Xây dựng cơ sở lý thuyết, tính toán thiết kế hệ thống phân phối công suất, hệ thống phanh tái sinh trên xe Hybrid (Võ Xuân Thành)



2. Mục tiêu:

Đề tài nghiên cứu về cơ sở lý thuyết một cách đầy đủ về hệ thống phân phối công suất, hệ thống phanh tái sinh năng lƣợng trên xe hybrid.



NỘI DUNG:



PHẦN II: NỘI DUNG ................................................................................................................... 15
CHƢƠNG 1: TÍNH ƢU VIỆT VỀ XE HYBRID ......................................................................... 15

1.1. Xe lai (HEV) và phanh tái sinh:............................................................................... 15
1.2. Tính kinh tế nhiện liệu của xe HEV: ....................................................................... 15
1.3. Tính thân thiện với môi trƣờng của xe HEV: .......................................................... 16
CHƢƠNG 2: HỆ THỐNG PHÂN PHỐI CÔNG SUẤT TRÊN XE HYBRID............................. 18

2.1. Hệ thống truyền lực trên xe lai: ............................................................................... 18
2.1.1. Kết cấu hệ thống truyền lực trên xe lai: ................................................................ 18
2.1.2. Các chế độ hoạt động của hệ thống truyền lực trên xe lai: ............................... 19
2.1.2.1. Chế độ sẵn sàng khởi hành: ........................................................................... 20
2.1.2.2. Chế độ chạy xe bình thƣờng: ......................................................................... 23
2.1.2.3. Chế độ tăng tốc tối đa: ................................................................................... 24
2.1.2.4 Chế độ giảm tốc và dừng xe:........................................................................... 25
2.1.2.5. Chế độ lùi xe: ................................................................................................ 26
2.2. Hệ thống điều khiển: ................................................................................................ 27
2.2.1. Sơ đồ hệ thống điều khiển: ................................................................................ 27
2.2.2. Điều khiển phối hợp máy phát, động cơ điện và ắc quy điện áp cao: .............. 28


2.2.3. Điều khiển phối hợp động cơ điện và động cơ đốt trong: ................................. 30
2.3. Hệ thống tích hợp máy khởi động và máy phát điện trên xe lai điện: ..................... 31
2.3.1. Mục đích của sự tích hợp máy khởi động và máy phát điện trên xe lai: .......... 31





2.3.2. Kết cấu chung của hệ thống ISG: ...................................................................... 33
2.3.4. Các loại máy điện ISG: .................................................................................... 35
2.3.5. Cấu trúc cơ bản của máy điện ISG. .................................................................. 36
CHƢƠNG 3: HỆ THỐNG PHANH TÁI SINH TRÊN XE HYBRID .......................................... 39

3.1. Các chỉ tiêu đánh giá hệ thống phanh: ..................................................................... 39
3.2. Tính tốn năng lƣợng trên phanh tái sinh: ........................................................... 39
3.2.1. Công suất kéo: ................................................................................................... 39
3.2.2. Quá trình kéo: .................................................................................................... 40
3.2.3. Quá trình phanh (phanh tái sinh): ..................................................................... 43
3.3. Sự phân bố lực phanh trên xe hybrid: ...................................................................... 48
3.3.1. Phân tích lƣ̣c kéo trên xe hybrid: ...................................................................... 48
3.3.2. Phân tích lực trong hệ thống phanh tái sinh: .................................................... 49
3.3.3. Quán tính quay: ................................................................................................. 54
3.4. Công suất và năng lƣợng phanh ở bánh trƣớc và bánh sau: ................................ 55
3.5. Thuật toán điều khiển lực phanh trên xe hybrid: ................................................. 58
3.6. Phƣơng pháp xác định hiệu suấ t động cơ/máy phát điện cho hệ thống phanh
trên xe lai: .................................................................................................................... 62
3.7. Các mối quan hệ giữa các yếu tố của hệ thống phanh tái sinh: ............................ 66
3.7.1. Mối quan hệ giữa lệnh điều khiển lực phanh và lực phanh tái sinh: ............. 67
3.7.2. Mối quan hệ giữa tốc độ xe và lực phanh tái sinh: ........................................... 67
3.7.3. Mối quan hệ giữa SOC và lực phanh tái sinh. .................................................. 68
3.7.4. Mối quan hệ giữa nhiệt độ ắc quy và lực phanh tái sinh: ................................. 69
3.8. Các phƣơng pháp thiết kế và điều khiển trên hệ thống phanh tái sinh: ................... 70


3.8.1. Nối tiếp – cảm giác phanh tối ƣu: ..................................................................... 70
3.8.2. Phanh nối tiếp – sự tái sinh năng lƣợng tối ƣu: ................................................ 71
3.8.3. Phanh song song:............................................................................................... 73
3.9. Cấu trúc hệ thống phanh tái sinh trên xe lai điện: ................................................... 75





3.10. Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh tái sinh trên xe hybrid: ........................ 79
3.10.1 Motor điện một chiều không chổi than (BLDC): ............................................. 79
3.10.2. Điều khiển motor BLDC: ................................................................................ 80
3.10.3. Phanh tái sinh sƣ̉ du ̣ng motor BLDC: ............................................................. 82
3.11. Hệ thống phanh tái sinh kết hợp ABS: .................................................................. 85
3.11.1. Nguyên lý kết hợp: .......................................................................................... 85
3.11.2. Lƣu đồ thuâ ̣t toán điề u khiể n của hê ̣ thống phanh tái sinh nố i tiế p kế t hơ ̣p
ABS: ............................................................................................................................ 87
3.11.3. Tính tốn cho hệ thống phanh tái sinh nối tiếp kết hợp ABS: ........................ 89
3.12. Sự kết hợp phanh cơ khí và phanh tái sinh trên xe lai điện: .................................. 92
3.12.1. Sƣ̣ phân chia lƣ̣c phanh giữa phanh cơ khí và phanh tái sinh trên xe hybrid
theo phƣơng pháp điề u khiể n tái sinh năng lƣơ ̣ng tố i đa của hê ̣ thố ng phanh nố i
tiế p: .............................................................................................................................. 92
3.12.2 Tác động vào việc phân phối lực phanh: ......................................................... 93
PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 99

1. Những ƣu điểm và nhƣợc điểm của phanh tái sinh trên xe lai điện: .......................... 99
1.1. Khả năng thu hồi năng lƣợng của phanh tái sinh: ................................................ 99
1.2. Ƣu điểm:............................................................................................................... 99
1.3. Nhƣợc điểm: ....................................................................................................... 100
2. Kiến nghị và đề xuất: ................................................................................................ 100
TÀI LIỆU THAM KHẢO






2. Mục tiêu:

Đề tài nghiên cứu về cơ sở lý thuyết một cách đầy đủ về hệ thống phân phối công suất, hệ thống phanh tái sinh năng lƣợng trên xe hybrid.



NỘI DUNG:



PHẦN II: NỘI DUNG ................................................................................................................... 15
CHƢƠNG 1: TÍNH ƢU VIỆT VỀ XE HYBRID ......................................................................... 15

1.1. Xe lai (HEV) và phanh tái sinh:............................................................................... 15
1.2. Tính kinh tế nhiện liệu của xe HEV: ....................................................................... 15
1.3. Tính thân thiện với môi trƣờng của xe HEV: .......................................................... 16
CHƢƠNG 2: HỆ THỐNG PHÂN PHỐI CÔNG SUẤT TRÊN XE HYBRID............................. 18

2.1. Hệ thống truyền lực trên xe lai: ............................................................................... 18
2.1.1. Kết cấu hệ thống truyền lực trên xe lai: ................................................................ 18
2.1.2. Các chế độ hoạt động của hệ thống truyền lực trên xe lai: ............................... 19
2.1.2.1. Chế độ sẵn sàng khởi hành: ........................................................................... 20
2.1.2.2. Chế độ chạy xe bình thƣờng: ......................................................................... 23
2.1.2.3. Chế độ tăng tốc tối đa: ................................................................................... 24
2.1.2.4 Chế độ giảm tốc và dừng xe:........................................................................... 25
2.1.2.5. Chế độ lùi xe: ................................................................................................ 26
2.2. Hệ thống điều khiển: ................................................................................................ 27
2.2.1. Sơ đồ hệ thống điều khiển: ................................................................................ 27
2.2.2. Điều khiển phối hợp máy phát, động cơ điện và ắc quy điện áp cao: .............. 28


2.2.3. Điều khiển phối hợp động cơ điện và động cơ đốt trong: ................................. 30
2.3. Hệ thống tích hợp máy khởi động và máy phát điện trên xe lai điện: ..................... 31
2.3.1. Mục đích của sự tích hợp máy khởi động và máy phát điện trên xe lai: .......... 31





2.3.2. Kết cấu chung của hệ thống ISG: ...................................................................... 33
2.3.4. Các loại máy điện ISG: .................................................................................... 35
2.3.5. Cấu trúc cơ bản của máy điện ISG. .................................................................. 36
CHƢƠNG 3: HỆ THỐNG PHANH TÁI SINH TRÊN XE HYBRID .......................................... 39

3.1. Các chỉ tiêu đánh giá hệ thống phanh: ..................................................................... 39
3.2. Tính tốn năng lƣợng trên phanh tái sinh: ........................................................... 39
3.2.1. Công suất kéo: ................................................................................................... 39
3.2.2. Quá trình kéo: .................................................................................................... 40
3.2.3. Quá trình phanh (phanh tái sinh): ..................................................................... 43
3.3. Sự phân bố lực phanh trên xe hybrid: ...................................................................... 48
3.3.1. Phân tích lƣ̣c kéo trên xe hybrid: ...................................................................... 48
3.3.2. Phân tích lực trong hệ thống phanh tái sinh: .................................................... 49
3.3.3. Quán tính quay: ................................................................................................. 54
3.4. Công suất và năng lƣợng phanh ở bánh trƣớc và bánh sau: ................................ 55
3.5. Thuật toán điều khiển lực phanh trên xe hybrid: ................................................. 58
3.6. Phƣơng pháp xác định hiệu suấ t động cơ/máy phát điện cho hệ thống phanh
trên xe lai: .................................................................................................................... 62
3.7. Các mối quan hệ giữa các yếu tố của hệ thống phanh tái sinh: ............................ 66
3.7.1. Mối quan hệ giữa lệnh điều khiển lực phanh và lực phanh tái sinh: ............. 67
3.7.2. Mối quan hệ giữa tốc độ xe và lực phanh tái sinh: ........................................... 67
3.7.3. Mối quan hệ giữa SOC và lực phanh tái sinh. .................................................. 68
3.7.4. Mối quan hệ giữa nhiệt độ ắc quy và lực phanh tái sinh: ................................. 69
3.8. Các phƣơng pháp thiết kế và điều khiển trên hệ thống phanh tái sinh: ................... 70


3.8.1. Nối tiếp – cảm giác phanh tối ƣu: ..................................................................... 70
3.8.2. Phanh nối tiếp – sự tái sinh năng lƣợng tối ƣu: ................................................ 71
3.8.3. Phanh song song:............................................................................................... 73
3.9. Cấu trúc hệ thống phanh tái sinh trên xe lai điện: ................................................... 75





3.10. Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh tái sinh trên xe hybrid: ........................ 79
3.10.1 Motor điện một chiều không chổi than (BLDC): ............................................. 79
3.10.2. Điều khiển motor BLDC: ................................................................................ 80
3.10.3. Phanh tái sinh sƣ̉ du ̣ng motor BLDC: ............................................................. 82
3.11. Hệ thống phanh tái sinh kết hợp ABS: .................................................................. 85
3.11.1. Nguyên lý kết hợp: .......................................................................................... 85
3.11.2. Lƣu đồ thuâ ̣t toán điề u khiể n của hê ̣ thống phanh tái sinh nố i tiế p kế t hơ ̣p
ABS: ............................................................................................................................ 87
3.11.3. Tính tốn cho hệ thống phanh tái sinh nối tiếp kết hợp ABS: ........................ 89
3.12. Sự kết hợp phanh cơ khí và phanh tái sinh trên xe lai điện: .................................. 92
3.12.1. Sƣ̣ phân chia lƣ̣c phanh giữa phanh cơ khí và phanh tái sinh trên xe hybrid
theo phƣơng pháp điề u khiể n tái sinh năng lƣơ ̣ng tố i đa của hê ̣ thố ng phanh nố i
tiế p: .............................................................................................................................. 92
3.12.2 Tác động vào việc phân phối lực phanh: ......................................................... 93
PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 99

1. Những ƣu điểm và nhƣợc điểm của phanh tái sinh trên xe lai điện: .......................... 99
1.1. Khả năng thu hồi năng lƣợng của phanh tái sinh: ................................................ 99
1.2. Ƣu điểm:............................................................................................................... 99
1.3. Nhƣợc điểm: ....................................................................................................... 100
2. Kiến nghị và đề xuất: ................................................................................................ 100
TÀI LIỆU THAM KHẢO




M_tả
M_tả

Không có nhận xét nào: