Từ kết quả thử nghiệm trên, sau khi đạt yêu cầu về điện áp và cường độ dòng điện đầu ra, nhóm tiếp tục tiến hành thử nghiệm mạch trong khoảng thời gian dài hơn để khảo sát tính ổn định của mạch và cũng như sự ổn định của mạch khi hoạt động trong thời gian dài.
83 Vì thế, nhóm sẽ dựa trên thông số đã có và dùng phần mềm Excel để tạo ra đồ thị biểu diễn về quá trình hoạt động của mạch.
Hình 4.6 Đồ thị điện áp và cường độ dòng điện theo thời gian
Trong khoảng 50 giây đầu tiên, điện áp tăng nhanh từ 0V lên đến 320V cùng với sự tăng của cường độ dòng điện từ 0A tới 0,32A.
Bên cạnh đó, hai đường biểu diễn của điện áp và cường độ dòng điện cho thấy sự tăng đều và dốc của đồ thị. Do đó, nhóm đưa ra kết luận thời gian điện áp và cường độ dòng điện đầu ra khi mạch bắt đầu hoạt động đến mức yêu cầu tương đối ngắn, trong 50 giây.
Trong khoảng thời gian tiếp theo, từ giây 51 đến giây 240, điện áp và cường độ dòng điện dao động trong một khoảng. Khoảng dao động này sẽ được trình bày ở đồ thị tiếp theo.
84
Hình 4.7 Đồ thị điện áp và cường độ dòng điện theo thời gian
Khoảng dao động của điện áp và cường độ dòng điện đầu ra được thể hiện như trong hình. Điện áp sau khi đạt mức yêu cầu ở giây 50 đã tăng lên 327V và sau đó giảm về mức 320V tại giây 70 và dao động trong khoảng 319V-321V.
Bên cạnh đó, cường độ dòng điện đạt được mức 0,32A tại giây 50 và tăng đến 0,325 trong 10 giây tiếp theo. Và mức 0,325A được duy trì đến hết quá trình thử nghiệm với khoảng dao động từ 0,323A đến 0,326A.
Với hai đồ thị trên, nhóm có thể kết luận mạch cho khả năng đáp ứng với độ rộng xung nhanh, cho ra kết quả đúng theo yêu cầu của mạch sạc. Và trong quá trình hoạt động, mạch chạy ổn định trong một khoảng dao động nhỏ.
85
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luận
Trong khoảng thời gian thực hiện đề tài thiết kế mạch nạp cho xe điện dùng biến áp xung, nhóm đã thực hiện và hoàn thành được các nội dung như sau:
Tìm hiều về các thông số của pin Lithium-ion và bộ sạc NEMO14-30 cho xe điện Tesla. Từ đó xác định mục tiêu, đối tượng nghiên cứu và khoanh vùng phạm vi nghiên cứu và hướng phát triển của đề tài.
Tra cứu tài liệu và tìm hiểu sự ảnh hưởng và thông số của các linh kiện điện tử như MOSFET 11N90 và MOSFET Driver IR2103. Để dựa trên các tài liệu đó để tiến hành tạo mạch điện và thử nghiệm.
So sánh sự khác nhau giữa công suất và cách hoạt động của các loại nguồn xung và đưa ra phương án dựa trên nguồn xung Flyback
Học được cách tính toán các thông số cần thiết của vật liệu và cách thức để quẩn biến áp xung.
Làm quen với việc lập trình và môi trường biên dịch của phần mềm Keil uVision và STM32CubeMX để lập trình tín hiệu ngõ vào và độ rộng xung, tần số PWM để điều khiển biến áp xung.
Sử dụng phần mềm SIMetrix để mô phỏng tín đồ thị điện áp và sự hoạt động của mạch để làm căn cứ cho mạch điện thực tế.
Ứng dụng phần mềm Excel vẽ biểu đồ dựa trên thông số kết quả thực tế.
Thử nghiệm với mạch dàn dây và khắc phục những sai sót sau những lần thất bại để đạt được kết quả đáp ứng gần đúng với mục đích ban đầu.
86
5.2. Kiến nghị
Trong quá trình thực hiện đề tài, dù nhóm đã đạt được mục tiêu về điện áp và cường độ dòng điện theo như mục đích của đề tài nhưng vẫn còn nhiều thiếu sót cần được khắc phục. Dù đã đặt được mục tiêu đề ra ban đầu, tuy nhiên, kết quả thức tế của mạch nhỏ hơn so với khi tính toán. Do đó, đề tài cần được cải thiện hiệu suất. Về vấn đề vận hành, mạch nạp chỉ hoạt động được trong một khoảng thời gian ngắn. Vì thế mạch cần được cải tiến đề có thể hoạt động lâu hơn để có thể đáp ứng cho việc sạc pin Lithium-ion.
Bên cạnh đó, vì khả năng và thời gian thực hiện có hạn nên việc thay đổi điện áp và cường độ dòng điện đầu ra vẫn phải thực hiện thủ công bằng cách điều chỉnh biến trở. Do đó, mạch cần bổ sung thêm bộ phận hồi tiếp để có thể điều chỉnh điện áp và cường độ dòng điện nhanh và chính xác hơn.
87
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Cao Xuân Tuyển và Nguyễn Anh Tuấn (2010), Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ làm việc dòng điện liên tục và gián đoạn máy biến áp đối với bộ nguồn chuyển mạch cao tần, Tạp
chí khoa học công nghệ, Tập 74, Số 12, Trang 115.
[2] Texas Instrument (2016), 120-V, 200-W, 90% Efficiency, Interleaved Flyback for Battery
Charging Applications Reference Design.
[3] Jun-Hao Fan và Sheng-yu Tseng (2021), Buck-Boost/Flyback Hybrid Converter for Solar
Power System Applications, Electronics 2021, 10, 414.
[4] Texas Instrument (2019), Switching Regulator Fundamentals.
[5] Abraham I. Pressman, Keith Billings, Taylor Morey (2011), Switching power supply handbook 3rd Edition.
[6] Victor Josan, 3d Illustration of Lithium-ion battery structure, industrial high current batteries.
[7] Chien, Nhiều loại pin lithium-ion hiện đang bốc cháy, http://ravpower.vn/nhieu-loai-pin-
lithium-ion-hien-dang-boc-chay/, 03/05/2021.
[8] Bách khoa toàn thư mở Wikipedia, Pin Lithium-ion, https://vi.wikipedia.org/wiki/Pin_Li- ion, 03/05/2021.
[9] Khoahoc.tv, Nguyên lý hoạt động và quá trình sạc xả pin lithium ion,
https://khoahoc.tv/nguyen-ly-hoat-dong-va-qua-trinh-sac-xa-pin-lithium-ion-99155, 03/05/2021.
[10] Bách khoa toàn thư mở Wikipedia, Diode, https://vi.wikipedia.org/wiki/Diode, 03/05/2021.
88 [12] Google hình ảnh, Internet.
[13] Electronic, Tutorials, The Operation Of MOSFET, https://www.electronics- tutorials.ws/transistor/tran_6.html, 03/05/2021.
[14] BYJU’S, V-I Characteristics, https://byjus.com/physics/vi-characteristics/, 03/05/2021. [15] Electrical Technology, Resistor & Types of Resistors – Fixed, Variable, Linear & Non-
Linear, https://www.electricaltechnology.org/2015/01/resistor-types-resistors-fixed-variable-
linear-non-linear.html, 03/05/2021.
[16] STMicroelectronics, L7805CV Datasheet, https://www.alldatasheet.com/datasheet- pdf/pdf/22634/STMICROELECTRONICS/L7805CV.html, 05/05/2021
[17] BKAII, Cuộn cảm: khái niệm, cấu tạo, nguyên lí hoạt động, https://bkaii.com.vn/tin- tuc/535-cuon-cam-khai-niem-cau-tao-nguyen-li-hoat-dong, 03/05/2021.
[18] International Rectifier, IR2103 Datasheet, https://www.alldatasheet.vn/datasheet- pdf/pdf/84682/IRF/IR2103.html, 05/05/2021.
[19] Nguyễn Long Hội, Tụ điện là gì? Ứng dụng tụ điện, https://cambiendoapsuat.vn/tu-dien- la-gi/, 02/05/2021.
[20] Electrical Technology, Capacitor & Types Of Capacitors | Variable, Polar & Non-Polar, https://www.electricaltechnology.org/2018/12/capacitor-types-capacitors-fixed-variable- polar-non-polar.html, 03/05/2021.
[21] Tung Son, STM32F103C8, https://deviot.vn/tutorials/stm32f1.23165131/gioi-thieu-ve- stm32f103c8t6.10428544, 02/05/2021.
[22] Dr. Ray Ridley (2005), Flyback Converter snubber design, Switching Power Magazine.
[23] Lưu Đức Vũ Bình, Nguyễn Trần Nguyên Vũ (2020), Nghiên cứu, thiết kế hệ thống cung
89 [24] ROHM Co.,Ltd (2016), Methods of Designing PWM Flyback Converter.
[25] Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh, Trường Đại học Bách Khoa (2008), Tính toán thiết kế mạch kích MOSFET/IGBT.
[26] Nguyễn Hữu Phước, Các mạch lái cực cửa cho MOSFET công suất – Phần 2,
https://dientuviet.com/cac-mach-lai-cuc-cua-cho-mosfet-cong-suat-phan-2/?fbclid=IwAR1h- DV7x74UP-x_mHh6G2zBuK284AjE88UKbEL8I3PsTyh2hvLX9YaE9SA, 20/05/2021.