3.2.1.1 Chọn các khoảng tốc độ
Dựa trên chiến lược phối hợp tổng quan các nguồn động lực trên xe hybrid đã được nêu ra ở phần 2.2.4.1 và Hình 2.13, NCS tiến hành xây dựng chiến lược phối hợp chi tiết các nguồn động lực trên xe hybrid. Căn cứ theo tiêu chuẩn TCVN 4054: 2005 (Bảng 2.2) quy định vận tốc tối đa của xe cơ giới trên đường bộ và đường đặc tính của các nguồn động lực, NCS chọn các khoảng tốc độ khác nhau để đưa ra chiến lược phối hợp các nguồn động lực như sau:
- Khoảng 1: Vxe = 0 (km/h) là chế độ không tải.
-Khoảng 2: Vxe nằm trong khoảng từ 0 đến 30 km/h là vùng vận tốc thấp nằm
ngoài vùng làm việc có suất tiêu hao nhiên liệu và phát thải thấp của ĐCĐT, là vận tốc xe thấp đi trong nội đô tương ứng với V1 ở phần Chương 2.
-Khoảng 3: Vxe nằm trong khoảng từ 30 đến 40 km/h là vùng vận tốc trung bình và nằm trong vùng làm việc có suất tiêu hao nhiên liệu và phát thải thấp của ĐCĐT, là vận tốc xe cao đi trong nội đô.
-Khoảng 4: Vxe nằm trong khoảng từ 40 đến 60 km/h là vùng vận tốc cao và
nằm trong vùng làm việc có suất tiêu hao nhiên liệu và phát thải thấp của
ĐCĐT, là vận tốc xe đi ở vùng thưa dân cư và ngoại ô tương ứng với V3 ở
phần Chương 2.
-Khoảng 5: Vxe nằm trong khoảng từ 60 đến 80 km/h là vùng vận tốc rất cao và nằm ngoài vùng làm việc có suất tiêu hao nhiên liệu và phát thải thấp của ĐCĐT, là vận tốc xe đi trên cao tốc, quốc lộ tương ứng với Vmax ở phần Chương 2.
Trong các chiến lược được đề ra dưới đây, giả thiết rằng tải trọng của xe không thay đổi trong quá trình vận hành.
73
3.2.1.2 Xây dựng chiến lược chi tiết phối hợp các nguồn động lực
Hình 3.4 thể hiện sơ đồ chiến lược phối hợp các nguồn động lực theo các khoảng
tốc độ khác nhau, chiến lược điều khiển bắt đầu khi người sử dụng mở khóa điện, các thông số đầu vào là vận tốc xe, tốc độ ĐCĐ, tốc độ ĐCĐT và tình trạng sạc của ắc quy (SOC). Dưới đây là diễn giải chi tiết của chiến lược phối hợp các nguồn động lực:
- Điều kiện 1: Vxe > 0.
+ Nếu sai => Vxe = 0 (Vxe không thể âm) => Chế độ không tải => Xét sự đóng mở ly hợp
• Nếu ly hợp đóng là đúng => Mở ly hợp => Chỉ ĐCĐ được cấp
điện sẵn sàng hoạt động.
• Nếu ly hợp đóng là sai => Ly hợp mở => Chỉ ĐCĐ được cấp điện sẵn sàng hoạt động.
+ Nếu đúng => Chuyển sang điều kiện sau.
- Điều kiện 2: Vxe trong khoảng từ 0 đến 30 km/h.
74
+ Nếu đúng => Xét tình trạng của ắc quy
• Nếu SOC < SOCmin là đúng => Phải sạc điện => Chu trình khởi động ĐCĐT, sạc cho đến khi SOC ≥ SOCmax => Chu trình tắt ĐCĐT => Chỉ ĐCĐ hoạt động.
• Nếu SOC < SOCmin là sai => Điều kiện đóng ngắt ly hợp => Chỉ ĐCĐ hoạt động.
+ Nếu sai => Chuyển sang điều kiện sau. - Điều kiện 3: Vxe trong khoảng từ 30 đến 40 km/h.
+ Nếu đúng => Xét tình trạng của ĐCĐT
• Nếu ĐCĐT tắt => Chu trình khởi động ĐCĐT => Xét tình trạng
ĐCĐ
❖Nếu ĐCĐ hoạt động là đúng => Giảm dần vận tốc ĐCĐ cho
đến khi ĐCĐ tắt hẳn (VĐCĐ = 0) => Chỉ ĐCĐT hoạt động.
❖Nếu ĐCĐ hoạt động là sai => Chỉ ĐCĐT hoạt động.
• Nếu ĐCĐT bật => Xét tình trạng ĐCĐ
❖Nếu ĐCĐ hoạt động là đúng => Giảm dần vận tốc ĐCĐ cho
đến khi ĐCĐ tắt hẳn => Chỉ ĐCĐT hoạt động.
❖Nếu ĐCĐ hoạt động là sai => Chỉ ĐCĐT hoạt động.
+ Nếu sai => Chuyển sang điều kiện sau. - Điều kiện 4: Vxe trong khoảng từ 40 đến 60 km/h.
+ Nếu đúng => Xét tình trạng của ĐCĐT
• Nếu ĐCĐT bật => Xét tình trạng ĐCĐ
❖Nếu ĐCĐ hoạt động là đúng => Cả 2 động cơ cùng hoạt động.
❖Nếu ĐCĐ hoạt động là sai => Khởi động ĐCĐ => Cả 2 động
cơ cùng hoạt động.
• Nếu ĐCĐT tắt => Xét tình trạng ĐCĐ
❖Nếu ĐCĐ hoạt động là đúng => Chu tình khởi động ĐCĐT
=> Cả 2 động cơ cùng hoạt động.
❖Nếu ĐCĐ hoạt động là sai => Không thể xảy ra trường hợp
cả 2 động cơ không hoạt động ở khoảng tốc độ này. + Nếu sai => Chuyển sang điều kiện sau.
- Điều kiện 5: Vxe trong khoảng từ 60 đến 80 km/h.
+ Nếu đúng => Xét tình trạng của ĐCĐT
• Nếu ĐCĐT bật => Xét tình trạng ĐCĐ
❖Nếu ĐCĐ hoạt động là đúng => Cả 2 động cơ cùng hoạt động
❖Nếu ĐCĐ hoạt động là sai => Khởi động ĐCĐ => Cả 2 động
cơ cùng hoạt động.
75
❖Nếu ĐCĐ hoạt động là đúng => Chu trình khởi động ĐCĐT
=> Cả 2 động cơ cùng hoạt động.
❖Nếu ĐCĐ hoạt động là sai => Không thể xảy ra trường hợp
cả 2 động cơ không hoạt động ở khoảng tốc độ này. • Nếu SOC < SOCmin (phải sạc điện)
❖ĐCĐT hoạt động với công suất cao nhất, ĐCĐ dừng hoạt
động.
+ Nếu sai => Quay lại xét vòng điều kiện vận tốc.
3.2.1.3 Chiến lược phân phối các nguồn động lực
- Tại điều kiện đầu tiên tức mức tốc độ đầu tiên (chế độ không tải) và mức tốc
độ từ 0 đến 30 km/h, sẽ chỉ có ĐCĐ hoạt động bởi đây là các mức tốc độ thấp, tải thấp nên sử dụng ĐCĐ và các mức tốc độ này nằm ngoài vùng làm việc lý tưởng của ĐCĐT.
- Tại mức tốc độ thứ ba có tốc độ xe từ 30 đến 40 km/h thì chỉ có ĐCĐT hoạt
động do đây là vùng không cần công suất quá cao và nằm trong vùng làm việc lý tưởng của ĐCĐT.
- Tại mức tốc độ thứ tư từ 40 đến 60km/h, phải có cả 2 động cơ làm việc vì
đây là mức tốc độ cao, cần có sự trợ giúp của ĐCĐ để ĐCĐT có thể làm việc ở vùng làm việc lý tưởng.
- Tại mức tốc độ cuối cùng cũng tương tự như mức tốc độ thứ tư tuy nhiên yêu
cầu về công suất và vận tốc là rất cao vì vậy ĐCĐT sẽ không thể sạc điện cũng như kéo máy phát để chạy ĐCĐ tại mức tốc độ này, nếu điện ắc quy hết thì ĐCĐ phải dừng hoạt động và ĐCĐT phải tăng công suất vượt khỏi vùng làm việc lý tưởng để đảm bảo công suất đầu ra.
Sau khi hoàn tất xây dựng chiến lược phân phối các nguồn động lực, sẽ đến bước số hóa bằng phần mềm Matlab/Simulink để đưa vào phần mềm AVL-Cruise nhằm điều khiển các nguồn động lực cũng như các bộ phận khác của xe hybrid trong quá trình mô phỏng.