thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – động cơ nhiệt

Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt CHƯƠNG 9 HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN XE Ô TÔ HYBRID HAI CHỖ NGỒI SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI- ĐỘNG CƠ NHIỆT 9.1 Giới thiệu về các bộ phận chính về hệ thống điện trên xe Các bộ phận chính của hệ thống điện trên xe gồm: tấm panel pin Mặt trời,bộ điều khiển xạc, ắc quy, động cơ điện, chân ga, bộ đổi điện 48V-12V, bộ điều khiển động cơ bằng điện tử (Electronic Control Module - ECM), bộ nạp điện. Quan hệ của các bộ phận điện trên xe SC4 theo như sơ đồ khối sau: Hình 9.1 - Sơ đồ khối hệ thống điện trên xe SC4 Hình 9.2 - Sơ đồ mạch điện tổng thể trên xe SC4 1-bộ điều kế; 2- pin Mặt trời; 3-thùng xăng; 4-thùng nhiên liệu LPG; 5-cầu chủ động; 6-hộp số; 7-động cơ LPG; 8- bàn đạp phanh; 9-bàn đạp ga; 10-bảng điều khiển; 11-bộ đổi điện 48V-12V; 12-bộ điều khiển động cơ; 13-động cơ điện; 14-ắc quy. 146 Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt 9.1.1 Pin năng lượng mặt trời 9.1.1.1 Cấu tạo pin mặt trời Pin mặt trời là bộ phận chính yếu của hệ thống năng lượng mặt trời. Tấm pin mặt trời có nhiệm vụ thu nhận năng lượng mặt trời và chuyển hóa thành năng lượng điện và tạo ra dòng điện một chiều để cung cấp cho bình ắc quy. Pin mặt trời được cấu tạo bởi những phân tử làm bằng vật liệu bán dẫn Silicon (Si) có hóa trị 4 được gắn nối tiếp hay song song với nhau. Từ tinh thể Si tinh khiết, để có vật liệu tinh thể bán dẩn Si loại n, người ta pha tạp chất Donor là Photpho (P) có hóa trị 5. Còn để có vật liệu bán dẩn tinh thể loại p thì tạp chất Accetor được dùng để pha vào Si là Bo có hóa trị 3. Đối với pin mặt trời từ vật liệu tinh thể Si khi được chiếu sáng thì hiệu điện thế hở mạch giữa hai cực vào khoảng 0,55V, còn dòng đoản mạch của nó dưới bức xạ mặt Trời 1000W/m 2 vào khoảng (25 ÷ 30) mA/cm 2 . Hình 9.3: Tấm pin Mặt trời Hiện nay người ta cũng đã đưa ra thị trường các loại pin mặt Trời bằng vật liệu Si vô định hình (a-Si). Pin mặt Trời a-Si có ưu điểm là tiết kiệm được vật liệu trong sản xuất do đó có thể có gía thành rẻ hơn. Tuy nhiên, so với pin mặt Trời tinh thể thì hiệu suất biến đổi quang điện của nó thấp và kém ổn định khi làm việc. Ngoài Si, người ta còn nghiên cứu và thử nghiệm các loại vật liệu khác có nhiều hứa hẹn như hệ bán dẩn hợp chất bán dẩn nhóm III – V, Sunfit cadmi-đồng (CuCdS), Galium-Arsenit (GaAs),… 147 Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt Hình 9.4- Cấu tạo một modun pin mặt Trời (EVA là: Ethylene Vinyl Acetate) 9.1.1.2 Nguyên lý làm việc của pin mặt trời Khi một photon chạm vào mảnh silic, một trong hai điều sau sẽ xảy ra: - Photon truyền trực xuyên qua mảnh silic: thường xảy ra khi năng lượng của photon thấp hơn năng lượng đủ để đưa các hạt electron lên mức năng lượng cao hơn. - Năng lượng của photon được hấp thụ bởi silic: khi năng lượng của photon lớn hơn năng lượng để đưa electron lên mức năng lượng cao hơn. Hình 9.5 - Sơ đồ nguyên lý của pin Mặt trời Khi photon được hấp thụ, năng lượng của nó được truyền đến các hạt electron trong màng tinh thể. Thông thường các electron này lớp ngoài cùng, và thường được kết dính với các nguyên tử lân cận vì thế không thể di chuyển xa. Khi electron được kích thích, trở thành dẫn điện, các electron này có thể tự do di chuyển trong bán dẫn. Khi đó nguyên tử sẽ thiếu 1 electron và đó gọi là "lỗ trống". Lỗ trống này tạo điều kiện cho các electron của nguyên tử bên cạnh di chuyển đến điền vào "lỗ trống", và điều này tạo ra lỗ trống cho nguyên tử lân cận có "lỗ trống". Cứ tiếp tục như vậy "lỗ trống" di chuyển xuyên suốt mạch bán dẫn. Tần số của mặt trời thường tương đương 6000°K, vì thế nên phần lớn năng lượng mặt trời đều được hấp thụ bởi silic. Hình 9.6 - Nguyên lý hoạt động của 1 tế bào pin mặt Trời 148 Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt Khi được chiếu sáng, nếu ta nối các bán dẩn p và n của một tiếp xúc pn bằng một dây dẩn, thì pin mặt Trời phát ra một dòng quang điện I ph . Vì vậy trước hết pin mặt Trời có thể xem tương đương như một “nguồn dòng”. Lớp tiếp xúc bán dẩn pn có tính chất chỉnh lưu tương đương như một diot. Tuy nhiên, khi phân cực ngược, do điện trở lớp tiếp xúc có giới hạn, nên vẩn có một dòng điện được gọi là dòng dò - qua nó. Đặc trưng cho dòng dò qua lớp tiếp xúc pn người ta đưa vào đại lượng điện trở sơn R sh (shun). Khi dòng quang điện chạy trong mạch, nó phải đi qua các lớp bán dẩn p và n, các điện cực, các tiếp xúc,… Đặc trưng cho tổng các điện trở của các lớp đó là một điện trở R s nối tiếp trong mạch (có thể là điện trở trong của pin mặt Trời). 9.1.1.3 Diện tích lắp đặt pin Hình 9.7 - Diện tích lắp đặt pin lên xe Diện tích lắp pin năng lượng Mặt Trời gồm hai phần. Phần 1 pin Mặt Trời được đặt trên mui xe, phần 2 pin Mặt Trời được đặt trên trần xe. Ta xem diện tích của phần đặt pin trên xe là tổng diện tích các tấm pin nhỏ hình chữ nhật và kết quả tính toán diện tích của hai phần đặt pin như sau: Phần 1: 0,31 m 2 Phần 2: 0,776 m 2 Vậy tổng diện tích đặt pin Mặt Trời trên xe là 1,086 m 2 Bảng 9.1 - Thông số kỹ thuật một số pin năng lượng Mặt Trời trên thị trường hiện nay Thông số kỹ thuật RS-P549-85 RS-P569-130 RS-P589-175 Công suất cực đại (W) 88,2 132,6 176,2 149 Pin mặt trời Pin mặt trời Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt Kích thước (LxWxH) 554x1199x35 808x1199x35 1062x1199x35 Công suất 60 W 120W 240W 480W Kíchthước(LxWxH) 1057x457x35 1057x457x35 1057x457x35 1057x457x35 Với diện tích cần thiết lắp pin trên xe thiết kế là 1,068 m 2 , ta dụa vào bảng thông số kỹ thuật trên ta chọn hai tấm pin Mặt Trời RS-P589-175 công suất 480 W có kích thước 1057x457x35. Tổng diện tích hai tấm là 0,97 m 2 tương đương với diện tích lắp pin của xe. Tổng công suất hai tấm pin này là 960(W). 9.1.2. Bộ điều kế (Charge Controlier): Hình 9.8 - Bộ điều kế Bộ Điều kế dùng trong hệ thống năng lượng mặt trời được dùng để điều hành và kiểm soát dòng điện một chiều từ pin mặt trời, cung cấp cho bình ắcquy. Bộ điều kế đảm bảo cho dòng điện một chiều không quá tải cho bình ắcquy Nếu cho dòng điện một chiều xuống quá thấp hay lên quá cao bộ Điều kế sẽ ngưng hoạt động ngay tức khắc để bảo vệ bình ắcquy không bị hư hỏng. 9.1.3. Ắcquy Hình 9.9: Bộ nguồn Li-ion Battery12V 100Ah Trên xe điện ắcquy là nguồn năng lượng chính, dùng để cung cấp năng lượng cho động cơ điện, và cung cấp năng lượng cho tất cả các phụ tải khác ngay cả khi động cơ điện không làm việc. 150 Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt 9.1.3.2 Phân loại bình ắc quy - Ắc quy chì a-xít: Gồm có các bản cực bằng chì và ô xít chì ngâm trong dung dịch axít sulfuaric. Các bản cực thường có cấu trúc phẳng, dẹp, dạng khung lưới, làm bằng hợp kim chì antimon, có nhồi các hạt hóa chất tích cực. Các hóa chất này khi được nạp đầy là điôxít chì ở cực dương, và chì nguyên chất ở cực âm. Các bản cực được nối với nhau bằng những thanh chì ở phía trên, bản cực dương nối với bản cực dương, bản cực âm nối với bản cực âm. Chiều dài, chiều ngang, chiều dầy và số lượng các bản cực sẽ xác định dung lượng của bình ắc - Quy. Thông thường, các bản cực âm được đặt ở bên ngoài, do đó số lượng các bản cực âm nhiều hơn bản cực dương. Các bản cực âm ngoài cùng thường mỏng hơn, vì chúng sử dụng diện tích tiếp xúc ít hơn. Bảng 9.2: Trị số tỷ trọng của bình ắc quy khi được nạp đầy được quy ra ở 25 o C (77 o F) Loại bình ắc quy Tỷ trọng chất điện phân Bình ắc quy làm việc ở chế độ tải nặng, thí dụ các xe tải điện công nghiệp lớn. 1,275 Bình ắc quy dùng cho xe ôtô, phi cơ. 1,260 Bình ắc quy dùng cho tải không nặng lắm: thí dụ như chiếu sáng tàu điện, hoặc khởi động các động cơ lớn… 1,245 Bình ắc quy tĩnh, hoặc dùng cho các ứng dụng dự phòng 1,215 Dung lượng của bình ắc quy thường được tính bằng ampe giờ (AH). AH đơn giản chỉ là tích số giữa dòng điện phóng với thời gian phóng điện. Dung lượng này thay đổi tuỳ theo nhiều điều kiện như dòng điện phóng, nhiệt độ chất điện phân, tỷ trọng của dung dịch, và điện thế cuối cùng sau khi phóng. Các biến đổi của thông số của bình ắc - Quy được cho trên các biểu đồ sau: Hình 9.10 - Đặc tính điện thế, tỷ trọng khi phóng và nạp với dòng không đổi 151 Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt Hình 9.11 - Đặc tính phóng điện và dung lượng định mức dựa trên mức 8 giờ - Ắc quy sắt kền Còn gọi là bình ắc quy ankalin, gồm các bản cực làm bằng oxy hydrat - kền, và các bản cực âm bằng sắt thuần ngâm trong dung dịch hyđrôxít kali. Các bản cực thường có cấu trúc phẳng, và dẹp, làm bằng hợp kim thép có mạ kền. Các bản cực được chế tạo có các quai ở trên để có thể dùng bu lông xiết dính lại với nhau, bản cực dương nối với bản cực dương, bản cực âm nối với bản cực âm. điện thế danh định của bình là 1,2 vôn. Điện thế thực sự của bình phụ thuộc vào nhiều yếu tố, như đang hở mạch, hay đang phóng, hay được nạp bao nhiêu. Thông thường, điện thế hở mạch biến thiên từ 1,25 đến 1,35 vôn, tuỳ thuộc vào tình trạng nạp. Chất lỏng trong bình này là dung dịch hydrôxít kali, có pha thêm chất xúc tác tuỳ thuộc vào nhà chế tạo, thường là điôxít liti. Nồng độ của dung dịch, biểu trưng bằng tỷ trọng đo được, không tuỳ thuộc vào loại bình ắc quy, và cũng không tuỳ thuộc vào tình trạng phóng nạp của bình, do nó không tham gia vào phản ứng hóa học. Tỷ trọng suy ra ở 25 o C (77 o F) từ 1,210 đến 1,215 g/cm³. Trị số này thực tế giảm nhẹ theo thời gian, do dung dịch có khuynh hướng bị cacbônát hoá, do tiếp xúc với không khí. Khi trị số này giảm xuống tới 1,160 g/cm³, nó có thể làm thay đổi dung lưọng của bình, và cần phải thay thế. Ngoài ra, chỉ có một lý do duy nhất có thể làm thay đổi tỷ trọng của bình, đó là khi bình ắc quy đã phóng quá giới hạn bình thường, nghĩa là tới điện thế gần bằng không. Khi đó, các phần tử liti chuyển ra dung dịch làm tăng tỷ trọng lên, có thể tăng thêm từ 0,025 đến 0,030 g/cm³. Tác động này có thể loại bỏ khi nạp bình ắc quy trở lại. Dung lượng của bình, cách tính cũng như bình ắc quy chì - axít, nhưng các thông số và các hệ số hiệu chỉnh cũng khác. Đặc tuyến của bình ắc quy sắt - kền được vẽ ở các hình dưới đây. 152 Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt Hình 9.12 - Đặc tính điện thế - thời gian khi phóng đến điện thế cuối cùng 1 V Hình 9.14 - Mức dung lượng và dòng điện khi phóng điện đến điện thế cuối cùng 1 V 9.1.3.3 Yêu cầu của bình ắc quy Bình accu phải có mật độ năng lượng cao, năng lượng cung cấp ổn định cho động cơ điện với đặc tính phóng điện lớn, đảm bảo tốt việc tăng tốc và khả năng leo dốc của xe. Accu phải có tuổi thọ cao, ít bảo trì, bảo dưỡng và có độ an toàn cơ học cao. Ngoài ra, loại accu này phải có khả năng tái chế theo các tiêu chuẩn về môi trường. Hiện nay có các loại: accu axít chì, accu NiMH, accu Li-ion, accu Li- Polyme. Khi chọn bình điện cần xét đến các đặc tính quan hệ giữa năng lượng và công suất, sự thay đổi điện trở nội theo nhiệt độ, khả năng xả dòng xung và đặc tính nạp, xả. Bình ắcquy phải có đủ cường độ để cung cấp hiệu quả điện thế trong thời gian không có ánh nắng mặt trời hay trong những ngày nhiều mây cho toàn bộ hệ thống điện trên xe. Bình ắcquy được chế tạo sử dụng lâu dài cho hệ thống điện mặt trời và không cần bảo trì. 9.1.3.4 Xác định các thông số cho bộ nguồn ắc quy Dung lượng của ắc quy phụ thuộc vào số giờ mà xe chạy hết bình và tỷ lệ với khối lượng của hệ thống truyền động điện so với tổng khối lượng xe theo tỷ lệ tối ưu là không quá 30%. 153 Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt Dung lượng, hay điện dung của ắc quy là đại lượng đặc trưng cho quá trình phóng nạp điện của nó. Giá trị của điện dung phụ thuộc vào giá trị của dòng điện và thời gian, tức là phụ thuộc vào chế độ phóng và nạp. Tuy nhiên để tính chọn được bộ ắc quy phù hợp với xe thiết kế thì ta tính điện dung phóng (dung lượng) của ắc quy. Dung lượng của ắc quy được xác định như sau: Q p = I p . t p = ( P M / U ) . t p [9.1] Trong đó: - Q p : Dung lượng phóng của ắc quy (AH) - I p : Dòng điện phóng (A) - t p : Thời gian phóng (h) - P M : Công suất của động cơ điện (W) Cường độ bức xạ trung bình ở khu vực Thừa Thiên - Huế, ven biển từ Đà Nẵng đến Phú Yên, Kom Tum, Gia Lai, các tỉnh miền Đông Nam Bộ, TP Hồ Chí Minh, Đồng Bằng Sông Cửu Long là 4,80 (kWh/m 2 /ngày) và giờ nắng trung bình trong năm ở khu vực từ Vùng ven biển từ Quảng Trị, Thừa Thiên - Huế đến Ninh Thuận là 2294 giờ. Ta tính được số giờ nắng trung bình ngày khu vực này là: 2294/365 = 6,285 (h) Dung lượng mà pin Mặt Trời có thể cung cấp cho bình ắc quy trong 6,285 giờ, với điện áp nạp là 48 (V): Q n = I n . t n =(P pin /U).t n .0,8=(960/48).6,285.0,8=100,56(AH) Hình 9.15. Sơ đồ đấu nối tiếp 4 ắc quy. Vì dung lượng ắc quy được sản xuất theo tiêu chuẩn, chọn loại bình Li-ion có hiệu điện thế 12 (V) và dung lượng 100 (AH). Để đảm bảo nguồn điện cung cấp cho động cơ 48 (V) thì ta mắc 4 bình ắc quy nối tiếp nhau. - Số giờ xe chạy hết bình: Trong quá trình xe chạy trên đường thì ắc quy sẽ tiếp tục được nạp điện. Q p = I p . t p = ( P M / U ) . t p [9.3] =>t p = Q n .U.0,8/P M = 100.48.0,8/1600= 2,4 (h) - Tính thời gian nạp đầy binh ắc quy: Thời gian nạp điện=Dung lượng ắc quy/Dòng điện nạp. [9.4] Loại ắc quy 12v, 100 Ah Dòng điện nạp I n = 1/10.Q n = 1/10.100 = 10 A [9.5] Thời gian nạp điện là: t n = 100/10 = 10 (h) Sau khi chọn được loại ắc quy, ta cần kiểm tra lại tỷ lệ khối lượng của hệ thống truyền động so với tổng khối lượng của xe. Nếu vượt quá tiêu chuẩn thì hoặc là giảm 154 Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt bớt dung lượng của ắc quy (giảm số giờ chạy hết bình) hoặc là chọn loại ắc quy khác có tỷ trọng khối lượng trên dung lượng nhỏ hơn. Dựa vào thông số kỹ thuật của bình ắc quy do nhà sản xuất cung cấp, loại bình ắc quy 12 (V) – 100 (AH) có khối lượng m 1 = 15,5(kg). Động cơ điện 48 (V) – 1,6 (KW) có khối lượng m 2 =11,4 (kg). Như vậy, tổng khối lượng của hệ thống truyền động điện sẽ là: m = 4 . m 1 + m 2 = 4 . 15,5 + 11,4 = 73,4 (kg) Hệ số tỷ lệ khối lượng: λ = m/M = 73,4/450 = 16,31<30 % [9.6] 9.1.3.5 Các chức năng bảo vệ bình ắc quy: - Báo động và bảo vệ ắc quy khi điện áp xuống thấp: Khi sử dụng điện chuyển đổi từ bình ắc quy, nếu điện áp bình ắc quy giảm xuống, đồng hồ hiển thị báo ắc quy còn khoảng 25%, máy sẽ báo động bằng cách phát ra tiếng píp píp liên tục, cần phải giảm phụ tải hoặc khởi động động cơ nhiệt. - Bảo vệ nạp điện quá áp: Mạch điện nạp ắc quy áp dụng phương pháp nạp điện 3 giai đoạn tiên tiến, gồm giai đoạn “ dòng điện không đổi”, “hạn chế điện áp”, “dòng điện nạp nhỏ”. Khi điện áp ắc quy thấp, nạp điện cho ắc quy bằng phương thức dòng điện không đổi, sau khi điện áp ắc quy nâng lên nạp điện theo phương thức hạn chế điện áp, tiếp theo sẽ giảm đi dòng nạp và tiếp tục nạp điện cho ắc quy băng phương thức dòng điện nhỏ. Cho nên, mạch điện nạp thường xuyên nhưng không gây ra hiện tượng nạp điện quá. - Bảo vệ quá tải: Khi cấp điện chuyển đổi từ bình ắc quy, nếu phụ tải vượt quá công suất tối đa của máy, máy sẽ báo động bằng âm thanh và tự động ngắt đầu ra. Giảm phụ tải, khởi động lại, máy sẽ hoạt động trở lại. 9.1.4 Động cơ Với cùng một công suất, nếu tăng hiệu điện thế của động cơ điện thì dòng điện chạy trong mạch và khối lượng của động cơ điện sẽ giảm, tuy nhiên số lượng bình ắc quy 12 (V) sẽ tăng và đòi hỏi tốt hơn vấn đề an toàn điện. Theo thống kê thực tế, khối lượng bình ắc quy tỷ lệ thuận với dung lượng của nó. Do đó, khối lượng tổng cộng của bộ nguồn ắc quy không phụ thuộc vào điện áp của hệ thống mà chỉ phụ thuộc vào công suất cần cung cấp. Từ những phân tích ở trên, đồng thời dựa vào thống kê mức điện áp của các loại động cơ điện có trên thị trường, chọn loại động cơ điện có hiệu điện thế U =48 (V) và khối lượng động cơ điện tương đối nhỏ, số lượng bình ắc quy cũng vừa phải. 9.1.4.1 Tính chọn động cơ điện Xe ôtô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng Mặt Trời- Động cơ nhiệt được tính toán thiết kế có khối lượng toàn bộ 450 [ KG] (chở 2 người) chạy với vận tốc tối đa 30km/h (8,33[m/s]). 155 [...]... định mức [A] 10.5 12. 5 15 Mômem xoắn toàn tải [Nm] 11 12. 5 15 Hiệu suất % ≥80 ≥80 ≥80 800 500÷550 DC48 18 17 ≥80 Bảng 9.4 – Bảng thông số động cơ điện sẽ chọn để lắp trên xe SC4 ĐỘNG CƠ ĐIỆN CHỌN CÓ THÔNG SỐ Công suất [W] Tốc độ [v/ph] Điện áp sử dụng [V] 800 500÷550 DC48 W v/ph V 158 Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt Dòng định mức [A] 18 A Mômem xoắn toàn tải... của hai động cơ ( Hình vẽ chỉ minh họa cho phương pháp thí ngiệm) Hình 9.31 - Đặc tính tốc độ của hai động cơ điện 169 Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt Kết luận: Ở hình 9.31 ta thấy đồ thị n 1 và n2 trùng nhau do tốc độ n 1 và n2 của hai động cơ sai lệch rất nhỏ ở các góc xoay của bàn đạp ga Với sự sai lệch tốc độ rất nhỏ của hai động cơ vì vậy khi tô chạy... dài cơ sở của xe; L = 1500 (mm) 159 Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt Ta được: cotgα1 – cotg 2 = 800/1500 α1 ο 30 25 20 15 10 5 0 15 25 35 45 α 2 ο Hình 9.18 - Đồ thị lý thuyết quan hệ giữa các góc quay vòng của hai bánh xe dẫn hướng Vận tốc góc của xe khi quay vòng được xác định theo công thức: ω= v v = tgα R L Góc quay vòng trung bình của xe SC4 là 32o... than Xét về đặc 157 Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt tính cơ của động cơ thì động cơ điện một chiều sẽ cung cấp một mô men kéo tốt hơn động cơ điện xoay chiều (hình 3-1) Tuy nhiên, loại động cơ một chiều có chổi than thì tuổi thọ không cao, trong quá trình vận hành đòi hỏi phải bảo dưỡng chổi than, còn động cơ điện một chiều không chổi than có rất nhiều ưu... 9.1.6 Bộ đổi điện 1 62 Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt Hệ thống điện của xe sử dụng loại bóng đèn 12v, trong khi nguồn cung cấp chính của xe là 48v nên phải sử dụng bộ chuyển đổi điện áp 48v-12v Yêu cầu của bộ đổi điện là cung cấp đủ dòng điện ra cho toàn bộ hệ thống bóng đèn và bảo vệ khi có sự cố ngắn mạch Hình 9 .22 - Bộ đổi điện 48V-12V Bộ đổi điện có... với công suất động cơ điện là 800W 163 Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt Hình 9 .24 - Sơ đồ nguyên lý của bộ điều khiển động cơ Nguyên lý hoạt động của mạch: Khi quay theo chiều kim đồng hồ: D = 0 trạng thái điều khiển các pha tương ứng với tín hiệu nhận được từ cảm biến vị trí đựợc trình bày ở hình 8 .24 Hình 9 .25 - Trình tự điều khiển các pha động cơ không.. .Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt Lực kéo tiếp tuyến ở các bánh xe chủ động (hai bánh xe trước) của ô tô thiết kế được sử dụng để khắc phục các lực cản chuyển động sau: lực cản lăn, lực cản dốc, lực cản không khí, lực quán tính Phương trình cân bằng lực kéo như sau: Trường hợp tổng... dài cơ sở của xe: L = 1500 (mm) Bảng 9.5 - Tốc độ góc của xe khi quay vòng v (m/s) ω (rad/s) 0 0 1,39 0,579 2, 78 1,158 4,17 1,737 5,56 2, 316 6,94 2, 891 8,33 3,47 9, 72 4,049 11,11 4, 628 160 Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt Hình 9.19 - Đồ thị vận tốc góc của xe khi quay vòng Bảng 9.8: Vận tốc của các bánh xe dẫn hướng khi quay vòng ω (rad/s) v1 (m/s) v2 (m/s)... Ne max: Ne max = (1,1-1 ,25 ) Ne ct = 123 1,04- 1398,9 [W] Vì vậy để đảm bảo xe gắn máy đạt được các thông số thiết kế, chúng ta chọn hai động cơ điện có công suất tổng NeΣ=1600W 9.1.4 .2 Đặc điểm động cơ điện Động cơ điện cung cấp mô men cho bánh xe chủ động Có hai loại động cơ điện (motor) thông dụng sử dụng trên xe NMLT: động cơ xoay chiều (AC) và động cơ một chiều (DC) Động cơ DC dễ điều khiển và rẻ... FCB, FAB làm cho động cơ tiếp tục quay theo chiều kim đồng hồ - Khi quay ngược chiều kim đồng hồ: D = 1 trạng thái điều khiển các pha tương ứng với tín hiệu nhận được từ cảm biến vị trí được trình bày ở hình 9 .25 Hình 9 .26 : Trình tự điều khiển các pha động cơ không chổi than khi quay ngược chiều kim đồng hồ 165 Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt Hệ thống dây . Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt CHƯƠNG 9 HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN XE Ô TÔ HYBRID HAI CHỖ NGỒI SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI- ĐỘNG CƠ NHIỆT 9.1. RS-P569-130 RS-P589-175 Công suất cực đại (W) 88 ,2 1 32, 6 176 ,2 149 Pin mặt trời Pin mặt trời Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt Kích thước (LxWxH). xe. 9.1.6 Bộ đổi điện 1 62 Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt Hệ thống điện của xe sử dụng loại bóng đèn 12v, trong khi nguồn cung cấp chính của xe