chuyên đề xe điện xe lai, chương 1 xe điện (EV elechtric vehicles)

CHUYÊN ĐỀ: XE ĐIỆN - XE LAI CHƯƠNG 1: XE ĐIỆN (EV: Electric Vehicles) Đặc điểm cơ bản của xe điện (EV): vSử dụng một motor điện để cung cấp lực kéo vDùng ắc quy, pin nhiên liệu, siêu tụ vBánh đà làm nguồn cung cấp năng lượng. Xe điện có nhiều ưu điểm hơn so với xe sử dụng động cơ đốt trong (ICEV: Internal Combustion Engines Vehicles) như: vKhông có khí xả vHiệu suất cao vKhông sử dụng đến dầu mỏ vHoạt động êm dịu, không ồn. 1.1 CẤU TRÚC XE ĐIỆN Hình 1.1 Hệ thống truyền lực cơ bản của xe điện Hình 1.2 Hệ thống truyền lực của xe điện hiện đại Hình 1.3 Cấu trúc của các EV 1.2 TÍNH NĂNG HOẠT ĐỘNG CỦA XE ĐIỆN Các chỉ tiêu đánh giá: vThời gian tăng tốc của xe vTốc độ cực đại vKhả năng leo dốc 1.2 TÍNH NĂNG HOẠT ĐỘNG CỦA XE ĐIỆN 1.2.1 Đặc tuyến của motor kéo 1.2 TÍNH NĂNG HOẠT ĐỘNG CỦA XE ĐIỆN 1.2.1 Đặc tuyến của motor kéo Nhận xét: Dựa vào biên dạng đường đặc tuyến mômen – tốc độ của động cơ 60 kW với các hệ số tốc độ khác nhau x (x=2,4,6): vVới dải công suất không đổi dài thì mômen xoắn cực đại của motor có thể tăng đáng kể ð Khả năng tăng tốc và khả năng leo dốc được cải thiện và hộp số trở nên đơn giản hơn. Giới hạn: Mỗi loại motor có giới hạn về hệ số tốc độ. Ví dụ: v Motor dùng nam châm vĩnh cửu: x < 2 v Các motor từ trở thay đổi có thể đạt x > 6 v Các động cơ không đồng bộ thì x = 4 1.2.2 Yêu cầu về lực kéo và tốc độ xe: Ft = Tm ig i0 ηt rd (4.1) Và πN m rd V= (m s) 30ig i0 (4.2) 1.2.3 Tính năng của xe Vận tốc cực đại của xe: πN m max rd Vmax = (m s ) 30ig min i0 Lực kéo có ích: Ft - net = Ft - Fr - Fω Độ dốc lớn nhất: Ft - net Ft - ( Fr + Fω ) i= = Mυg Mυg Hay d - ft 1 - d 2 + f r2 sin α = 1 + fr Thời gian tăng tốc: ta = ò Vb 0 Vf Mυδ Mυδ dV + dV 2 2 ò V b P V - M g f - (1 2) ρ C A V Pt Vb - Mυ g fr - (1 2) ρaCD Af V t υ r a D f δM υ 2 ta = (V f + Vb2 ) 2 Pt Công suất kéo Pt: δM υ 2 Pt = (V f + Vb2 ) 2ta Công suất kéo trung bình: 1 P= ta ò ta 0 1 ( M υ g f rV + ρaCD Af V 3 )dt 2 Vận tốc xe: V = Vf t ta Thay vào ta thu được kết quả: 2 1 3 P = M υ g f rV f + ρa C D A f V f 3 5 Tổng công suất kéo: δM υ 2 2 1 2 Pt = (V f + Vb ) + M υ g f rV f + ρa CD Af V f3 2ta 3 5 1.2 SỰ TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG Một số cách tính: Ø Năng lượng tiêu thụ trên một đơn vị chiều dài quãng đường (kWh/km) Ø Đơn vị thể tích nhiên liệu trên một đơn vị quãng đường (l/100km) Ø Chiều dài quãng đường trên một đơn vị thể tích nhiên liệu (Ml/mpg). Đối với xe điện: Sự tiêu thụ năng lượng là một sự tích hợp của công suất đầu ra ( Pb-out ) tại các cực của ắc quy: Pb - out V = ηt ηm 1 dV ö æ 2 ç M υ g ( f r + i ) + ρa C D A f V + Mδ ÷ 2 dt è ø Đối với xe điện: Năng lượng sinh ra trong quá trình phanh nạp (phanh tái sinh): Pb -in αV æ 1 dV ö 2 = ç M υ g ( f r + i ) + ρa CD Af V + Mδ ÷ ηt ηm è 2 dt ø Đối với xe điện: Sự tiêu thụ năng lượng có ích từ ắc quy là: Eout = òP b - out kéo dt + ò phanh Pb -in dt Đối với xe điện: Đối với xe điện: [...]... 4 1. 2.2 Yêu cầu về lực kéo và tốc độ xe: Ft = Tm ig i0 ηt rd (4 .1) Và πN m rd V= (m s) 30ig i0 (4.2) 1. 2.3 Tính năng của xe Vận tốc cực đại của xe: πN m max rd Vmax = (m s ) 30ig min i0 Lực kéo có ích: Ft - net = Ft - Fr - Fω Độ dốc lớn nhất: Ft - net Ft - ( Fr + Fω ) i= = Mυg Mυg Hay d - ft 1 - d 2 + f r2 sin α = 1 + fr Thời gian tăng tốc: ta = ò Vb 0 Vf Mυδ Mυδ dV + dV 2 2 ò V b P V - M g f - (1. .. Pt Vb - Mυ g fr - (1 2) ρaCD Af V t υ r a D f δM υ 2 ta = (V f + Vb2 ) 2 Pt Công suất kéo Pt: δM υ 2 Pt = (V f + Vb2 ) 2ta Công suất kéo trung bình: 1 P= ta ò ta 0 1 ( M υ g f rV + ρaCD Af V 3 )dt 2 Vận tốc xe: V = Vf t ta Thay vào ta thu được kết quả: 2 1 3 P = M υ g f rV f + ρa C D A f V f 3 5 Tổng công suất kéo: δM υ 2 2 1 2 Pt = (V f + Vb ) + M υ g f rV f + ρa CD Af V f3 2ta 3 5 1. 2 SỰ TIÊU THỤ NĂNG... vị quãng đường (l /10 0km) Ø Chiều dài quãng đường trên một đơn vị thể tích nhiên liệu (Ml/mpg) Đối với xe điện: Sự tiêu thụ năng lượng là một sự tích hợp của công suất đầu ra ( Pb-out ) tại các cực của ắc quy: Pb - out V = ηt ηm 1 dV ö æ 2 ç M υ g ( f r + i ) + ρa C D A f V + Mδ ÷ 2 dt è ø Đối với xe điện: Năng lượng sinh ra trong quá trình phanh nạp (phanh tái sinh): Pb -in αV æ 1 dV ö 2 = ç M υ g... sinh ra trong quá trình phanh nạp (phanh tái sinh): Pb -in αV æ 1 dV ö 2 = ç M υ g ( f r + i ) + ρa CD Af V + Mδ ÷ ηt ηm è 2 dt ø Đối với xe điện: Sự tiêu thụ năng lượng có ích từ ắc quy là: Eout = òP b - out kéo dt + ò phanh Pb -in dt Đối với xe điện: Đối với xe điện: ... Engines Vehicles) như: vKhông có khí xả vHiệu suất cao vKhông sử dụng đến dầu mỏ vHoạt động êm dịu, không ồn 1. 1 CẤU TRÚC XE ĐIỆN Hình 1. 1 Hệ thống truyền lực xe điện Hình 1. 2 Hệ thống truyền lực xe. .. lực xe điện đại Hình 1. 3 Cấu trúc EV 1. 2 TÍNH NĂNG HOẠT ĐỘNG CỦA XE ĐIỆN Các tiêu đánh giá: vThời gian tăng tốc xe vTốc độ cực đại vKhả leo dốc 1. 2 TÍNH NĂNG HOẠT ĐỘNG CỦA XE ĐIỆN 1. 2 .1 Đặc tuyến... net = Ft - Fr - Fω Độ dốc lớn nhất: Ft - net Ft - ( Fr + Fω ) i= = Mυg Mυg Hay d - ft - d + f r2 sin α = + fr Thời gian tăng tốc: ta = ò Vb Vf Mυδ Mυδ dV + dV 2 ò V b P V - M g f - (1 2) ρ C