ĐỀ CƯƠNG ôn tập xe điện và xe hybrid

đề cương ôn tập môn xe điện và xe hybrid 1. Nêu sự cần thiết của xe điện và xe hybrid? Ưu nhược điểm của xe điện và xe hybrid? 2. Nêu các thông số đánh giá Pin? 3. Nêu tên gọi, chức năng các chi tiết có trong sơ đồ dưới đây

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN CÔNG NGHỆ XE ĐIỆN VÀ XE HYBRID

1 Nêu s c n thi t c a xe đi n và xe hybrid? u nh ự cần thiết của xe điện và xe hybrid? Ưu nhược điểm ần thiết của xe điện và xe hybrid? Ưu nhược điểm ết của xe điện và xe hybrid? Ưu nhược điểm ủa xe điện và xe hybrid? Ưu nhược điểm ện và xe hybrid? Ưu nhược điểm Ưu nhược điểm ược điểm c đi m ểm

c a xe đi n và xe hybrid? ủa xe điện và xe hybrid? Ưu nhược điểm ện và xe hybrid? Ưu nhược điểm

SỰ cần thiết cảu xe điện và xe hybrid: do vấn đề ô nhiễm môi trường đang được

đề cao nên xe Hybrid và sẽ điện giúp giảm mức độ ô nhiễm môi trường Đồng đồng thời xe điện và xe Hybrid cũng mang lại các lợi thế kinh tế khi vận hành và chi phí vận hành thấp hơn

Ưu điểm xe hybrid:

Lượng khí thải của dòng xe hybrid được tiết chế tối đa khi có sự can thiệp của động cơ đốt trong và điện năng

Tiết kiệm xăng hiệu quả khi có sự góp mặt của động cơ điện

Khả năng giữ giá của xe vẫn rất tốt nếu trong quá trình sử dụng biết giữ gìn xe đúng cách

Xe hybrid có khả năng vận hành linh hoạt, không thụ động như xe điện bởi khi hết bình bạn vẫn có thể đổ xăng và chạy tiếp

Động cơ đốt trong của các dòng xe hybrid thường được thiết kế gọn nhẹ nhưng vẫn đảm bảo khả năng vận hành mạnh mẽ và tiết kiệm nhiên liệu

Sự kết hợp của động cơ xăng và điện góp phần giúp xe tăng tốc nhanh, mượt Đặc biệt ở những đoạn đường cao tốc cho khả năng vượt mặt xe khác nhanh hơn hẳn

Xe Hybrid có khả năng vận hành yên tĩnh, êm ái vì không phải lúc nào cũng nghe tiếng gầm gừ toát ra từ động cơ đốt trong

Nhược điểm xe hybrid:

Giá thành xe điện luôn cao hơn những dòng xe thông thường

Ít nhiều vẫn gây ô nhiễm môi trường do sử dụng động cơ xăng/dầu

Người dùng sẽ tốn khá nhiều xăng khi xe vận hành mà chỉ sử dụng động cơ đốt trong

Ưu điểm xe điện:

Không tạo ra khí độc gây ô nhiễm môi trường như những dòng xe dùng động cơ đốt trong

Chi phí bảo dưỡng, các loại phụ kiện đi kèm trong quá trình bảo trì thấp (không phải tốn chi phí thay dầu, thay nhớt, vệ sinh ống xả…)

Không tốn chi phí sử dụng xăng dầu vì chi phí đó đã chuyển thành dạng điện năng,

dĩ nhiên chi phí điện năng ở mức thấp hơn

Có nhiều khuyến mại trong quá trình mua xe do nhận được những ưu đãi về thuế khi sử dụng những dòng xe thân thiện với môi trường sống

Nhược điểm xe điện:

Giá xe Ô tô điện thường cao hơn nhiều so với các dòng xe truyền thống khác Người dùng thường tốn khá nhiều chi phí ban đầu và dòng xe điện khi có nguồn gốc nhập về Việt Nam sẽ thường có giá bán rất cao Điều này khiến người dùng chần chừ vì chưa kịp thấy lợi ích từ việc tiết kiệm tiền xăng ở đâu đã thấy tốn nhiều tiền bỏ ra cùng lúc

Năng lượng từ pin xe có giới hạn nên thường sẽ rất khó để đi xa, người dùng luôn cảm thấy bất an nếu đi đường dài

Thời gian sạc, nạp điện khá lâu, không nhanh chóng, tiện lợi như đổ xăng

Số lượng trạm sạc điện còn hạn chế, quy mô trạm sạc còn hạn chế dù đang trong quá trình mở rộng số lượng trạm sạc

Ampere-Hour

Đơn vị đo dung lượng pin thương được sử dụng là ampere-hour Trước đây, đây là đơn vị được dùng để đánh giá phổ biến đối với ắc quy acid Tuy nhiên, những pin này hiện được đánh giá theo một cách khác Các thiết kế pin khác vẫn được đánh giá theo ampere-hours hoặc milliamp-hours cho các ứng dụng điện thoại di động

Ampere-hours (AH) là lượng dòng ổn định mà pin được sạc đầy có thể cung cấp trong 20 giờ ở 80oF (26,7oC) mà điện áp các cell không bị giảm xuống dưới mức được xác định trước

Watt-Hour Rating

Một số nhà sản xuất pin đánh giá pin của họ theo Watt-Hour Watt-Hour được xác định ở nhiệt độ 0oF (-17,7oC) vì dung lượng pin thay đổi theo nhiệt độ Watt-Hour được tính bằng cách nhân Ampere-hours của pin với điện áp của pin Watt-Hour của pin có thể được qui đổi theo đơn vị kilowatt Nếu pin có thể cung cấp 5 AH ở

200 V, pin được đánh giá ở mức 1 kilowatt-hour

Dòng khởi động lạnh (Cold-Cranking Amps)

Dòng khởi động lạnh (Cold Cranking Amps - CCA) là phương pháp phổ biến để đánh giá hầu hết các loại pin khởi động ô tô Nó phụ thuộc vào tải và là dòng điện pin có thể cung cấp trong 30 giây ở nhiệt độ 0oF (-17,7oC) mà không giảm điện áp xuống dưới mức được xác định trước Mức điện áp xác định trước cho pin 12 V là 7,2 V Phạm vi bình thường của pin dùng cho xe khách và xe tải nhẹ là từ 300 ÷

600 CCA; một số pin có dòng khởi động lạnh tới 1.100 CCA

Dòng khởi động (Cranking Amps)

Dòng khởi động (Cranking Amps - CA) tương tự như CCA và là thước đo dòng điện mà pin có thể cung cấp ở 32oF (0oC) trong 30 giây và duy trì điện áp ở mức được xác định trước Thông số này thường được sử dụng ở vùng khí hậu không chịu thời tiết cực lạnh Thông thường, CCA của pin nhỏ hơn khoảng 20% so với

CA của nó

Dòng khởi động nóng (Hot Cranking Amps)

Dòng khởi động nóng (Hot Cranking Amps - HCA) cũng được xác định theo cách tương tự nhưng ở nhiệt độ 80oF (26,7oC)

Dung lượng dự trữ (Reserve Capacity)

Dung lượng dự trữ (Reserve Capacity - RC) được xác định theo khoảng thời gian tính bằng phút để pin khởi động được sạc đầy ở điều kiện nhiệt độ 80oF (26,7oC) có thể được xả với dòng điện 25 A trước khi điện áp pin giảm xuống dưới 10,5 V RC

là một dấu hiệu về thời gian xe có thể được điều khiển với đèn pha bật, nếu hệ thống sạc không hỏng Một pin có dung lượng dự trữ 120 sẽ có thể cung cấp 25 A trong 120 phút trước khi điện áp của nó giảm xuống dưới 10,5 V

Điện áp( voltage) : là chỉ số do điện thế chênh lệch giữa hai đầu cực của ắc quy

3 Nêu tên g i, ch c năng các chi ti t có trong s đ d ọi, chức năng các chi tiết có trong sơ đồ dưới đây? ức năng các chi tiết có trong sơ đồ dưới đây? ết của xe điện và xe hybrid? Ưu nhược điểm ơ đồ dưới đây? ồ dưới đây? ưới đây? i đây?

- Charging system: hệ thống nạp: 120-VAC external: đầu ra xoay chiều điện áp 120V công dụng dòng 120V để nạp ắc quy

- Battery charger : Nạp điện pin : bộ phận nạp điện cho pin

- 400A fuse: cầu chì với dòng bảo vệ 400A Công dụng: hạn chế đoản mạch, hỏng mạch nhằm bảo vệ cho xe

- 96V Batttery pack: cụm pin với điện áp 96V

- Circuit breaker: aptomat giúp bảo vệ mạch

- Ammeter : ampe kế : đo cường độ dòng điện

- Volter meter: vôn kế: đo điện áp

- Accelerator : bàn đạp ga

- 96V motor: động cơ điện 96V

- Transmission : hộp số

- Controller: hộp điều khiển

- DC/DC converter : bộ chuyển đổi dòng 1 chiều thành 2 chiều

- 12V battery : ăc quy 12v

- Lights / wipers / horn / vacuum pump

- Đèn / cần gạt mưa / còi / bơm chân không

- Ignition switch : công tắc khởi động

- Charger interlock relay : rơ le nạp

- 12v Accessory terminal strip : dải điện áp cho phụ kiện

4 Nêu tên g i, ch c năng các chi ti t có trong s đ d ọi, chức năng các chi tiết có trong sơ đồ dưới đây? ức năng các chi tiết có trong sơ đồ dưới đây? ết của xe điện và xe hybrid? Ưu nhược điểm ơ đồ dưới đây? ồ dưới đây? ưới đây? i đây?

- Chi tiết số 1 : động cơ đốt trong

Chức năng : là cụm chi tiết tổng thành kết hợp với mô tơ điện tạo ra

mô men kéo trên xe hibrid

- Chi tiết số 2 : Cụm mô tơ máy phát số 1

Chức năng : tạo ra momen, phát điện nạp cho acquy cao áp dẫn động quay bánh răng bao trong hệ bánh răng hành tinh

- Chi tiết số 3 :bánh răng mặt trời

Chức năng : là chi tiết trong hệ bánh răng hành tinh được dẫn động quay bởi MG1

- Chi tiết số 4 : cụm mô tơ máy phát số 2

Chức năng : là cụm chi tiết kết hợp với động cơ đốt trong tạo ra momen kéo trên xe hybrid Phát điện nạp cho acquy cao áp trong trường hợp phanh tái sinh, dẫn động quay bánh răng bao trong hệ bánh răng hành tinh

- Chi tiết số 5 : cụm bánh rnawg hành tinh

Chức năng : liên kết với động cơ

- Chi tiết số 6: vành răng

Chức năng : được kết nối với máy điện MG2 Trục vành răng bao cũng là trục của bộ phận chia công suất, truyền momen qua một hệ bánh răng rồi tới trục và làm quay bánh xe chủ động

- Chi tiết số 7 : vi sai

Chức năng : Thay đổi tốc độ của bánh xe khi vào cua.,Truyền mô men động cơ đến bánh xe

- Chi tiết số 8 : dẫn động xích

Chức năng : là trung gian truyền momen tới vi sai

5 Nêu u nh ư ược điểm c đi m các lo i pin đi n s d ng trên xe đi n và ểm ại pin điện sử dụng trên xe điện và ện và xe hybrid? Ưu nhược điểm ử dụng trên xe điện và ụng trên xe điện và ện và xe hybrid? Ưu nhược điểm

xe Hybrid: chì-axit, Nickel cadmium, Nickel Metal hydride, Sodium Nickel Chloride, lithium ion, nickel Zinc

Axit – Chì

Ưu điểm

Có sẵn trong sản xuất âm lượng

Giá cả tương đối thấp

Công nghệ trưởng thành như được sử dụng trong hơn năm mươi năm

Nhược điểm

Không thể xả nhiều hơn 20% công suất của nó

Có vòng đời giới hạn nếu hoạt động trên tỷ lệ SOC sâu (phí của nhà nước)

Mật độ năng lượng và năng lượng thấp

Nặng hơn

Có thể cần bảo trì

Niken Cadmium

Ưu điểm

• Tuổi thọ lâu dài

• Có thể xả đầy mà không bị hư hỏng

Có thể tái chế

Nhược điểm

• Cadmium có thể gây ô nhiễm trong trường hợp không đúng thanh lý khoản của

• Tốn kém cho phương tiện ứng dụng

Nickel Metal Hydride

Ưu điểm

•Mật độ năng lượng gấp đôi so với axit-chì

•Vô hại đối với Môi trường

•Có thể tái chế  Hoạt động an toàn ở mức cao Vôn

•Có thể lưu trữ thể tích sức mạnh và năng

lượng

•Vòng đời dài hơn Nhiệt độ hoạt động phạm vi dài

•Chịu sạc quá mức và xả

Nhược điểm

• Giảm tuổi thọ của xung quanh 200–300 chu kỳ nếu xả nhanh chóng trên dòng tải cao

• Giảm công suất sử dụng vì của hiệu ứng bộ nhớ

Sodium Nickel Chloride

Ưu điểm

Tiết kiệm năng lượng, không cần làm mát

Chu kì làm việc lớn, tuổi thọ cao

Có thế tái chế an toàn và nguy cơ cháy nổ không đáng kể

Mật độ năng lượng cao

Nhược điểm

Pin chỉ hoạt động ở nhiệt độ cao

Chi phí sản suất cao

Năng lượng tích trữ nhanh hết

Lithium-Ion

Ưu điểm

• Mật độ năng lượng cao, hai lần NiMH

• Hiệu suất tốt tại nhiệt độ cao

• Có thể tái chế

• Hiệu ứng bộ nhớ thấp

• Công suất cụ thể cao

• Năng lượng riêng cao

• Tuổi thọ pin dài, xung quanh 1000 chu kỳ

Nhược điểm

• Giá cao

• Việc sạc lại vẫn mất khá nhiều hời gian dài, mặc dù tốt hơn hầu hết các loại pin

Nickel Zinc

Ưu điểm

• Mật độ năng lượng cao Mật độ công suất cao

• Sử dụng vật liệu chi phí thấp

• Có khả năng chu kỳ sâu

• Thân thiện với môi trường

• Có thể sử dụng rộng rãi phạm vi nhiệt độ từ −10 ° C đến 50 ° C

Nhược điểm

Sự phát triển nhanh chóng của dendrite, ngăn cản việc sử dụng xe

6 Gi i thích s đ và nêu thành ph n phanh tái sinh EV và HEV ải thích sơ đồ và nêu thành phần phanh tái sinh EV và HEV ơ đồ dưới đây? ồ dưới đây? ần thiết của xe điện và xe hybrid? Ưu nhược điểm sau:

Nơi lưu trữ năng lượng pin (nguồn năng lượng chính cung cấp cho động cơ điện MG 1 và MG 2)

MG 1: máy khởi động và máy phát điện

MG 2: Động cơ kéo và máy phát điện

Ở chế chỗ lái: nơi lưu trữ năng lượng pin ắc quy cung cấp điện làm quay động cơ điện Động cơ điện biến điện năng thành cơ năng làm quay bánh xe giúp xe di chuyển

Ở chế độ phanh : Khi phanh động cơ điện sẽ chuyển sang chế độ máy phát Các bánh xe chuyển động năng thông qua hệ thống truyền động Máy phát Máy phát điện biến một phần lớn của động năng thành năng lượng điện sau

đó được lưu trữ trong một pin điện áp cao của xe Đồng thời điện trở ngày phát trong quá trình tạo ra điện sẽ làm chậm chiếc xe trong quá trình tạo ra điện sẽ làm chậm chiếc xe

7 Gi i thích nhi m v các thành ph n trong s đ xe hybrid ải thích sơ đồ và nêu thành phần phanh tái sinh EV và HEV ện và xe hybrid? Ưu nhược điểm ụng trên xe điện và ần thiết của xe điện và xe hybrid? Ưu nhược điểm ơ đồ dưới đây? ồ dưới đây?

Hệ thống này này kết hợp cả hai hệ thống nối tiếp và song song nhằm tận dụng tối đa các lợi ích được sinh ra Hệ thống Hybrid nối tiếp này có một bộ phận gọi

là “thiết bị phân chia công suất” chuyển giao một tỷ lệ biến đổi liên tục công suất của động cơ nhiệt và động cơ điện đến các bánh xe chủ động Tuy nhiên xe

có thể chạy theo kiểu êm dịu chỉ với một mình động cơ điện

Ắc quy: cung cấp các dòng điện lớn, ổn địịnh hoặc Nạp điện từ quá trình phanh Tái Sinh

Máy phát: nạp điện cho bình ắc quy hoặc cung cấp điện năng cho các chi tiết trên xe từ cơ năng từ động cơ đốt trong

Bộ chuyển đổi: khi có nhiệm vụ chuyển đổi công suất giữa động cơ đốt trong

và động cơ điện

Động cơ điện: là nguồn động lực bổ sung Biến điện năng thành cơ năng truyền

từ bánh xe Nhận năng lượng từ động cơ đốt trong, hoặc quá trình phanh tái sinh để chuyển điện năng về đạp cho ắc quy

Động cơ đốt trong: là nguồn cung cấp động lực chính của xe Hybrid nhằm phục vụ cho quá trình xe di chuyển

Hộp giảm tốc: được sử dụng để thay đổi tốc độ và mômen xoắn theo điều kiện đường và tải trọng

Bộ chia công suất: phân chia công suất của động cơ điện và động cơ đốt trong của xe

8 Phân tích các ch đ v n hành c a Mild Hybrid và Full hybrid ết của xe điện và xe hybrid? Ưu nhược điểm ộ vận hành của Mild Hybrid và Full hybrid ận hành của Mild Hybrid và Full hybrid ủa xe điện và xe hybrid? Ưu nhược điểm

• Xe full Hybrid

Xe full hybrid, hay còn gọi là “ parallet hybrid “sử dụng cùng lúc hoặc riêng rẽ động cơ đốt trong và động cơ điện để vận hành xe, từ đó giúp cải thiện hiệu suất tiết kiệm nhiên liệu

Vì hệ thống truyền động bao gồm cả động cơ điện nên xe full hybrid cũng có thể đổi sang chế độ chạy hoàn toàn bằng điện nhưng theo anh chị ở tốc độ thấp và với phạm vi nhắn do pin xe khá nhỏ.Tuy nhiên kích thước nhỏ của pin cũng mang lại lợi ích về thời gian sạc, xe có thể được sạc đầy bằng động cơ trong thời gian ngắn

và khách hàng cũng không còn phải lo lắng về phạm vi chạy bằng điện của xe nữa Trong trường hợp pin hết điện, xe hoàn toàn có thể chạy bằng xăng hoặc dầu

• Mild hybrid

Mild hybrid sử dụng một động cơ điện kết hợp với một động cơ đốt trong nhưng hai nguồn năng lượng này không thể vận hành tách biệt khỏi nhau Thay vào đó động cơ điện chỉ được sử dụng để hỗ trợ động cơ Là loại xe Hybrid có giá thành thấp nhất mild hybrid được lắp đặt hệ thống truyền động đơn giản hơn các loại khác với khả năng cung cấp năng lượng và hiệu suất tiết kiệm nhiên liệu khiêm tốn

Thông qua hệ thống BAS (belt altemator starter), hệ thống mild hybrid cho phép động cơ phục hồi năng lượng thông qua phanh rồi truyền vào pin Nguồn năng lượng này có thể được sử dụng khi xe tắt máy xuống dốc hoặc giúp hệ thống stop-start vận hành trơn tru

9 K tên các m c đ Hybrid trên ô tô Hybrid Trình bày các đ c ểm ức năng các chi tiết có trong sơ đồ dưới đây? ộ vận hành của Mild Hybrid và Full hybrid ặc

đi m chính c a t ng m c đ Hybrid? ểm ủa xe điện và xe hybrid? Ưu nhược điểm ừng mức độ Hybrid? ức năng các chi tiết có trong sơ đồ dưới đây? ộ vận hành của Mild Hybrid và Full hybrid

Hybrid nhẹ ( Mild hybrid Electric Vehicle - MHEV): mild hibrid Sử dụng một động cơ điện kết hợp với một động cơ đốt trong nhưng hai nguồn năng lượng này không thể vận hành tách biệt khỏi nhau Thay vào đó, động cơ điện chỉ để hỗ trợ động cơ Là loại xe Hybrid có giá thành thấp nhất ,mild Hybrid được lắp đặt hệ thống truyền động đơn giản hơn các loại khác với khả năng cung cấp năng lượng

và hiệu suất tiết kiệm nhiên liệu khiêm tốn Thông qua hệ thống BAS (belt

alternator starter), hệ thống mild hybrid cho phép động cơ phục hồi năng lượng