TIỂU LUẬN tên học phần kỹ thuật điện hệ THỐNG sạc TRÊN ô tô (charging systems)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH BÀI TIỂU LUẬN Tên học phần: Kỹ Thuật điện HỆ THỐNG SẠC TRÊN Ô TÔ (Charging Systems) Giảng viên hướng dẫn: BÙI MINH DƯƠNG Sinh viên thực hiện: Lê Nguyễn Hoàng Anh Trần Nguyễn Minh Nhật Tơ Tuấn Kiệt Nguyễn Nhật Hồng Lớp: Kỹ thuật điện A1-A2 (nhóm 2) Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật tô Khoa/Viện: Viện Kỹ Thuật HUTECH Tp.HCM, ngày … tháng … năm BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Giáo viên hướng dẫn : ThS Bùi Minh Dương Họ tên sinh viên: Lê Nguyễn Hoàng Anh 1811251388 Trần Nguyễn Minh Nhật 2011253359 Tô Tuấn Kiệt 2011252435 Nguyễn Nhật Hoàng 1911250652 Lớp : Kỹ thuật điện A1-A2 Tên đề tài : Hệ Thống sạc ô tô (Charging Systems) Điểm đánh giá : Xếp loại : TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 Giáo viên hướng dẫn (ký tên ghi rõ họ tên) KỸ THUẬT ĐIỆN PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI TÊN MÔN HỌC : KỸ THUẬT ĐIỆN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (sĩ số nhóm: 04): Lê Nguyễn Hồng Anh MSSV: 1811251388 2.Trần Nguyễn Minh Nhật MSSV: 2011253359 3.Tô Tuấn Kiệt MSSV: 2011252435 Nguyễn Nhật Hoàng MSSV: 1911250652 Tên đề tài : Hệ Thống Sạc Trên Ơ tơ (Charging systems) Các liệu ban đầu : Tham khảo giáo trình Kỹ thuật điện Tham khảo qua cổng thông tin internet Nội dung nhiệm vụ : Chương 1: Giới thiệu đề tài Chương 2: Cấu tạo, nhiệm vụ, nguyên lý hoạt động hệ thống sạc ô tô Chương 3: Kết luận Kết tối thiểu phải có: Quyển tiểu luân file mềm Vấn đáp đề tài tiểu luận Ngày giao đề tài: 30/09/2021 Ngày nộp báo cáo: 4/11/2021 Sinh viên thực Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên thành viên) (Ký ghi rõ họ tên) Hoàng Nguyễn Nhật Hoàng TP HCM, ngày tháng 11 năm 2021 Page | KỸ THUẬT ĐIỆN Bảng phân công nhiệm vụ Stt Tên Lê Nguyễn Hoàng Anh Trần Nguyễn Minh Nhật Nguyễn Nhật Hồng Tơ Tuần Kiệt Page | KỸ THUẬT ĐIỆN LỜI NÓI ĐẦU Với ứng dụng khoa học kỹ thuật, xe ngày trở nên tiện nghi đại Những phát triển gần ô tô chủ yếu liên quan đến phần điện mà hệ thống nạp điện minh chứng cho điều Để hiểu rõ hoạt động chúng em xin chình bày cách cấu tạo hệ thống nạp với kiến thức học hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn, em định thực đề tài: “Hệ thống sạc ô tô” Trong thời gian thực đề tài thời gian có hạn kiến thức cịn hạn chế nên q trình thực khơng thể tránh khỏi thiếu sót định Em mong giúp đỡ, ý kiến đóng góp q thầy tất bạn để đề tài hoàn thiện Cuối chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Bùi Minh Dương giúp chúng em hoàn thành tiểu luận TPHCM, ngày tháng 11 năm 2021 Sinh viên thực Hoàng Nguyễn Nhật Hoàng Page | KỸ THUẬT ĐIỆN CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1: LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1.2: MỤC TIÊU 1.3: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA TIỂU LUẬN 1.4: ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1.5: BỐ CỤC CỦA TIỂU LUẬN CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SẠC (CHARGING SYSTEMS) 2.1.1: CHỨC NĂNG HỆ THỐNG 2.1.2: CÔNG DỤNG, YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG SẠC .9 2.1.2.1: CÔNG DỤNG 2.1.2.2 YÊU CẦU 2.2: CÁC THÀNH PHÂN LIÊN QUAN TỚI HỆ THỐNG SẠC 2.2.1: ẮC QUY 2.2.2: MÁY PHÁT ĐIỆN 10 2.2.3: BỘ ĐIỀU CHỈNH MÁY ĐIỆN ÁP 10 2.2.4: ĐÈN BÁO NẠP 11 2.2.5: KHÓA ĐIỆN 12 2.3: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 12 2.3.1: NGUYÊN LÝ PHÁT ĐIỆN 14 2.3.2: NGUYÊN LÝ CHỈNH LƯU 14 2.3.3: NGUYÊN LÝ ĐIỆU CHỈNH ĐIỆN ÁP 15 2.3.4: CÔNG TẮC Ở CÁC VỊ TRÍ KHÁC NHAU 15 2.3.5: NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 16 2.3.5.1: KHI ĐIỆN ÁP PHÁT RA THẤP HƠN MỨC TIÊU CHUẨN 16 2.3.5.2: KHI ĐIỆN ÁP PHÁT RA CAO HƠN MỨC TIÊU CHUẨN 17 2.4: CÁC CHIỆU CHỨNG CỦA HỆ THỐNG SẠC KÈM VÀ KHÔNG HIỀU QUẢ 18 2.4.1: MÁY PHÁT ĐIỆN KÉM 18 2.4.2: ĐAI MÒN HOẶT ĐỨC 18 2.4.3: PIN KÉM 19 KẾT LUẬN 20 Page | KỸ THUẬT ĐIỆN CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1: LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Khái quát hệ thống nạp ơtơ Ơ tơ trang bị số hệ thống thiết bị điện để đảm bảo an tòan tiện nghi sử dụng Chức hệ thống nạp Xe trang bị nhiều thiết bị điện để lái xe an toàn thuận tiện Xe cần sử dụng điện không chạy mà dừng Vì vậy, xe có ắc qui để cung cấp điện hệ thống nạp để tạo nguồn cung cấp điện động nổ máy Hệ thống nạp cung cấp điện cho tất thiết bị điện để nạp điện cho ắc qui Ðối với sinh viên ngành kỹ thuật ô tô việc khảo sát, thiết kế, nghiên cứu an tồn tơ có ý nghĩa thiết thực Ðó lý chúng em chọn đề tài 1.2: MỤC TIÊU Ðể giải vấn đề trước hết ta cần phải hiểu rõ chức năng, cấu tạo nguyên lý hoạt động, kết cấu chi tiết, phận hệ thống Phân tích sơ đồ mạch điện, sơ đồ hệ thống số dịng xe Tìm hiểu ưu nhược điểm hệ thống số loại xe Phân tích lỗi thường gặp cách sửa lỗi Từ tạo tiền đề cho việc thiết kế, cải tiến hệ thống nhằm tăng hiệu quả, tăng tính ổn định, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an tồn chuyển động tăng hiệu chuyển động ô tô 1.3: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA TIỂU LUẬN - Tìm hiểu cấu tạo, vị trí phận, chi tiết hệ thống - Tìm hiểu nguyên lý hoạt động hệ thống - Tìm hiểu cách hoạt động hệ thống có liên quan khác - Tìm hiểu trường hợp mà hệ thống có khơng thể hoạt động - Phân tích, chuẩn đốn lỗi thường gặp cách sửa lỗ Page | KỸ THUẬT ĐIỆN 1.4: ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - Bình acquy - Máy phát điện - Dây đai lái xe -Bộ điều chỉnh điện áp - Chỉ báo sạc (đèn máy đo) - Cáp dây nối - Dây chảy (một số hệ thống) 1.5: BỐ CỤC CỦA TIỂU LUẬN Đề tài bố cục gồm chương - Chương 1: tổng quan - Chương 2: sở lý thuyết - Chương 3: kết luận Page | KỸ THUẬT ĐIỆN CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SẠC (CHARGING SYSTEMS) 2.1.1: CHỨC NĂNG HỆ THỐNG Dưới chức hệ thống nạp điện tơ: - Mục đích hệ thống sạc cung cấp lượng cho tất phận điện xe Nó bao gồm máy phát điện trì giữ cho pin xe sạc Hệ thốn sạc cung cấp dòng điện dể bắn bugi, đốt cháy hỗn hợp khơng khí/nhiên liệu buồn đốt Máy thay giúp sạc pin chết động chạy Hệ thống sạc giúp gửi cố học động đến ECU động cách sử dụng thiết bị cảm biến Các phận điện xe cấp điện động khơng chạy Hình 2.1.1 Chiều dịng điện hệ thống sạc hoạt động Page | KỸ THUẬT ĐIỆN 2.1.2: CÔNG DỤNG, YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG SẠC 2.1.2.1: CÔNG DỤNG Máy phát cung cấp điện cho thiết bị điện động hoạt động hệ thống nạp để nạp điện cho ắc quy dòng diện dư để cần thiết ắc quy cung cấp điện Điện tiêu thụ trình động hoạt động cung cấp máy phát Khi tải điện lớn mà điện máy phát nhỏ điện tiêu thụ ắc quy trích phần điện dự trữ để cấp nguồn 2.1.2.2 YÊU CẦU - Máy phát tạo hiệu điện ổn định (13,8÷14,2 V) chế độ làm việc phụ tải; - Có độ bền cao điều kiện nhiệt độ, có độ ẩm lớn, làm việc vùng có nhiều bụi bẩm, dầu nhớt độ rung lớn; - Có cấu trúc kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhỏ; - Giá thành thấp tuổi thọ cao 2.2: CÁC THÀNH PHÂN LIÊN QUAN TỚI HỆ THỐNG SẠC 2.2.1: ẮC QUY Pin thiết yếu hệ thống sạc tơ, no đóng vai trị nguồn lượng điện Động khởi động động kết nối cực dương Nó giúpquay phận làm cho động khởi động Khi động chạy, máy phát điện trực tiếp sạc pin Pin cung cấp lượng phận điện động khởi chạy Hình 2.2.1 Ăc quy Page | KỸ THUẬT ĐIỆN 2.2.2: MÁY PHÁT ĐIỆN Máy phát điện nhữn phận khơng thể thiếu hệ thống sạc tơ đóng vai trị tốt Nguồn điện để sạc pin từ máy phát điện, dòng điện tạo dòng điện xoay chiều (AC) Nguồn điện xoay chiều chuyển đổi thành dòng điện chiều (DC) tơ sử dụng hệ thống điện chiều 12 vơn Pin chết khơng có nghĩa có vấn đề xảy với nó, bị tước quyền suer dụng lý máy phát điện củng kiểm tra xe khơng khởi động Hình 2.2.2 Vị trí máy phát điện xe 2.2.3: BỘ ĐIỀU CHỈNH MÁY ĐIỆN ÁP Bộ điều chỉnh điện áp điều khiển sản lượng điên máy phát điện Mặc dù thiết bị thường đặt máy phat điện, điều khiển điện áp sạc mà máy phát điện tạo Nó giữ điện áp từ 13,5 đến 14,5 volt để bảo vệ phận điện xe Trong loại xe đại sử dụng ECU để nhận biết cần sạc pin để điều khiển điện áp cung cấp.Đèn cảnh báo bảng điều khiển cho biết có điều đo khơng ổn Page | 10 KỸ THUẬT ĐIỆN với hệ thống sạc thông thường, đèn cảnh báo cho biết máy phát điện bị lỗi, dẫn đến pin khơng sạc Hình 2.2.3 Bộ điều chỉnh điện áp (đặt máy phát) 2.2.4: ĐÈN BÁO NẠP thiết bị phát tín hiệu cảnh báo cố hệ thống nạp Hình 2.2.4 đèn báo nạp Page | 11 KỸ THUẬT ĐIỆN 2.2.5: KHĨA ĐIỆN Khố điện dùng để khởi động động dùng cho máy phát phát điện Hình 2.2.5.1 Khóa điện 2.3: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC Hoặt động hệ thống sạc tơ phức tạp dễ dàng tùy thuộc vào thiết kế sơ đồ bố trí hệ thống sạc xe bên (hình 2.3.1 2.3.2) Nó cho thấy máy phát điện áp ắc quy tải xe, thành phần điện Trong thiết kế nó, điện áp máy phát điện nhỏ điện áp ắc quy động không chạy Điều dòng điện từ pin sử dụng để cung cấp lượng cho xe tải máy phát điện Máy điện có chứa điốt ngăn dịng chảy vào máy phát điện Trong tình động chạy, đầu dòng điện máy phát lớn điện áp ắc quy Dòng điện chạy từ máy phát điện đến tải điện xe pin để sạc Page | 12 KỸ THUẬT ĐIỆN lên Thông thường điện áp đầu máy phát điện cao điện áp pin động làm việc Bây thấy xe tải điện cấp điện động không chạy, ắc quy sạc đủ Mặc dù cần lượng lớn lượng để cung cấp lượng cho hệ thống điện khác có xe Pin đáp ứng nhu cầu điện hợp lý tùy thuộc vào sức mạnh chúng Hệ thống sạc ô tô bắt đầu hoạt động chìa khóa khởi động bật lửa, thời điểm phận điện xe dựa vào pin Ngay sau động bắt đầu hoạt động, máy phát điện bắt đầu cung cấp điện cho phận pin Đay lý pin sạc động hoạt động Hình 2.3.1 Hình 2.3.2 Page | 13 KỸ THUẬT ĐIỆN 2.3.1: NGUYÊN LÝ PHÁT ĐIỆN - Khi nam châm quay cuộn dây, điện áp tạo hai đầu củacuộn dây Điều làm xuất dòng điện xoay chiều - Để phát điện hiệu hơn, người ta bố trí cuộn dây máy phát gọi máy phát điện xoay chiều pha Hình 2.3.2.1 2.3.2: NGUYÊN LÝ CHỈNH LƯU Hình 2.3.2.2 Page | 14 KỸ THUẬT ĐIỆN - Bộ chỉnh lưu gồm diode (hoặc diode) - Xét thời điểm, dây pha số III - có điện áp xoay chiều (+) (-) hình (2.3.2.2) Dòng điện qua diode số 03 tải tiêu thụ điện trở diode số 05 04 tiếp phía nguồn (-) dây pha số 03 Tương tự, dòng điện theo mộtchiều dây pha số I II 2.3.3: NGUYÊN LÝ ĐIỆU CHỈNH ĐIỆN ÁP - Điện áp máy phát thay đổi theo tốc độ quay động cường độ dòng điện chạy cuộn rotor (cuộn kích từ) - Do để điện áp máy phát ổn định người ta sử dụng điều chỉnh điện áp.Bộ điều chỉnh điện áp theo dõi điện áp phát so sánh với mức tiêu chuẩn, sau điều chỉnh lại dịng điện chạy cuộn rotor Hình 2.3.2.3 2.3.4: CƠNG TẮC Ở CÁC VỊ TRÍ KHÁC NHAU Cơng tắc vị trí LOCK (off) (ACC): - Động chưa hoạt động - Máy phát điện chưa làm việc Hình 2.3.2.4.1 Cơng tắc vị trí ON (Động chưa nổ máy): Page | 15 KỸ THUẬT ĐIỆN - Máy phát chưa phát điện điều áp bắt đầu điều khiển q trình từ hóa rotor cách gián đoạn - Đèn báo nạp bảng taplo sáng Hình 2.3.2.4.2 Cơng tắc vị trí on (động làm việc): - Máy phát điện cung cấp cho toàn hệ thống sạc lại cho ắc quy - Đèn báo nạp bảng tablo tắt Hình 2.3.2.4.3 2.3.5: NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 2.3.5.1: KHI ĐIỆN ÁP PHÁT RA THẤP HƠN MỨC TIÊU CHUẨN Trong trường hợp IC phát điện áp qua chân B điện áp chân S lấy vào thấp mức tiêu chuẩ Sẽ tăng điện kích vào chân TR1 dịng chạy từ cuộn dây rơto qua TR1 xuống mass chạy liên tục, chạy liên tục điện áp mạnh lên điện áp B mạnh lên Page | 16 KỸ THUẬT ĐIỆN Hình 2.3.2.5.1 2.3.5.2: KHI ĐIỆN ÁP PHÁT RA CAO HƠN MỨC TIÊU CHUẨN Trong trường hợp IC phát điện áp qua chân B điện áp chân S lấy vào cao mức tiêu chuẩn Thì TR1 on, off liên tục Vì on,off liên tục nên dịng chạy từ Rơto chạy xuống mass yếu điện áp yếu lại điện áp B yếu lại Hình 2.3.2.5.2 Page | 17 KỸ THUẬT ĐIỆN 2.4: CÁC CHIỆU CHỨNG CỦA HỆ THỐNG SẠC KÈM VÀ KHÔNG HIỀU QUẢ 2.4.1: MÁY PHÁT ĐIỆN KÉM Máy phát điện bị hỏng, hệ thống sạc sạc hồn chỉnh củng khơng hoạt động Hầu hết thời gian, điều chỉnh điện áp ln bị ảnh hưởng bên máy phat điện, kiểm sốt lượng dong điện chạy qua đến phận điện tơ Máy thay cung cấp đầu điện áp cao điều chỉnh bị lỗi, điểu gây cố cho pin xe phận phụ thuộc vào Điều máy phát điện khơng có nguồn qua hệ thống 12 volt ô tô Mặt khác, điều chỉnh điện áp khơng tốt gửi đầu thấp đến pin xe phận điện Với điều ,ping không sạc đầy phận không cấp nguồn cách Nếu không cẩn thận máy phát điện gặp cố, hệ thống điện ô tô cung cấp lượng cho ắc quy tắt nguồn 2.4.2: ĐAI MÒN HOẶT ĐỨC Dây curoa máy phát điện bị đứt hỏng (hình 2.4.2.1) khiến hệ thống hoạt động khong tốt dây curoa bị mịn (hình 2.4.2.2) thường bị trượt Điều làm cho điều chỉnh điện áp gửi mức điện thấp đến pin hệ thống điện máy phát điện khơng quay đủ nhanh.Vấn đề đơi khó phát nó xảy xe lái Hãy cân nhắc thay dây đai nhận thấy điều xảy Page | 18 KỸ THUẬT ĐIỆN Hình 2.4.2.1 Dây đai bị mịn Hình 2.4.2.2 dây đai bi đứt, nứt 2.4.3: PIN KÉM Pin nguyên nhân lớn khác dẫn đến pin bị chai hỏng, pin sử dụng vài năm ngừng sạc Pin ô tô thông thường kéo dài từ hai đến năm năm, cần ý đả sử dụng Có thể kiểm tra pin miễn phí số thương hiệu tơ, hoạt động tốt cân nhắc kiểm tra kết nối máy phát điện pin Sự ăn mồn thiết bị đầu cuối làm giảm độ dẫn điện, cân nhắc việc cắt bỏ Page | 19 KỸ THUẬT ĐIỆN KẾT LUẬN Như qua việc phân tích ngun lý tìm hiểu hệ thống sạc ta thấy trình làm việc vai trị quan trọng hệ thống sạc hệ thống ô tô giúp cung cấp đủ điện để xe vận hành cách trơn tru an toàn Hệ thống sạc ô tô thiếu muốn xe hoạt động bình thường, hỗ trợ tất phận điện xe Đó lý chung ta có sạc điện châm thuốc xe ô tô Tìm hiểu hệ thống sạc ô tô cho phép người hiểu, sử dụng, bão dưỡng, sữa chữa, tư vấn kiểm định làm việc cách tối ưu nhâm nâng cao hiệu làm việc hệ thống Page | 20 KỸ THUẬT ĐIỆN HẾT ( Cảm ơn thầy đả lắng nghe!) Page | 21 ... tháng năm 2021 Giáo viên hướng dẫn (ký tên ghi rõ họ tên) KỸ THUẬT ĐIỆN PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI TÊN MÔN HỌC : KỸ THUẬT ĐIỆN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài... độ dẫn điện, cân nhắc việc cắt bỏ Page | 19 KỸ THUẬT ĐIỆN KẾT LUẬN Như qua việc phân tích ngun lý tìm hiểu hệ thống sạc ta thấy trình làm việc vai trò quan trọng hệ thống sạc hệ thống ô tô giúp... 19 KẾT LUẬN 20 Page | KỸ THUẬT ĐIỆN CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1: LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Khái quát hệ thống nạp ? ?tô Ô tô trang bị số hệ thống thiết bị điện để đảm bảo an