến áp, đèn báo hiệu chế độ pha code trên đồng hồ HMI
Hình 2.54 Sơ đồ nguyên lý điện toàn xe Klara A2
Hình 2.55 Sơ đồ nguyên lý mạch điện chiếu sáng Klara A2
Công tắc đèn trước có 3 chế độ:
Chế độ 1: Chạy ban ngày, không có đèn sáng
Chế độ 2: Bật đèn vị trí
Chế độ 3: Bật tất cả đèn của hệ thống chiếu sáng: đèn trước, đèn hậu, đèn vị trí
Hình 2.56 Chân giắc của công tắc đèn đầu
Hình 2.57 Bật đèn vị trí, chân số 2 được nối đất
Hình 2.58 Bật đèn đầu chân số 3 được nối đất
Công tắc chế độ đèn có 2 chế độ: chiếu gần và chiếu xa
Hình 2.59 Hình vẽ cấu tạo giắc cắm công tắc chế độ đèn
Hình 2.60 Điện trở tại các chế độ
Dòng điện trong hệ thống chiếu sáng của Klara A2 sẽ đi lần lượt từ dương nguồn đến các bóng đèn, rồi đến công tắc chế độ đèn, sau đó đến công tắc đèn trước và cuối cùng sẽ được cấp mass
Cụ thể như sau: Điện áp 60V từ ắc-quy sau khi được biến áp (DC/DC) biến đổi thành dòng 12V được cấp thẳng đến đầu dương của bóng đèn, đến công tắc chế độ đèn, công tắc này gồm 3 tiếp điểm là chiếu xa (High beam), chiếu gần (Low beam) và tiếp điểm đầu ra (Output) Tiếp điểm đầu ra Output luôn luôn được nối với 1 trong 2 tiếp điểm (High beam hoặc Low beam) tạo thành một đường đi từ nguồn 12V qua đèn rồi đến Output Lúc này Output có mức điện áp là 12V Chân Output này được nối với chân đèn trước trên công tắc SW HEAD_LAMP Để đèn đầu sáng, ta tiếp tục bật công tắc chế độ đèn ở chế độ đèn trước, khi đó chân Output được nối mass bởi công tắc đèn trước, tạo thành một mạch kín làm đèn sáng Ta có thể hình dung nguyên lý hoạt động của cụm đèn trước qua sơ đồ sau
Riêng đối với đèn báo vị trí sẽ không đi qua công tắc chế độ đèn mà đường đi của dòng điện sẽ là: từ dương nguồn đến bóng đèn báo vị trí ở cụm đèn trước và sau xe, đến công tắc đèn đầu rồi sau cùng là mass
Hình 2.61 Sơ đồ hệ thống chiếu sáng trên Klara A2 (tĩnh lược)
2.5.2 Hệ thống tín hiệu (đèn, còi)
Hệ thống đèn tín hiệu
Hình 2.62 Cấu tạo cụm đèn xi nhan trước và sau của Klara A2
Bảng nối dây cụm đèn sau
Dây số 1 Dương thường trực 12V từ biến áp
Dây số 2 Mass của đèn vị trí sau
Dây số 3 Mass đèn phanh
Dây số 4 Dương 12V của xi nhan trái sau
Dây số 5 Mass của xi nhan trái sau
Dây số 7 12V của xi nhan phải sau
Dây dố 8 Mass của xi nhan phải sau
Bảng nối dây mạch chớp xi nhan (Flasher)
L Đầu ra đèn tín hiệu
Bảng 2.29 Bảng nối dây cụm đèn sau và mạch chớp xi nhan
Hình 2.64 Giắc cắm công tắc xi nhan
Hình 2.65 Bật xi nhan trái chân số 1 thông mạch với chân số 3
Hình 2.66 Bật công tắc xi nhan phải chân số 2 thông với chân số 3
Công tắc đèn báo rẽ thuộc loại công tắc 3 chân, 3 vị trí Vị trí Off, vị trí báo rẽ trái và vị trí báo rẽ phải
Hình 2.67 Hình vẽ minh họa nguyên lý hoạt động của công tắc báo rẽ
Hệ thống tín hiệu âm thanh
Hình 2.68 giắc kết nối công tắc còi và điện trở trước và sau khi ấn công tắc
Công tắc còi có cấu tạo đơn giản gồm 2 tiếp điểm được nối với nhau khi ta ấn công tắc và ngắt khi không ấn công tắc
Trên xe Klara A2 không có các loại chuông cảnh báo khác nên chủ yếu sẽ chỉ trình bày phần mạch còi
2.5.2.2 Nguyên lí hoạt động a Cấu tạo của mạch chớp và nguyên lí hoạt động của đèn báo rẽ
Hình 2.69 Sơ đồ nguyên lý mạch điện hệ thống xi nhan
Công tắc xi nhan Flasher được nối với nguồn 12V và mass thông qua hai chân: chân số 3 và 2 Đầu ra là chân tín hiệu số 1, tín hiệu này chính là input của công tắc xi nhan Khi người dùng bật công tắc xi nhan tín hiệu điện áp tại input được truyền qua công tắc xi nhan
SW TURN_RIGHT/LEFT đi qua các bóng đèn đã được nối mass từ đầu tạo thành 1 mạch kín làm đèn nháy sáng theo tần số của Flasher
Ta có thể đơn giản hóa mạch điện của hệ thống tín hiệu báo rẽ của Klara A2 qua sơ đồ sau:
Hình 2.70 Sơ đồ mạch điện xi nhan trên Klara A2
Flasher hoạt động theo nguyên lí sau: Ở trạng thái ban đầu lúc chưa bật xi nhan đèn chưa sáng Điện áp đi từ B qua tiếp điểm P (tiếp điểm P bang đầu đóng), qua cuộn dây L2 để nạp cho tụ điện đến khi tụ đầy
Sơ đồ mạch điện tổng và bảng nối dây
Hình 2.74 Sơ đồ mạch điện hệ thống điện toàn xe Klara A2
1 SW.MKEY.1 J16 AVSS-f R 0.5 SW_Manual_Key_+60V
2 SW.MKEY.2 J12 AVSS-f Or/W 0.5 SW_Manual_Key_to_J12
3 SW.SIDE_STAND.1 J10 AVSS-f B 0.5 SW_Slide_Stand_to_J1
4 SW.SIDE_STAND.2 ECU.H2.3 AVSS-f R/Y 0.5 SW_Slide_Stand_to_ECU
5 SW.HLBEAM.1 LP.HEAD.1 AVSS-f L 0.5 SW_High_Beam
6 SW.HLBEAM.3 LP.HEAD.2 AVSS-f W 0.5 SW_Low_Beam
7 SW.HLBEAM.2 SW.HEAD_LAMP.3 AVSS-f W/B 0.5 SW_HLBEAM_to_SW_HEAD_LAMP
8 SW.TURN.1 J6 AVSS-f Or 0.5 SW_Turn_Left_to_J6
9 SW.TURN.2 J5 AVSS-f Sb 0.5 SW_Turn_Right_to_J5
10 SW.TURN.3 FLASHER.1 AVSS-f Gy 0.5 SW_Turn_to_Flasher_Load
11 SW.BRAKE_LEFT.1 J17 AVSS-f G/Y 0.5 SW_Brake_Left_to_J17
12 SW.BRAKE_LEFT.2 J1 AVSS-f B 0.5 SW_Brake_Left_to_J1
13 SW.BRAKE_RIGHT.1 J17 AVSS-f G/Y 0.5 SW_Brake_Right_to_J17
14 SW.BRAKE_RIGHT.2 J19 AVSS-f B 0.5 SW_Brake_Right_to_J1
15 SW.PARKING.1 ECU.H2.2 AVSS-f L/B 0.5 SW_Parking_to_ECU
16 SW.PARKING.3 J19 AVSS-f B 0.5 SW_Parking_to_J1
17 SW.MODE.1 ECU.H1.13 AVSS-f Y/R 0.5 SW_Mode_to_ECU
18 SW.MODE.3 J3 AVSS-f R/W 0.5 SW_Mode_to_J3_+12V
19 SW.HEAD_LAMP.4 J19 AVSS-f B 0.5 SW_HEAD_LAMP_to_J19
20 SW.HEAD_LAMP.2 J4 AVSS-f Br 0.5 SW.HEAD_LAMP_to_GND POSITION LAMP
21 SW.HEAD_LAMP.1 J19 AVSS-f B 0.5 SW_HEAD_LAMP_to_J19
22 SW.HORN.1 HORN.2 AVSS-f V 0.5 SW_HORN_to_HORN.1
23 SW.HORN.3 J1 AVSS-f B 0.5 SW_HORN_to_J1
24 LP.HEAD.1 HMI.5 AVSS-f L 0.5 LP.HEAD.HIGH_BEAM_to_HMI
25 LP.HEAD.3 J3 AVSS-f R/W 0.5 LP.HEAD.+12V
26 LP.TURN_LEFT_FR.3 J6 AVSS-f Or 0.5 LP.TURN_LEFT_FRONT_to_J6
27 LP.TURN_LEFT_FR.1 J9 AVSS-f B 0.5 LP.TURN_LEFT_FRONT_to_J9
28 LP.TURN_RIGHT_FR.1 J5 AVSS-f Sb 0.5 LP.TURN_RIGHT_FRONT_to_J5
29 LP.TURN_RIGHT_FR.3 J9 AVSS-f B 0.5 LP.TURN_RIGHT_FRONT_to_J9
30 LP.REAR_ASSY.1 J2 AVSS-f R/W 0.5 LP.REAR_ASSY_+12V_common
31 LP.REAR_ASSY.2 J4 AVSS-f Br 0.5 LP.REAR_ASSY_POSITION LAMP_GND
32 LP.REAR_ASSY.3 J15 AVSS-f G/Y 0.5 LP.REAR_ASSY_BRAKE_GND
33 LP.REAR_ASSY.4 J6 AVSS-f Or 0.5 LP.REAR_ASSY_TURN_L_+12V
34 LP.REAR_ASSY.5 J18 AVSS-f B 0.5 LP.REAR_ASSY_TURN_L_GND
35 LP.REAR_ASSY.7 J5 AVSS-f Sb 0.5 LP.REAR_ASSY_TURN_R_+12V
36 LP.REAR_ASSY.8 J18 AVSS-f B 0.5 LP.REAR_ASSY_TURN_R_GND
38 LP.REG.1 J2 AVSS-f R/W 0.5 LP.REG_+12V
39 LP.REG.2 J4 AVSS-f Br 0.5 LP.REG_GND
40 DC-DC.6 FUSE.1 AVS-f R 0.75 DC-DC_INPUT_+60V
41 FUSE.2 J16 AVS-f R 0.75 DC-DC_INPUT_+60V
42 DC-DC.3 J12 AVS-f Or/W 0.75 DC-DC_ENABLE_+60V
43 DC-DC.2 J9 AVS-f B 0.75 DC-DC_GND
44 DC-DC.1 J8 AVS-f R/W 0.75 DC-DC_OUTPUT_12V_10A
45 HMI.2 ECU.H1.10 AVSS-f Lg 0.3 HMI_CAN_L
46 HMI.4 ECU.H1.9 AVSS-f Ch 0.3 HMI_CAN_H
47 HMI.12 J6 AVSS-f Or 0.5 HMI_TURN_LEFT_+12V
48 HMI.13 J5 AVSS-f Sb 0.5 HMI_TURN_RIGHT_to_J5
51 LEAD-ACID BATTERY.1 CIRCUIT_BREAKER.1 AVS-f R 5 +60V
52 LEAD-ACID BATTERY.2 J10 AVS-f B 5 GND
56 CHARGER_INTERFACE.3 ECU.H1.5 AVSS-f G 0.5 CHARGER DETECTION
60 ECU.H2.5 J12 AVSS-f Or/W 0.5 ECU_Enable_+60V
61 +60V_INPUT_ECU J14 AVS-f R 5 +60V ECU INPUT
62 GND_INPUT_ECU J10 AVS-f B 5 GND ECU INPUT
Bảng 2.75 Bảng qui định về dây điện và kết nối đối với mạch điện toàn xe Klara A2
THIẾT KẾ - THỰC HIỆN MÔ HÌNH
Chuẩn bị linh kiện
STT LINH KIỆN SL Hình ảnh
1 Động cơ không chổi than Bosch (BLDC)
3 Bộ biến đổi điện áp
7 Bóng đèn pha/cos trước
10 Cảm biến chân chống cạnh
12 Dây kết nối ắc-quy 4
14 Mạch ngắt (mạch bảo vệ)
19 Công tắc chế độ đèn 1
21 Công tắc chế độ lái 1
Bảng 3.1 Các linh kiện có trên mô hình
Thiết kế bản vẽ
3.2.1 Giới thiệu về Solid works
SOLIDWORKS là một phần mềm thiết kế 3D chạy trên hệ điều hành Windows thuộc hãng Dassault Systèmes của Pháp Được biết đến với tính dễ sử dụng và trực quan nhưng SOLIDWORKS là một phần mềm thiết kế 3D mạnh mẽ và cung cấp cho người dùng những tính năng tuyệt vời nhất để thiết kế các chi tiết của khối 3D, lắp ráp các chi tiết để tạo thành bộ phận của máy móc sản xuất
Hình 3.1 Biểu tượng phần mềm SOLIDWORKS
Hiện nay, SOLIDWORKS là một trong những phần mềm CAD phổ biến nhất Trong thực tế, SOLIDWORKS đang được sử dụng bởi hơn 2 triệu kỹ sư và hơn 200.000 doanh nghiệp và tập đoàn trên toàn thế giới Với nhiều tính năng nổi trội, SOLIDWORKS không chỉ được sử dụng trong lĩnh vực cơ khí mà nó còn được mở rộng ra nhiều ngành nghề và lĩnh vực khác như: Điện, xây dựng, khoa học ứng dụng,
Trải qua thời gian dài phát triển với nhiều phiên bản ra đời, SOLIDWORKS đã có nhiều bước tiến vượt trội về tính năng, hiệu suất để đáp ứng các nhu cầu thiết kế 3D chuyên nghiệp cho các ngành kỹ thuật, công nghiệp
3.2.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của phần mềm SOLIDWORKS
SOLIDWORKS được phát triển bởi Jon Hirschtick, tốt nghiệp đại học MIT Vào tháng 12/1993, tổng công ty SOLIDWORKS được thành lập Hirschtick tuyển dụng một đội ngũ kỹ sư với để xây dựng phần mềm CAD 3D mà dễ sử dụng, giá cả phải chăng, và chạy trên Windows Và sau đó được Dassault Systèmes mua vào năm 1997 với giá $ 310.000.000
SOLIDWORKS phát hành sản phẩm đầu tiên SOLIDWORKS 95 vào tháng 11 năm
1995 Từ đó đến nay, trải qua 26 phiên bản, DS SOLIDWORKS Corp đã bán được hơn 1,5 triệu giấy phép của SOLIDWORKS trên toàn thế giới và CEO điều hành hiện tại là
SOLIDWORKS được du nhập vào nước ta với phiên bản 2003, chuyên thiết kế mô hình 3D dựa trên cách tiếp cận thành phần – tham số để tạo mô hình và lắp ráp Vào năm 2021, SOLIDWORKS 3D đã trở thành một giải pháp nền tảng trong lĩnh vực thiết kế với trên
500 giải pháp đối tác, hỗ trợ cho hàng loạt các ngành công nghiệp, thiết kế và chế tạo cho hơn 80 quốc gia trên thế giới
3.2.1.2 Chức năng phần mềm SOLIDWORKS a Chức năng CAD
CAD (Computer – Aided Design) là chức năng thiết kế được tích hợp trong SOLIDWORKS giúp người dùng dễ dàng làm quen phần mềm và thiết kế một cách nhanh chóng nhờ giao diện trực quan và sự bố trí các thanh công cụ một cách hợp lý b Chức năng CAE
CAE (Computer – Aided Engineering) có nhiệm vụ mô phỏng hoạt động để cải thiện thiết kế sản phẩm hoặc hỗ trợ trong việc giải quyết các vấn đề kỹ thuật CAE bao gồm chức năng mô phỏng, xác nhận, tối ưu hóa sản phẩm, quy trình, công cụ sản xuất Nhờ tích hợp bộ phần mềm phân tích Cosmos chạy trong môi trường của SOLIDWORKS mà người dùng có thể phân tích một số phần phức tạp như:
• Phân tích sự va chạm của các chi tiết
• Phân tích thuỷ khí động học
• Phân tích động lực học
• Phân tích quá trình rót kim loại lỏng vào khuôn c Chức năng CAM
CAM (Computer – Aided Manufacturing) hay còn gọi là chức năng SOLIDWORKS CAM là một trong những CNC hỗ trợ trong lĩnh vực gia công phay, cho phép tích hợp các quy trình thiết kế và sản xuất theo một hệ thống để đánh giá thiết kế, giúp các chương trình gia công được tạo lập dễ dàng, tiết kiệm chi phí và thời gian
3.2.1.3 Ưu điểm của phần mềm SOLIDWORKS a Giao diện trực quan
SOLIDWORKS là phần mềm thiết kế có giao diện trực quan, hỗ trợ người thiết kế làm quen từ các thao tác đầu tiên Các menu được đơn giản hóa, có các nút mẹ ở trên và các nút con bên dưới (kkông có menu thả xuống) Giao diện có thể được tùy chỉnh hóa tùy theo nhu cầu của người dùng b Dễ sử dụng
SOLIDWORKS cung cấp một cửa sổ nhập kích thước khi đang vẽ đường hoặc hình dạng trước khi hoàn thành Trong một cú nhấp chuột, bạn có thể có một dòng có độ dài như ý muốn Chỉ trong hai lần nhấp chuột nữa, đường của bạn có thể được đặt so với tính năng hiện có ở góc chính xác mà bạn yêu cầu
• Dễ lập mô hình hình học Để tạo một bộ phận, bản phác thảo cần được chuyển thành dạng 3D Điều này thường xảy ra bằng cách dùng bản phác thảo, nhưng quá trình này cũng có thể sử dụng nhiều chức năng hơn
Với gói kết xuất đi kèm, việc xuất hình ảnh là một quá trình trực tiếp và đơn giản Đối với gói SOLIDWORKS Premium cho phép hiển thị tức thì trong khi thiết kế Điều này có thể giúp khách hàng hình dung một cách trực quan hơn Bên cạnh đó, các kỹ sư hiểu rõ hơn về độ trong suốt, phản chiếu khi thiết kế sản phẩm c Xử lý nhanh Điều này còn tùy thuộc vào cấu hình máy tính cá nhân nhưng nếu như so sánh với một số đối thủ khác thì SOLIDWORKS hoạt động nhanh và mượt mà hơn Đặc biệt, đối với các phiên bản SOLIDWORKS sau này, máy vẫn vận hành trơn tru đối với các bản vẽ có nhiều chi tiết phức tạp
Hình 3.2 Biểu tượng phần mềm AutoCAD
AutoCAD được viết tắt của Automatic Computer Aided Design, dịch từ tiếng Anh có nghĩa là “Thiết kế hỗ trợ máy tính tự động” Đây là phần mềm được sử dụng để tạo ra
98 các bản vẽ kỹ thuật bằng vector 2D hoặc các bản vẽ bề mặt khối 3D AutoCAD được phát triển bởi tập đoàn Autodesk và ra mắt lần đầu vào tháng 12 năm 1982
Gia công mô hình-hoàn thiện mô hình
Quá trình gia công mô hình từ lúc lên ý tưởng đến khi hoàn thiện gồm các bước sau: Bước 1: Lên ý tưởng và thiết kế bản vẽ
Vì là một mô hình điện của 1 chiếc xe máy điện nên ý tưởng thiết kế mô hình phân nào đó cũng liên quan đến xe máy gồm có phần bánh xe phía sau và tay lái ở 2 bên, phần đèn được bố trí ở cả phía trước và sau
Bước 2: Thảo luận và chỉnh sửa để hoàn thiện bản vẽ
Bước 3: Thiết kế bản mica
Căn cứ vào số lượng và kích thước của linh kiện, kết hợp với mục đích giáo dục và ý tưởng của mô hình, thiết kế và bố trí các linh kiện, giắc đo kiểm phù hợp
Bước 4: Gia công phần khung mô hình
Sau khi đã thiết kế tấm mica, Tiến hành gia công mô hình Quá trình gia công mô hình trãi qua các công đoạn gồm:
Chọn và mua vật liệu phù hợp (vật liệu đã liệt kê ở trên)
Tiến hành cắt vật liệu theo kích thước đã định sẵn ứng với bản vẽ
Hàn định hình các chi tiết (chú ý đến kích thước chiều dài, rộng, cao tổng thể của mô hình)
Sau khi đã hàn định hình, kiểm tra lại tổng thể kích thước Nếu sai số trong phạm vi cho phép, tiến hành hàn cứng khung mô hình
Gia công các chi tiết phụ của mô hình bao gồm: cắt và hàn các thanh sắt tròn làm tay lái, cắt và dập các miếng sắt la thành khuôn để ắc-quy và hàn lên mô hình, hàn các miếng đệm để lắp bánh xe vào chân mô hình, gia công miếng đỡ trục bánh xe, khoan các lỗ bắt ốc miếng đỡ trục bánh xe và các bảng mica
Sơn chống rỉ cho mô hình và kiểm tra lần cuối
Sau khi đã hoàn thiện mô hình, tiến hành đo kiểm kích thước của mô hình lại lần nữa đặc biệt là phần lắp mặt mica (kích thước và các lỗ ốc)
Bước 5: Hoàn thiện bản vẽ mặt mica và gia công
Bước 6: Chuẩn bị đầy đủ các linh kiện điện theo tính toán ban đầu Linh kiện điện gồm có:
STT Linh kiện Số lượng Loại
3 Bộ giắc đực- cái 1 Klara A2
5 Giắc đo kiểm 90 Giắc bắp chuối 4mm
6 Bộ công tắc xe 1 Klara A2
7 Đèn tín hiệu 9 9 bóng đèn 12V (đỏ và vàng)
8 Cầu chì 2 Cầu chì ống 6A
Bảng 3.3 Linh kiện điện trên Mô hình
Bước 6: Tiến hành gá các chi tiết lên mô hình và đấu nối dây điện
Bước 7: Kiểm tra hoạt động của mô hình Khắc phục sự cố nếu có
Bước 8: Hoàn thiện mô hình
Hình 3.12 Mô hình sau khi hoàn thành nhìn từ phía trước
Hình 3.13 Mô hình sau khi hoàn thành nhìn từ bên cạnh
Hình 3.14 Mô hình sau khi hoàn thành nhìn từ phía sau
HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ NỘI DUNG THỰC HÀNH
Hướng dẫn sử dụng
4.1.1 Hướng dẫn và lưu ý khi sử dụng mô hình
Video hướng dẫn sử dụng mô hình: https://drive.google.com/file/d/17rtZhsoa_7wQyXMnIKdySF5I-
8IHK3NJ/view?usp=sharing
4.1.1.2 Lưu ý khi sử dụng mô hình
Mô hình có chứa các thiết bị hoạt động ở điện áp cao trên 60V Mức điện áp này là nguy hiểm và có thể gây thương tích khi tiếp xúc với cơ thể Hãy trang bị các biện pháp phòng ngừa cần thiết trước khi tiếp xúc với hệ thống điện trên xe
Nếu xảy ra hỏa hoạn, hãy dập tắt đám cháy bằng bình cứu hỏa loại bột Sau đó áp dụng các phương án chữa cháy bằng nước khác
• Kiểm tra mô hình trước khi vận hành để đảm bảo hoạt động tốt nhất của mô hình
• Kiểm tra, bảo dưỡng định kỳ
• Không đặt các vật nặng lên mô hình, không để áo khoác, vải, khắn che khuất các đèn tín hiệu trên xe
• Không được đứng, ngồi, trèo lên mô hình
• Không trang bị, gắn thêm các linh kiện, thiết bị khi chưa được sự cho phép của giảng viên, người hướng dẫn
• Chỉ sử dụng bộ sạc được cung cấp kèm theo xe hoặc bộ sạc tương đương được cung cấp bởi VINFAST
• Không vận hành động cơ trong điều kiện trời mưa, ẩm ướt để đảm bảo an toàn cho người dùng cũng như kéo dài tuổi thọ động cơ, đặc biệt tại vị trí khe hở trục động cơ không được để đọng nước
Tuân thủ tất cả các quy định của pháp luật khi vứt bỏ ắc-quy chì a-xít đã qua sử dụng
• Không tự ý sửa chữa ắc-quy chì a-xít khi xảy ra sự cố mà phải đem đến trung tâm bảo hành gần nhất của VINFAST để khắc phục
• Không đặt ắc-quy chì a-xít gần lửa và các nguồn nhiệt như bếp, lò sưởi; ắc-quy chì a-xít có thể cháy, nổ khi quá nóng
• Không đập vỡ hoặc đâm thủng ắc-quy chì a-xít Tránh đè nén ắc-quy chì a-xít với áp lực lớn, việc này có thể dẫn đến ngắn mạch bên trong và phát sinh sự cố cháy nổ
STT Nội dung bảo dưỡng Quãng đường xe chạy hoặc thời gian sử dụng x1000 km 1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
KT KT KT KT KT KT KT KT KT KT KT
- BT BT BT BT BT BT BT BT BT BT
2 Đèn/còi/hiển thị đồng hồ KT KT KT KT KT KT KT KT KT KT KT
3 Vỏ bọc, tay ga KT KT KT KT KT KT KT KT KT KT KT
4 Cảm biến chân chống KT KT KT KT KT KT KT KT KT KT KT
- BT BT BT BT BT BT BT BT BT BT
Cực bình KT KT KT KT KT KT KT KT KT KT KT
Hình dạng bên ngoài - KT KT KT KT KT KT KT KT KT KT
6 Động cơ _ KT KT KT KT KT KT KT KT KT KT
Hình dạng bên ngoài KT KT KT KT KT KT KT KT KT KT KT
Bulong bắt KT KT KT KT KT KT KT KT KT KT KT
Bi trục sau KT KT KT KT KT KT KT KT KT KT KT
Ghi chú: KT = Kiểm tra, BT = Bôi trơn bằng mỡ, TT = Thay thế
Bảng 4.1 Lịch trình bảo dưỡng linh kiện theo mô hình
4.1.2 Tổng quan mô hình điện toàn xe thực tế
4.1.2.1 Hệ thống khởi động – động cơ điện
Hình 4.1 Bố trí hệ thống khởi động trên mô hình
Hình 4.2 Bố trí động cơ trên mô hình
4.1.2.2 Hệ thống nạp và ắc qui
Hình 4.3 Bố trí hệ thống nạp trên mô hình
Hình 4.4 Đồng hồ HMI hiển thị thông tin cho người điều khiển
Hình 4.5 Bố trí hệ thống đèn tín hiệu trên mô hình
Nội dung thực hành
4.2.1 Nội dung thực hành (dành cho người dạy)
4.2.1.1 Bài thực hành số 1: Nhận diện linh kiện trên mô hình xe máy điện Vinfast Klara A2
Nhận diện linh kiện trên mô hình xe máy điện Vinfast Klara A2 Đo kiểm điện trở các công tắc trên mô hình
Giúp sinh viên làm quen với các linh kiện trên dòng xe máy điện Vinfast Klara A2, cũng như làm quen với việc đo kiểm rút ra nguyên lý, cấu tạo của một số loại công tắc thường gặp trên xe máy điện
Mô hình Đồng hồ VOM
Thực hành Đọc tài liệu và nhận diện linh kiện trên mô hình Chụp lại hình ảnh và hoàn thành bảng nhận diện các linh kiện (bảng 3.1)
113 Đọc tài liệu mạch điện và tiến hành ghi lại điện trở đo được tại các chân của công tắc khi thay đổi trạng thái và hoàn thành bảng giá trị điện trở sau
Công tắc Điện trở giữa các chân số Giá trị (ôm)
SW Mode 1 và 3 Off: OL
SW Brake_left và right 1 và 2 Off: OL
SW Head_lamp 2 và 1,4 Off: OL
On đèn vị trí: OL
SW Turn 1 và 3 Off: OL
SW Horn 1 và 3 Off: OL
SW Hlbeam 3 và 2 Off: OL
SW Sidestand 1 và 2 Off: OL
Bảng 4.2 Giá trị điện trở tại các công tắc
4.2.1.2 Bài thực hành số 2: Vận hành-đo kiểm điện áp
Tìm hiểu cách vận hành mô hình và thực hiện Đo kiểm các tham số điện áp trên mô hình và đối chiếu với sơ đồ mạch
Giúp sinh viên làm quen với việc vận hành xe máy điện và đo kiểm điện áp trên xe máy điện
Bộ nguồn 5 ắc-quy và bộ sạc do Vinfast cung cấp Đồng hồ VOM
Tài liệu hướng dẫn sử dụng và mạch điện của mô hình
Bước 1: Đọc tài liệu mô hình
Bước 2: Kiểm tra an toàn mô hình và điện áp ắc-quy
Bước 3: Vận hành mô hình theo quy trình sau: Đầu tiên giữ công tắc khóa ở vị trí Off và bật Aptomat Xoay khóa On và đợi khoảng
10 giây để đồng hồ hiển thị đầy đủ các biểu tượng Kiểm tra đồng hồ xem có phát sinh lỗi do chưa tắt Pan hay không, nếu bình thường thì tiến hành vận hành hệ thống đèn còi trước rồi sau đó mới phát tín hiệu khởi động và vận hành động cơ và kết nối máy đo xung tại các chân Can H, Can L, các pha của motor và các chân tín hiệu của cảm biến Hall
Giá trị điện áp được ghi lại như bảng 4.3
Các hình ảnh xung tham chiếu lại với các hình ảnh trong tài liệu
4.2.1.3 Bài thực hành số 3: Chuẩn đoán lỗi trên mô hình
Vận hành xe trong điều kiện bình thường và sau khi đã bật Pan tạo lỗi
115 Đo kiểm điện áp kết hợp với tài liệu mạch điện để chẩn đoán cũng như đưa ra phương pháp khắc phục trên lí thuyết
Giúp sinh viên hiểu được nguyên lí của các Pan lỗi từ đó có thể đưa ra các phướng pháp khắc phục đối với một số lỗi cơ bản trong thực tế Làm quen với việc chuẩn đoán lỗi thủ công trên một số dòng xe máy điện
Bộ nguồn 5 ắc-quy Vinfast Đồng hồ VOM
Mạch điện hệ thống thông tin và các Pan chẩn đoán lỗi (in ra)
Bảng giá trị điện áp đã đo ở bài thực hành số 2
Bước 1: Kiểm tra an toàn mô hình
Bước 2: Vận hành mô hình trong điều kiện bình thường, chưa bật Pan lỗi
Bước 3: Tắt mô hình bật Pan lỗi và tiến hành khởi động lại mô hình Quan sát sự thay đổi bất thường trong quá trình hoạt động của mô hình
Trên thực tế có 11 lỗi mà mã lỗi hiển thị được trên đồng hồ HMI nhưng nhóm chỉ có thể thực hiện 3/11 mã lỗi đó do các lỗi còn lại cần can thiệp sâu hơn vào bộ điều khiển và có thể gây hư hỏng nên không thể thực hiện các mã lỗi còn lại Thay vào đó nhóm đã thêm vào một số lỗi khác sát với thực tế cũng như làm đa dạng thêm các lỗi
1 Ngắt tín hiệu tay ga điện 10
2 Nối đất tín hiệu phanh trước khi mở khóa điện
3 Ngắt tín hiệu cảm biến Hall của động cơ 13
4 Ngắt tín hiệu đèn chiếu xa về HMI Mất biểu tượng đèn xa
5 Ngắt nguồn 12V (DC-DC) Mất điện cụm đèn, còi, HMI
6 Ngắt tín hiệu cảm biến chân chống cạnh Không thoát chế độ Parking
7 Ngắt điện áp nguồn 5V của cảm biến Hall Động cơ không hoạt động và hiện lỗi 13
Bảng 4.3 Các Pan trên mô hình
Sinh viên có thể tự tìm mã lỗi bằng cách đo kiểm các tín hiệu trước và sau khi đánh Pan tín hiệu bằng cách đo điện áp:
Lỗi 1: Ngắt tín hiệu tay ga điện
Khi bật Pan này màn hình HMI hiển thị lỗi Trong trường hợp này mọi chức năng liên quan đến động cơ đều bị vô hiệu Ta tiến hành đo kiểm điện áp mô hình Đối với các lỗi có hiển thị mã lỗi trên mô hình chủ yếu sẽ tập trung vào tín hiệu phanh, tín hiệu cảm biến Hall của động cơ và tín hiệu tay ga điện Ta tiến hành đó kiểm điện áp tại các vị trí này
Tại phanh tín hiệu ổn định, bật tắt công tắc phanh thấy điện trở thay đổi theo nguyên lí Phanh không được bật trước khi bật chìa khóa điện Suy ra phanh hoạt động bình thường
Tại Hall tiến hành xoay động cơ bằng tay và đo tín hiệu đầu ra của các cảm biến Hall về ECU, nhận thấy các cảm biến Hall đều hoạt động ổn định
Kết luận tín hiệu tay ga có vấn đề, tiến hành đo kiểm điện áp tại tay ga điện khi vặn ga thấy điện áp biến thiêng, tuy nhiên tín hiệu này đo tại ECU lại không thay đổi khi ta vặn ga nên tín hiệu tay ga đã bị ngắt
Lỗi 2: Nối đất tín hiệu phanh trước khi mở khóa điện
Lỗi kẹt phanh (11) nhằm báo cho người dùng biêt xe có đang bị kẹt phanh hay không Biểu hiện của lỗi này rất đơn giản Khi ta vừa bật công tắc khóa điện SW.Mkey nhận thấy mặt đồng hồ HMI hiển thị lỗi cờ lê số 11 và đèn phanh luôn sáng Lúc này tay ga sẽ bị vô hiệu quá và đồng thời xe sẽ không thoát được chế độ Parking Tiến hành kiểm tra điện áp
117 thấy tại chân Ebrake củ ECU điện áp sẽ luôn giữ ở mức thấp 0V thay vị 4,79V như khi ta bật khóa bình thường
Lỗi 3: Ngắt tín hiệu cảm biến Hall của động cơ
Khi bật Pan này đầu tiên ta thấy hiển thị mã lỗi 13 trên đồng hồ HMI Đối với các lỗi hiển thị mà trên HMI thì sẽ đều vô hiệu hóa động cơ Tiếng hành đo kiểm hệ thống khởi động tại công tắc phanh, tại công tắc thoát chế độ Parking và tại cảm biến chân chống thấy tín hiệu điện áp bình thướng khi phát tín hiệu khởi động Ta tiếp tục đo kiểm điện áp tại tay ga thấy khi vặn ga có điện áp tín hiệu gửi về ECU nên lỗi chắc chắn nằm ở phần điện áp hoặc cảm biến của động cơ Do động cơ đang bị vô hiệu hóa nên ta sẽ kiểm tra cảm biến động cơ trước Tiến hành dùng tay xoay bánh xe động cơ và đo điện áp tín hiệu về ECU
Ta thấy có một cảm biến Hall không có sự thay đổi điện áp Muốn biết cảm biến Hall nào bị ngắt tín hiệu ta có thể tiến hành đo điện áp trực tiếp trên mô hình hoặc dùng máy đo xung Hantek vào các chân số 4-5-6 tương ứng là các chân tín hiệu Hall về ECU kết hợp với xoay động cơ bằng tay để kiểm tra xem mất tín hiệu nào và mất bao nhiêu tín hiệu
Lỗi số 4: Ngắt tín hiệu đèn chiếu xa về HMI Để phát hiện được lỗi này yêu cầu khả năng quan sát của sinh viên Khi xe gặp lỗi này mọi chức năng điện của xe được hoạt động bình thường duy chỉ có biểu tượng đèn chiếu xa sẽ không hiển thị trên đồng hồ HMI khi ta bật đèn chiếu xa Kiểm tra điện áp của chân số 5 trên HMI là 10.7V thay vì 0.5V như lúc bình thường
Lỗi số 5: Ngắt nguồn 12V của DC-DC
Biểu hiện đơn giản nhất của lỗi này đó chính là đồng hồ HMI và tất cả các thiết bị dùng điện 12V đều không hoạt động, dẫn tới không có tín hiệu về ECU và vô hiệu hóa hoàn toàn mô hình Từ biểu hiện này ta có thể nghĩ ngay đến điện áp nguồn đã bị ngắt Tiến hành đo kiểm điện áp, thấy có điện áp 60V vào biến áp DC-DC và vào ECU nhưng lại không có điện áp ở đầu ra của bộ DC-DC Ta kết luận nguồn 12V tại đầu ra của bộ DC-
Lỗi số 6: Ngắt tín hiệu cảm biến chân chống cạnh