đề cương ôn tập môn xe điện và xe hybrid 1. Nêu sự cần thiết của xe điện và xe hybrid? Ưu nhược điểm của xe điện và xe hybrid? 2. Nêu các thông số đánh giá Pin? 3. Nêu tên gọi, chức năng các chi tiết có trong sơ đồ dưới đây
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN CÔNG NGHỆ XE ĐIỆN VÀ XE HYBRID Nêu cần thiết xe điện xe hybrid? Ưu nhược điểm xe điện xe hybrid? SỰ cần thiết cảu xe điện xe hybrid: vấn đề ô nhiễm môi trường đề cao nên xe Hybrid điện giúp giảm mức độ ô nhiễm môi trường Đồng đồng thời xe điện xe Hybrid mang lại lợi kinh tế vận hành chi phí vận hành thấp Ưu điểm xe hybrid: Lượng khí thải dịng xe hybrid tiết chế tối đa có can thiệp động đốt điện Tiết kiệm xăng hiệu có góp mặt động điện Khả giữ giá xe tốt trình sử dụng biết giữ gìn xe cách Xe hybrid có khả vận hành linh hoạt, không thụ động xe điện hết bình bạn đổ xăng chạy tiếp Động đốt dòng xe hybrid thường thiết kế gọn nhẹ đảm bảo khả vận hành mạnh mẽ tiết kiệm nhiên liệu Sự kết hợp động xăng điện góp phần giúp xe tăng tốc nhanh, mượt Đặc biệt đoạn đường cao tốc cho khả vượt mặt xe khác nhanh hẳn Xe Hybrid có khả vận hành yên tĩnh, êm khơng phải lúc nghe tiếng gầm gừ toát từ động đốt Nhược điểm xe hybrid: Giá thành xe điện ln cao dịng xe thơng thường Ít nhiều gây nhiễm mơi trường sử dụng động xăng/dầu Người dùng tốn nhiều xăng xe vận hành mà sử dụng động đốt Ưu điểm xe điện: Khơng tạo khí độc gây nhiễm mơi trường dòng xe dùng động đốt Chi phí bảo dưỡng, loại phụ kiện kèm q trình bảo trì thấp (khơng phải tốn chi phí thay dầu, thay nhớt, vệ sinh ống xả…) Không tốn chi phí sử dụng xăng dầu chi phí chuyển thành dạng điện năng, dĩ nhiên chi phí điện mức thấp Có nhiều khuyến mại trình mua xe nhận ưu đãi thuế sử dụng dòng xe thân thiện với môi trường sống Nhược điểm xe điện: Giá xe Ơ tơ điện thường cao nhiều so với dòng xe truyền thống khác Người dùng thường tốn nhiều chi phí ban đầu dịng xe điện có nguồn gốc nhập Việt Nam thường có giá bán cao Điều khiến người dùng chần chừ chưa kịp thấy lợi ích từ việc tiết kiệm tiền xăng đâu thấy tốn nhiều tiền bỏ lúc Năng lượng từ pin xe có giới hạn nên thường khó để xa, người dùng cảm thấy bất an đường dài Thời gian sạc, nạp điện lâu, không nhanh chóng, tiện lợi đổ xăng Số lượng trạm sạc điện cịn hạn chế, quy mơ trạm sạc cịn hạn chế dù trình mở rộng số lượng trạm sạc Nêu thông số đánh giá Pin? Ampere-Hour Đơn vị đo dung lượng pin thương sử dụng ampere-hour Trước đây, đơn vị dùng để đánh giá phổ biến ắc quy acid Tuy nhiên, pin đánh giá theo cách khác Các thiết kế pin khác đánh giá theo ampere-hours milliamp-hours cho ứng dụng điện thoại di động Ampere-hours (AH) lượng dịng ổn định mà pin sạc đầy cung cấp 20 80oF (26,7oC) mà điện áp cell không bị giảm xuống mức xác định trước Watt-Hour Rating Một số nhà sản xuất pin đánh giá pin họ theo Watt-Hour Watt-Hour xác định nhiệt độ 0oF (-17,7oC) dung lượng pin thay đổi theo nhiệt độ Watt-Hour tính cách nhân Ampere-hours pin với điện áp pin Watt-Hour pin qui đổi theo đơn vị kilowatt Nếu pin cung cấp AH 200 V, pin đánh giá mức kilowatt-hour Dòng khởi động lạnh (Cold-Cranking Amps) Dòng khởi động lạnh (Cold Cranking Amps - CCA) phương pháp phổ biến để đánh giá hầu hết loại pin khởi động tơ Nó phụ thuộc vào tải dịng điện pin cung cấp 30 giây nhiệt độ 0oF (-17,7oC) mà không giảm điện áp xuống mức xác định trước Mức điện áp xác định trước cho pin 12 V 7,2 V Phạm vi bình thường pin dùng cho xe khách xe tải nhẹ từ 300 ÷ 600 CCA; số pin có dịng khởi động lạnh tới 1.100 CCA Dòng khởi động (Cranking Amps) Dòng khởi động (Cranking Amps - CA) tương tự CCA thước đo dịng điện mà pin cung cấp 32oF (0oC) 30 giây trì điện áp mức xác định trước Thông số thường sử dụng vùng khí hậu khơng chịu thời tiết cực lạnh Thông thường, CCA pin nhỏ khoảng 20% so với CA Dịng khởi động nóng (Hot Cranking Amps) Dịng khởi động nóng (Hot Cranking Amps - HCA) xác định theo cách tương tự nhiệt độ 80oF (26,7oC) Dung lượng dự trữ (Reserve Capacity) Dung lượng dự trữ (Reserve Capacity - RC) xác định theo khoảng thời gian tính phút để pin khởi động sạc đầy điều kiện nhiệt độ 80oF (26,7oC) xả với dòng điện 25 A trước điện áp pin giảm xuống 10,5 V RC dấu hiệu thời gian xe điều khiển với đèn pha bật, hệ thống sạc không hỏng Một pin có dung lượng dự trữ 120 cung cấp 25 A 120 phút trước điện áp giảm xuống 10,5 V Điện áp( voltage) : số điện chênh lệch hai đầu cực ắc quy Nêu tên gọi, chức chi tiết có sơ đồ đây? - Charging system: hệ thống nạp: 120-VAC external: đầu xoay chiều điện áp 120V cơng dụng dịng 120V để nạp ắc quy - Battery charger : Nạp điện pin : phận nạp điện cho pin - 400A fuse: cầu chì với dịng bảo vệ 400A Cơng dụng: hạn chế đoản mạch, hỏng mạch nhằm bảo vệ cho xe - 96V Batttery pack: cụm pin với điện áp 96V - Circuit breaker: aptomat giúp bảo vệ mạch - Ammeter : ampe kế : đo cường độ dòng điện Volter meter: vôn kế: đo điện áp Accelerator : bàn đạp ga 96V motor: động điện 96V Transmission : hộp số Controller: hộp điều khiển DC/DC converter : chuyển đổi dòng chiều thành chiều 12V battery : ăc quy 12v Lights / wipers / horn / vacuum pump Đèn / cần gạt mưa / còi / bơm chân không Ignition switch : công tắc khởi động Charger interlock relay : rơ le nạp 12v Accessory terminal strip : dải điện áp cho phụ kiện Nêu tên gọi, chức chi tiết có sơ đồ đây? - Chi tiết số : động đốt Chức : cụm chi tiết tổng thành kết hợp với mô tơ điện tạo mô men kéo xe hibrid - Chi tiết số : Cụm mô tơ máy phát số Chức : tạo momen, phát điện nạp cho acquy cao áp dẫn động quay bánh bao hệ bánh hành tinh - Chi tiết số :bánh mặt trời Chức : chi tiết hệ bánh hành tinh dẫn động quay MG1 - Chi tiết số : cụm mô tơ máy phát số Chức : cụm chi tiết kết hợp với động đốt tạo momen kéo xe hybrid Phát điện nạp cho acquy cao áp trường hợp phanh tái sinh, dẫn động quay bánh bao hệ bánh hành tinh - Chi tiết số : cụm bánh rnawg hành tinh Chức : liên kết với động - Chi tiết số 6: vành Chức : kết nối với máy điện MG2 Trục vành bao trục phận chia công suất, truyền momen qua hệ bánh tới trục làm quay bánh xe chủ động - Chi tiết số : vi sai Chức : Thay đổi tốc độ bánh xe vào cua.,Truyền mô men động đến bánh xe - Chi tiết số : dẫn động xích Chức : trung gian truyền momen tới vi sai Nêu ưu nhược điểm loại pin điện sử dụng xe điện xe Hybrid: chì-axit, Nickel cadmium, Nickel Metal hydride, Sodium Nickel Chloride, lithium ion, nickel Zinc Axit – Chì Ưu điểm Có sẵn sản xuất âm lượng Giá tương đối thấp Công nghệ trưởng thành sử dụng năm mươi năm Nhược điểm Không thể xả nhiều 20% cơng suất Có vịng đời giới hạn hoạt động tỷ lệ SOC sâu (phí nhà nước) Mật độ lượng lượng thấp Nặng Có thể cần bảo trì Niken Cadmium Ưu điểm • • Tuổi thọ lâu dài Có thể xả đầy mà khơng bị hư hỏng Có thể tái chế Nhược điểm • Cadmium gây nhiễm trường hợp khơng lý khoản • Tốn cho phương tiện ứng dụng Nickel Metal Hydride Ưu điểm • Mật độ lượng gấp đơi so với axit-chì • Vơ hại Mơi trường • Có thể tái chế Hoạt động an tồn mức cao Vơn • Có thể lưu trữ thể tích sức mạnh lượng • Vịng đời dài Nhiệt độ hoạt động phạm vi dài • Chịu sạc mức xả Nhược điểm • Giảm tuổi thọ xung quanh 200–300 chu kỳ xả nhanh chóng dịng tải cao • Giảm cơng suất sử dụng hiệu ứng nhớ Sodium Nickel Chloride Ưu điểm Tiết kiệm lượng, không cần làm mát Chu kì làm việc lớn, tuổi thọ cao Có tái chế an tồn nguy cháy nổ khơng đáng kể Mật độ lượng cao Nhược điểm Pin hoạt động nhiệt độ cao Chi phí sản suất cao Năng lượng tích trữ nhanh hết Lithium-Ion Ưu điểm • Mật độ lượng cao, hai lần NiMH • Hiệu suất tốt nhiệt độ cao • Có thể tái chế • Hiệu ứng nhớ thấp • Cơng suất cụ thể cao • Năng lượng riêng cao • Tuổi thọ pin dài, xung quanh 1000 chu kỳ Nhược điểm • Giá cao • pin Việc sạc lại nhiều hời gian dài, tốt hầu hết loại Nickel Zinc Ưu điểm • Mật độ lượng cao Mật độ cơng suất cao • Sử dụng vật liệu chi phí thấp • Có khả chu kỳ sâu • Thân thiện với mơi trường • Có thể sử dụng rộng rãi phạm vi nhiệt độ từ −10 ° C đến 50 ° C Nhược điểm Sự phát triển nhanh chóng dendrite, ngăn cản việc sử dụng xe Giải thích sơ đồ nêu thành phần phanh tái sinh EV HEV sau: Nơi lưu trữ lượng pin (nguồn lượng cung cấp cho động điện MG MG 2) MG 1: máy khởi động máy phát điện MG 2: Động kéo máy phát điện Ở chế chỗ lái: nơi lưu trữ lượng pin ắc quy cung cấp điện làm quay động điện Động điện biến điện thành làm quay bánh xe giúp xe di chuyển Ở chế độ phanh : Khi phanh động điện chuyển sang chế độ máy phát Các bánh xe chuyển động thông qua hệ thống truyền động Máy phát Máy phát điện biến phần lớn động thành lượng điện sau lưu trữ pin điện áp cao xe Đồng thời điện trở ngày phát trình tạo điện làm chậm xe trình tạo điện làm chậm xe Giải thích nhiệm vụ thành phần sơ đồ xe hybrid Hệ thống này kết hợp hai hệ thống nối tiếp song song nhằm tận dụng tối đa lợi ích sinh Hệ thống Hybrid nối tiếp có phận gọi “thiết bị phân chia công suất” chuyển giao tỷ lệ biến đổi liên tục công suất động nhiệt động điện đến bánh xe chủ động Tuy nhiên xe chạy theo kiểu êm dịu với động điện Ắc quy: cung cấp dòng điện lớn, ổn địịnh Nạp điện từ trình phanh Tái Sinh Máy phát: nạp điện cho bình ắc quy cung cấp điện cho chi tiết xe từ từ động đốt Bộ chuyển đổi: có nhiệm vụ chuyển đổi cơng suất động đốt động điện Động điện: nguồn động lực bổ sung Biến điện thành truyền từ bánh xe Nhận lượng từ động đốt trong, trình phanh tái sinh để chuyển điện đạp cho ắc quy Động đốt trong: nguồn cung cấp động lực xe Hybrid nhằm phục vụ cho trình xe di chuyển Hộp giảm tốc: sử dụng để thay đổi tốc độ mômen xoắn theo điều kiện đường tải trọng Bộ chia công suất: phân chia công suất động điện động đốt xe Phân tích chế độ vận hành Mild Hybrid Full hybrid • Xe full Hybrid Xe full hybrid, hay gọi “ parallet hybrid “sử dụng lúc riêng rẽ động đốt động điện để vận hành xe, từ giúp cải thiện hiệu suất tiết kiệm nhiên liệu Vì hệ thống truyền động bao gồm động điện nên xe full hybrid đổi sang chế độ chạy hoàn toàn điện theo anh chị tốc độ thấp với phạm vi nhắn pin xe nhỏ.Tuy nhiên kích thước nhỏ pin mang lại lợi ích thời gian sạc, xe sạc đầy động thời gian ngắn khách hàng lo lắng phạm vi chạy điện xe Trong trường hợp pin hết điện, xe hồn tồn chạy xăng dầu • Mild hybrid Mild hybrid sử dụng động điện kết hợp với động đốt hai nguồn lượng vận hành tách biệt khỏi Thay vào động điện sử dụng để hỗ trợ động Là loại xe Hybrid có giá thành thấp mild hybrid lắp đặt hệ thống truyền động đơn giản loại khác với khả cung cấp lượng hiệu suất tiết kiệm nhiên liệu khiêm tốn Thông qua hệ thống BAS (belt altemator starter), hệ thống mild hybrid cho phép động phục hồi lượng thông qua phanh truyền vào pin Nguồn lượng sử dụng xe tắt máy xuống dốc giúp hệ thống stopstart vận hành trơn tru Kể tên mức độ Hybrid tơ Hybrid Trình bày đặc điểm mức độ Hybrid? Hybrid nhẹ ( Mild hybrid Electric Vehicle - MHEV): mild hibrid Sử dụng động điện kết hợp với động đốt hai nguồn lượng vận hành tách biệt khỏi Thay vào đó, động điện để hỗ trợ động Là loại xe Hybrid có giá thành thấp ,mild Hybrid lắp đặt hệ thống truyền động đơn giản loại khác với khả cung cấp lượng hiệu suất tiết kiệm nhiên liệu khiêm tốn Thông qua hệ thống BAS (belt alternator starter), hệ thống mild hybrid cho phép động phục hồi lượng thông qua phanh chuyền vào pin Nguồn lượng sử dụng xe tắt máy xuống dốc giúp hệ thống stop-start vận hành trơn tru Plug-in hybrid: plug-in hybrid (PHEV) Là loại xe hybrid sạc pin khơng qua cắm sạc Về bản, với pin lớn sạc từ nguồn điện bên ngồi, từ mang lại phạm vi chạy điện tốt so với xe full hybrid Chỉ cần sạc đầy khách hàng yên tâm lại ngày với chế độ chạy hoàn toàn điện vừa yên tĩnh vừa tiết kiệm nhiên liệu Bởi xe PHEV thường có dung lượng pin lớn full Hybrid Điều đồng nghĩa với khả khơng phát thải khí trọng lượng xe tăng Khi pin hết điện động đốt truyền động cho xe bình thường xe full Hybrid HEV Là viết tắt Hybrid Electric Vehicle - Xe ô tô ứng dụng công nghệ điện Hybrid HEV xe chạy nhiên liệu xăng, dầu - có động đốt có ắc quy điện Động điện động đốt HEV hoạt động song song, hỗ trợ HEV có pin khơng có cắm sạc ngồi EV Xe HEV với động điện bổ sung gia tốc, pin tự nạp lượng xe phanh, cung cấp điện cho hệ thống khởi động Không có điện HEV chạy tốt nhiên liệu động đốt trong.Hybrid chì kết hợp truyền động điện giúp tăng hiệu suất tiết kiệm xăng dầu so với ô tô thường 10 Trình bày cấu trúc chung ô tô Hybrid? - Động đốt nguồn động lực động hybrid ; sử dụng động xăng động diesel, động hydro, khjis họa lỏng pin nhiên liệu - Động điện: nguồn lượng bổ sung động điện nhận lượng điện từ ăc quy chuyển thành dẫn động bánh xe nhận lượng từ động đốt hay phanh tái sinh chuyển lượng điện để nạp cho ắc quy Ưu điểm động điện cho momen lớn số vòng quay nhỏ, hoạt động êm, hiệu suất cao - Hộp số : truyền biến đổi moomen tốc độ nguồn động lực với ô tô hybrid dùng nhiều loại hộp số khác Có nhiều loại hộp số CVT, số sàn, số tự động - ắc quy : thành phần quan trọng động hybrid, đảm bảo yêu cầu tạo dòng lớn, cho phép nạp điện trình phanh, độ bền cao - phận điều khiển: điều khiển chế độ hoạt động phối hợ động đốt động điện ... tải trọng Bộ chia công suất: phân chia công suất động điện động đốt xe Phân tích chế độ vận hành Mild Hybrid Full hybrid • Xe full Hybrid Xe full hybrid, hay gọi “ parallet hybrid “sử dụng lúc... động cho xe bình thường xe full Hybrid HEV Là viết tắt Hybrid Electric Vehicle - Xe ô tô ứng dụng công nghệ điện Hybrid HEV xe chạy nhiên liệu xăng, dầu - có động đốt có ắc quy điện Động điện động... cung cấp điện làm quay động điện Động điện biến điện thành làm quay bánh xe giúp xe di chuyển Ở chế độ phanh : Khi phanh động điện chuyển sang chế độ máy phát Các bánh xe chuyển động thông qua