a). Lựa chọn phương án thiết kế
Từ các phân tích và chọn lựa ở trên ta có 3 phương án ghép nối:
- Phương án 1: Ghép nối tiếp 12 cell pin thành một dãy, ghép 15 dãy song song với nhau.
Phương án này có ưu điểm là dễ bố trí các dãy tách xa nhau để tận dụng các không gian trống khác trong xe làm nơi bố trí bộ nguồn phân tán. Nhược điểm là không cân bằng được điện áp các cell, phải thiết kế lắp đặt 15 mạch BMS 48V-2,2Ah, mỗi mạch BMS điều khiển nạp xả cho một dãy 12 cell mắc nối tiếp.
61
+ -
Hình 3.1: Sơ đồ ghép nối theo phương án 1
- Phương án 2: Ghép thành 4 bộ nguồn 12V-30Ah với nhau. Mỗi bộ gồm 45 cell với 3 cụm nối tiếp, mỗi cụm có 15 cell ghép song song để tận dụng khả năng cân bằng dung lượng chủ động cho các cell.
+ -
Hình 3.2: Sơ đồ ghép nối theo phương án 2
Phương án này có ưu điểm là cân bằng cell tốt, khả năng tách rời thành 4 bộ nguồn cho phép bố trí phân tán bộ nguồn, nhược điểm là kết nối phức tạp, cần 4 mạch BMS cho 4 bộ nguồn 12V-33Ah
- Phương án 3: ghép nối bộ nguồn thành 12 cụm nối tiếp, mỗi cụm có 15 cell ghép song song.
62
+ -
Hình 3.3: Sơ đồ ghép nối theo phương án 3
Phương án này có ưu điểm là cân bằng cell tốt, ghép nối đơn giản, chỉ cần sử dụng một mạch BMS 48V-33Ah cho cả bộ nguồn, nhược điểm là bộ nguồn kết nối thành một khối nên khó bố trí phân tán để tận dụng không gian trống của xe. Tuy nhiên theo tính toán ở trên, thể tích bộ nguồn chỉ chiếm khoảng 4 lit (chưa có vỏ hộp cho bộ nguồn) trong khi ngăn chứa đồ của xe Honda Lead có dung tích 37 lit nên bố trí bộ nguồn trong ngăn chứa đồ là hợp lý.
Sau khi đánh giá ưu nhược điểm của cả ba phương án trên, tác giả chọn phương án 3 để thiết kế, chế tạo bộ nguồn.
b). Chế tạo bộ nguồn
Chuẩn bị các vật tư cần thiết gồm cell pin, dây hàn bấm, đế nhựa, miếng dán cách điện đầu cực, máy hàn bấm…
63
Hình 3.4: Các vật tư ghép nối bộ pin
Cố định các cell vào đế nhựa và dùng máy hàn bấm hàn các dây nối đầu cực của các cell thành các cụm theo đúng sơ đồ của phương án ghép nối đã chọn.
Hình 3.5: Ghép nối các cell pin lại với nhau bằng đế nhựa
Căn cứ vào kích thước ngăn chứa đồ của xe Honda Lead 110, ta chọn phương án ghép bộ pin thành hai tầng để dễ dàng bố trí.
Bộ pin sau khi lắp ghép có kích thước (chưa tính vỏ hộp) như sau: - Chiều dài: 12 x (18+2) = 240 mm
- Chiều rộng: 10 x (18+2) = 200 mm - Chiều cao: 2 x (65+3) = 136 mm - Thể tích: 2,4 x 2 x 1,36 = 6,528 lít
Thể tích bộ pin tăng lên gần 2 lít so với dự kiến ban đầu do khi lắp vào đế cố định cell thì khoảng cách các cell tăng lên 2 mm. Tuy nhiên thể tích này vẫn không
64
đáng kể so với dung tích ngăn chứa đồ của xe là 37 lít. Đồng thời khe hở giữa các cell giúp thoát nhiệt tốt hơn và dễ dàng lắp đặt các cảm biến nhiệt của mạch BMS.