Tính toán hệ dẫn động cho xe hybryd song song một trục hoàn toàn giống với thiết kế hệ dẫn động cho hybrid thông thường. Sau đây là một ví dụ về phương án thiết kế hệ dẫn động cho xe có khối lượng 1500kg . Các thông số chính của xe được cho dưới đây:
Trọng lượng xe (kg) 1500 Hệ số cản lăn 0,01 Hệ số cản khí động 0.28 Diện tích mặt trước của xe (m2) 2,25 Bộ truyền động 4 cấp Cấp 1: 2,25 Cấp 2: 1.4 Cấp 3: 1 Cấp 4: 0.82 Tỉ số truyền cuối 3,50
SV: Nguyễn Đăng Quyết, Thạch Văn Thức, Đồng QuốcNgọc Lớp: Động cơ-K51
48
Hình 1.46: Dạng nạp ắc quy và chỉ có động cơ làm việc, tùy thuộc vào tình trạng nạp của ắc quy [6]
Hình 1.47: a) Đặc tính ĐCĐT khi bướm ga mở hoàn toàn; b) Biểu đồ suất tiêu hao nhiên liệu
SV: Nguyễn Đăng Quyết, Thạch Văn Thức, Đồng QuốcNgọc Lớp: Động cơ-K51
49
Dựa vào tính toán cho hệ dẫn động hybrit thông thường. Động cơ được tính toán cho công suất cao nhất là 108kW. Đặc tính của động cơđược thể hiện như trên hình 1.47. Trong tính toán này, mô-tơ được sử dụng có công suất khoảng 7kW, nó có thể hoạt động giống như một máy phát xoay chiều, động cơ khởi động, chức năng phanh tái sinh. Hình 1.48 cho thấy đặc tính mô-men và công suất theo tốc độ vòng quay của mô-tơ.
Hình 1.48: Công suất và mô-men của mô-tơđiện với tốc độ mô-tơ [6]
Ắc quy trong ví dụ thiết kế này là ắc quy chì-axit. Loại này thường được người tiêu dùng sử dụng trong các xe ôtô với chi phí thấp. Chúng có mật độ công suất tươngđối cao, so với các dạng ắc quy khác nói chung. Do đó, nó được xem là sự lựa chọn đúng cho xe điện, ở đó mật độ công suất lớn hơn mật độ năng lượng.
Một ngăn của một ắc quy chì-axit có đặc tính giống nhưhình 1.49.
Trong quá trình phóng, điện áp cuối của ắc quy có thể tính:
Vt = V0(SOC) - ( Ri(SOC) + Rc )I, (1.38)
Ởđó, V0(SOC) và Ri(SOC) là điện áp và điện trở trong của từng ngăn , Rc là điện trở dây dẫn.
Công suất đầu ra có thểđược tính:
Pt = I. V0(SOC) - (Ri(SOC) + Rc)I 2 (1.39)
Công suất tối đa mà các tải có thể có được ở các cực được thể tính: 2 , ax ( ) 4.( ( ) ) o t m i c V SOC P R SOC R (1.40)
SV: Nguyễn Đăng Quyết, Thạch Văn Thức, Đồng QuốcNgọc Lớp: Động cơ-K51 Công suất lớn nhất có được khi dòng phóng là:
0 2( i( ) c) V I R SOC R (1.41) Hình 1.49: Đặc tính phóng của một ắc quy chì-axít. Hình 1.50: Sơ đồ một ắc quy.
SV: Nguyễn Đăng Quyết, Thạch Văn Thức, Đồng QuốcNgọc Lớp: Động cơ-K51
Hình 1.51.a trình bày điện áp cuối và dòng của ắc quy 36V và 12V so với công suất phóng 100Ah. Nó cho thấy, trong ắc quy 36V công suất tối đa mà ắc quy có thể cấp là 8,5 kW. Nhưng với ắc quy12V thì thấp hơn (3kW). Hình 1.51.b cho thấy ắc quy 36V có hiệu suất phóng trên 70% ở công suất dưới 7kW còn với ắc quy 12V là dưới 2,5kW. Theo đó, hệ thống hybrit mềm ở phần này yêu cầu hệ thống điện 42V ( ắc quy 36V) có thể hỗ trợ hoạt động của môt-ơđiện (được sử dụng với công suất 7kW).