BÁO CÁO HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN XE HYBRID

I.Những bộ phận chính trên xe Hybrid8 • Trái tim của hệ thống Hybrid là một thiết bị nhỏ gọn được gọi là bộ phân chia công suất PSD Power Split Device.. I.Những bộ phận chính trên xe

Trang 1

Trường đại học Sư Phạm Kĩ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh

Khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao

Trang 2

• Nguyễn Minh Duy

• Bùi Văn Nghĩa

Trang 4

I.Những bộ phận chính trên xe Hybrid

4

Trang 5

Hệ thống Hybrid hỗn hợp

Trang 6

I.1 Động cơ đốt trong:

Trang 7

7 I.2 Hộp số và bộ phân phối công suất (Hybrid Transaxle)

Trang 8

8

• Trái tim của hệ thống Hybrid là

một thiết bị nhỏ gọn được gọi

là bộ phân chia công suất PSD

(Power Split Device) PSD là bộ

bánh răng hành tinh có kết cấu

giống như bộ bánh răng hành

tinh của hộp số tự động nhưng

hoạt động thì khác hoàn toàn.

• Trong hệ thống Hybrid Bộ

bánh răng hành tinh dùng để

phân chia công suất Động cơ

đốt trong được kết nối với cần

dẫn, mô tơ máy phát 1 (MG1)

được kết nối với bánh răng mặt

trời và mô tơ máy phát 2 (MG2)

được kết nối với bánh răng

bao.

I.2 Hộp số và bộ phân phối công suất (Hybrid Transaxle)

Trang 9

9 I.3 Tổ hợp motor điện và máy phát điện:

Trang 10

10

Gồm 2 tổ hợp motor và máy phát:

• Tổ hợp motor điện – máy phát số 1 (MG1-Motor Generater 1) có nhiệm vụ nạp điện trở lại cho ắc-quy điện áp cao (HV Battery), đồng thời cấp điện năng để dẫn động cho MG2 (MG2-Motor Generater 2) MG1 hoạt động như một motor để khởi động động cơ chính của xe đồng thời điều khiển tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng hành tinh.

• Tổ hợp motor điện – máy phát số 2 (MG2) có nhiệm vụ dẫn động cho các bánh xe chủ động tiến hoặc lùi xe Trong suốt quá trình giảm tốc

và phanh xe, MG2 hoạt động như một máy phát và hấp thu động năng (còn gọi là quá trình hãm tái sinh năng lượng) chuyển hóa thành điện năng để nạp lại cho ắc-quy điện áp cao.

• Cả MG1 và MG2 đều có kích thước gọn, nhẹ và là loại đồng bộ nam châm vĩnh cửu dòng điện xoay chiều hiệu quả cao.

I.3 Tổ hợp motor điện và máy phát điện:

Trang 11

11

I.4 Bộ chuyển đổi điện

• Dòng đi n giữa MG1, MG2 và ắc qui đi n áp cao được điều ện giữa MG1, MG2 và ắc qui điện áp cao được điều ện giữa MG1, MG2 và ắc qui điện áp cao được điều

khiển nhờ b chuyển đổi đi n ộ chuyển đổi điện ện giữa MG1, MG2 và ắc qui điện áp cao được điều

• Bộ chuyển đổi biến dòng điện một chiều từ ắc quy điện áp cao

thành dòng xoay chiều làm quay mô tơ điện hoặc biến dòng xoay

chiều từ máy phát thành dòng điện một chiều để nạp điện cho ắc

quy.

Trang 12

12

• Về cấu tạo, nó gồm một bộ khuếch

đại điện năng để tăng điện áp được

cung cấp lên đến 500V đồng thời nó

được trang bị một bộ chuyển đổi

dòng một chiều để nạp điện cho ắc

quy phụ của xe và một bộ chuyển đổi

dòng xoay chiều để cấp điện cho máy

nén trong hệ thống điều hòa của xe

hoạt động.

I.4 Bộ chuyển đổi điện

Trang 13

13

I.5 Ắc quy điện áp cao (HV Battery – High Voltage Battery)

• Sử dụng loại Niken- kim loại hydrua (ắc qui hydrua kim lọai kiềm (NiNH))

Công nghệ ắc qui giống như điện thoại và máy tính xách tay.

• Bộ ắc qui HV gồm 6 ngăn Niken-kim loại hydrua 1.2V được mắc nối tiếp

đến 1 dạng môđun.

• Ắc qui lưu trữ năng lượng được phục hồi bởi MG2 trong suốt quá trình

phanh tái sinh và năng lượng được tạo ra bởi MG1 Ắc qui cung cấp đi n ện giữa MG1, MG2 và ắc qui điện áp cao được điều đến mô tơ đi n khi khởi đ ng đ ng cơ xăng kết thúc ho c khi công suất ện giữa MG1, MG2 và ắc qui điện áp cao được điều ộ chuyển đổi điện ộ chuyển đổi điện ặc khi công suất cần bổ sung được yêu cầu.

Trang 14

14

I.6 Cáp nguồn:

• Là một cáp điện áp cao, dòng điện cao áp dùng kết nối ắc qui HV

với bộ chuyển đổi và bộ chuyển đổi với MG2.

• Cáp nguồn được định vị phía dưới chỗ ngồi sau, qua bảng điều

khiển sàn dọc phía dưới cốt sàn xe Bộ dây dẫn 12V DC từ 1 định vị tương tự từ ắc qui phụ tới phía trước của xe.

• áp nguồn được bảo vệ để làm giảm nhiễu điện từ Để thuận lợi cho

mục đích nhận dạng thì bộ dây dẫn cao áp và đầu nối được định dạng bằng màu cam để phân biệt chúng với dây dẫn hạ áp thông thường.

Trang 15

15

I.7 Ắc quy phụ:

• Loại ắc-quy DC12V này được bố trí cố định phía sau

xe, duy trì và cung cấp dòng điện một chiều ổn định cho các thiết bị như đèn xe, hệ thống âm thanh, các

ECU điều khiển v v…

Trang 16

II.Mô phỏng hện giữa MG1, MG2 và ắc qui điện áp cao được điều thống điện giữa MG1, MG2 và ắc qui điện áp cao được điều n xe hybrid trên Matlab

SimulinkII.1 Sơ đồ tổng thể

Trang 17

Trang 18

Thiết lập thông số ban đầu cho động cơ nhiệt

và máy phát

Trang 19

Trang 20

Thiết lập các thông số chuyển động của xe

trước khi mô phỏng

Trang 21

Trang 22

Các đồ thị

Trang 23

Trang 24

Động cơ nhiệt

Trang 25

Trang 26

Bộ phân chia công suất (hộp số hybrid )

Trang 27

Trang 28

Mô phỏng chuyển động của xe

Trang 29

Trang 30

Động cơ điện

Trang 31

Trang 32

Máy phát điện

Trang 33

Trang 34

Bộ chuyển đổi điện áp DC

Trang 35

Trang 36

Ắc quy cao áp

Trang 37

Trang 38

Khối xử lý các hàm tính toán

Trong hệ thống

Trang 39

Simulink II.2 Các khối thiết lập thông số đầu vào và xuất kết quả đầu ra

Trang 40

1

Trang 41

1

Trang 42

Simulink II.2.1 Khối thiết lập thông số động cơ nhiệt và máy phát

Trang 43

Thiết lập tốc độ quay động cơ nhiệt mong muốn rpm0, trong mô phỏng này rpm0 được đặt cố định là 2000 v/ph và không thay đổi trong suốt thời gian chạy mô phỏng

Trang 44

Thiết lập mô momen máy phát mong muốn, khi momen này càng âm nhiều thì máy phát sử dụng nam châm mạnh hơn, quấn nhiều dây đồng hơn, do đó tạo ra điện mạnh hơn nhưng quay nặng hơn

Trang 45

Khối nhận giá trị rpm0 (v/ph) lưu vào biến ref_engine_speed

Trang 46

Khối nhận giá trị momen cản máy phát lưu vào biến ref_generator_torque

Trang 47

1

Trang 48

2

Trang 49

Simulink II.2.2 Khối thiết lập các thông số chuyển động của xe

Trang 50

Trong mô phỏng hệ thống điện trên xe hybrid, tốc

độ mặc định ban đầu của xe là 15 m/s sau đó tăng lên 20 m/s và giảm về lại 15 m/s trong thời gian mô phỏng t = 20s

Trang 51

Thiết lập thời điểm xe bắt đầu tăng tốc t = 2s

Trang 52

Thiết lập thời điểm xe dừng tăng tốc và giữ ở 1 tốc độ cố định t = 7s

Trang 53

Thiết lập thời điểm xe bắt đầu giảm tốc t = 12s

Trang 54

Thiết lập thời điểm xe dừng giảm tốc và giữ ở 1 tốc độ cố định t = 17s

Trang 55

Các khối cộng giá trị

Trang 56

Khối khếch đại, 1 tương đương với gia tốc là

1 m/s 2

Trang 57

Khối tính tích phân của gia tốc theo thời gian, kết quả đầu ra là vận tốc chuyển động của xe m/s

Trang 58

Khối chuyển đổi vận tốc xe m/s thành tốc độ quay của động cơ điện v/ph

Trang 59

Khối nhận giá trị tốc độ quay của động cơ điện

và lưu vào biến ref_motor_rpm

Định dạng
Số trang	178
Dung lượng	5,99 MB