CHUYÊN ĐỀ ĐIỆN TỬ Ô TÔ PHANH TÁI SINH TRÊN XE HYBRID

CHUYÊN ĐỀ ĐIỆN TỬ Ô TÔ PHANH TÁI SINH TRÊN XE HYBRID Chương SỰ TÍCH HỢP MÁY KHỞI ĐỘNG VÀ MÁY PHÁT ĐIỆN TRÊN XE LAI ĐIỆN Nội dung ØMục đích tích hợp máy khởi động máy phát điện xe lai ØQúa trình điện từ máy phát điện chiều Ø Kết cấu chung hệ thống ISG ØCác điều kiện thiết kế lắp đặt hệ thống ISG Ø Các loại máy điện ISG ØCấu trúc máy điện ISG 1.1.Mục đích • Loại bỏ máy khởi động • Loại bỏ máy phát • Tăng cơng suất phát điện • Tăng momen khởi động Chức ISG: § Start-stop, § Phát điện, § Kéo hỗ trợ § Phanh (tái sinh) Ưu điểm ISG: • Giảm tiếng ồn độ rung động cải thiện tính tiện nghi • ISG khơng bị hao mòn giảm chi phí bảo trì thiết kế khơng chổi than • ISG có khả thực làm êm mô-men xoắn đường truyền lực • ISG lắp đặt dễ dàng hầu hết xe • ISG khởi động ICE điều kiện nhiệt độ thấp 1.2 Qúa trình điện từ máy phát điện chiều: Sức điện động công suất điện từ etd = Btb.l.v Máy pháy Động SDD dây quấn phần ứng: N pN Eu = etd = fd n = Cefd n(V ) 2a 60a => Eư = Cefdn Trong đó: fd tính (Wb); n (vg/ph); Ce =pN/60a hệ số Khi dẫn có dòng điện iư với chiều hình dẫn chịu lực điện từ tác động, chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái, độ lớn: Fđt = Btb.l.iư, với iư = Iư/2a => Fđt = Btb.l.iư/2a Và M = NfD/2 với D = 2pt/p Btb = fd / tl Ta có: M = CMfd Iư (N/m) Trong CM = pN/2pa hệ số mơmen Hoặc M = C M × fd × lu ( kg m ) 9,81 Trong chế độ máy phát: M ngược chiều n Eư chiều iư Chế độ động ngược lại M chiều n Eư ngược chiều iư Công suất điện từ: Đây công suất ứng với M lấy vào chế độ máy phát đưa chế độ động Pđt = M.w Vậy 2pn pN pN Pdt = × fd × I u = fd × I u = Eu × I u 60 2pa 60a pN Eu = fd n với 60a Vậy Pđt = EưIư Chế độ máy phát: Đầu vào c/s P = M.w; Đầu c/s điện P = Eư Iư Chế độ động cơ: Đầu vào c/s điện P = Eư Iư; Đầu c/s P = M.w Bảng 3.3 Trạng thái đảo thuận Hoạt động đảo dòng thuận Bảng 3.4 Trạng thái đảo ngược Hoạt động đảo dòng ngược Hình 3.31 Dòng điện từ ắc quy qua motor Phanh tái sinh sử dụng BLDC: Phanh tái sinh thực đảo chiều dòng điện mạch ắc quy motor giảm tốc độ xe, tận dụng lợi motor hoạt động máy phát điện, đảo chiều dòng điện nạp vào ắc quy Các mạch điện hình 3.30 sử dụng phanh tái sinh Một phương pháp đơn giản hiệu chuyển mạch độc lập kết hợp với điều khiển xung để thực điều khiển lực phanh Hình 3.32 BLDC với trình tự cơng tắc chuyển mạch tương ứng Hình 3.33 cho thấy đường dẫn dòng điện thời gian ngắn mạch, khơng có dòng điện nạp cho acquy Ta gọi chế độ ngắn mạch Hình 3.33 Dòng điện ngắn mạch chế độ phanh tái sinh Trong chế độ phanh tái sinh, dòng điện cuộn dây pha đảo ngược cung cấp trở lại vào ắc quy Trong chế độ này, tất cơng tắc điện tử tắt dòng điện chạy qua điốt Hình 3.34 Dòng điện tái sinh nạp ắc quy chế độ phanh tái sinh Lực phanh tái sinh tối đa đạt công tắc thấp tắt Do chu kỳ xung làm việc đa dạng từ cao đến thấp Chỉ đơn giản điều khiển chu kỳ xung mạch biến tần phanh tái sinh tạo lực phanh theo yêu cầu Bảng 3.7 Dãy công tắc phanh tái sinh Trạng thái đảo dòng thuận Phanh tái sinh ứng dụng chuyển mạch thể bảng 3.8 Trạng thái đảo dòng nghịch Bảng 3.8 Dãy chuyển mạch phanh tái sinh 2.12 Sự kết hợp phanh khí phanh tái sinh xe lai điện: Sự phân chia lực phanh phanh khí phanh tái sinh xe hybrid theo phương pháp điều khiển tái sinh lượng tối đa hệ thống phanh nối tiếp Hình 3.40 Mơ phân bố phanh lực Tác động vào việc phân phối lực phanh: Hình 3.41 Tổ hợp phanh tái sinh, đặc tính máy phát điện kết giảm tốc phanh ma sát Sự phân phối lực phanh: Hình 3.42 Đồ thị phân phối lực phanh 2.13 Sự kết hợp phanh tái sinh hệ thống phanh thủy lực xe hybrid: Hình 3.43 Sơ đồ kết cấu hệ thống truyền lực HEV với hệ thống tái phanh sinh hợp thủy lực kết phanh Hình 3.44 Sơ đồ phanh tái sinh kiểu khí - thủy lực TÀI LIỆU THAM KHẢO Modern Electric, Hybrid Electric & Fuel Cells Vehicles Muhammad H Rashid University of West Florida, USA, 2010 Brake System for Hybrid and Electric Vehicles, Christian von Albrichsfeld and Jürgen Karner, Continental Division Chassis & Safety, USA, 2009 C v Albrichsfeld and A Eckert: Electro-Hydraulic-Brake (EHB) being a motor for the development of advanced hydraulic brakes, in German; VDI-Conference “Hydraulik im Kfz”, 2003 S Stölzl, R Schmidt, W Kling, T Sticher, G Fachinger, A Klein, B Giers, H Fennel: Das Elektro-Hydraulische Bremssystem von Continental Teves – eine neue Herausforderung für die Systemund Methodenentwicklung in der Serie, VDI-Tagung Elektronik im Kraftfahrzeug, Baden-Baden, 2011 Continental Hybrid Survey: Hybrid and Electric Vehicles Gaining Recognition Worldwide, Continental Press Release, 27th of June 2008 Frank Kozlowski: Mild-Hybrid-Antriebe Die Elektromotor; Verlag Moderne Industrie, 2010 Synergievon Verbrennungs- und