Nghiên cứu giải pháp nạp điện cho xe máy điện tại HCMUTE

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

TÓM TẮT

1. MỞ ĐẦU

1.1. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu

1.2. Đặt điểm của xe máy điện

1.3. Một số loại xe máy điện có trên thị trường Việt Nam

1.4. Tình hình sử dụng xe máy điện ở Việt Nam

1.5. Các công trình khoa học theo hướng nghiên cứu

1.6. Mục tiêu của đề tài

1.7. Nhiệm vụ của đề tài và giới hạn đề tài

1.7.1. Nhiệm vụ của đề tài

1.7.2. Giới hạn đề tài

1.8. Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

1.8.1. Phương pháp nghiên cứu

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Các loại bình Accu

2.2. Quá trình điện hóa trong accu

2.3. Hiện tượng tự phóng điện

2.4. Các phương pháp nạp điện cho accu

2.4.1. Mạch sạc cho nguồn accu xe máy điện sử dụng

2.5. Động cơ điện một chiều

2.5.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động động cơ điện DC

2.5.1.1. Cấu tạo động cơ điện một chiều

2.5.1.2. Nguyên lý hoạt động động cơ điện DC

2.5.2. Phân loại và mô tả đặc tính động cơ điện một chiều

2.5.2.1. Động cơ điện kích từ độc lập và kích từ song

2.5.2.2. Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp và kích từ hỗn hợp

2.5.2.3. Động cơ điện BLDC

2.5.2.3.1. Giới thiệu chung về động cơ BLDC

2.5.2.3.2. Cấu tạo động cơ BLDC

2.5.2.3.3. Các phương pháp điều khiển động cơ BLDC

2.5.2.4. Bộ điều khiển

2.6. Pin năng lượng mặt trời

2.6.1. Cấu tạo và hoạt động của pin năng lượng mặt trời

2.6.2. Ứng dụng pin năng lượng mặt trời

2.7. Hệ thống phanh nạp (phanh tái sinh)

2.7.1. Khái niệm phanh nạp

2.7.2. Điều khiển phanh nạp

2.7.3. Ứng dụng phanh tái sinh

2.7.3.1. Trên ô tô hybrid

2.7.3.2. Trên xe buýt

2.7.3.3. Trên xe lửa

3. CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP

3.1. Chọn xe máy điện

3.2. Hệ thống nạp điện bổ sung bằng pin năng lượng mặt trời

3.2.1. Hệ thống điện mặt trời

3.2.2. Các thông số cần thiết để thiết kế hệ thống điện mặt trời

3.2.3. Các bước thiết kế hệ thống điện mặt trời

3.2.4. Chọn và lắp đặt pin năng lượng mặt trời làm nguồn nạp cho accu

3.2.4.1. Chọn pin năng lượng mặt trời làm nguồn nạp cho accu

3.2.4.2. Thiết kế, lắp đặt pin năng lượng mặt trời cho xe điện

3.2.5. Bộ chuyển đổi DC – AC và bộ nâng áp

3.2.6. Bộ sạc cho accu

3.3. Hệ thống phanh nạp

3.3.1. Chọn máy phát cho hệ thống phanh nạp

3.3.2. Cải tạo ly hợp điện từ

3.3.2.1. Lựa chọn bộ ly hợp

3.3.2.2. Cải tạo ly hợp

3.3.3. Thiết kế chế tạo hệ thống dẫn động máy phát cho phanh nạp

3.3.3.1. Chọn tỷ số truyền cho bộ truyền lực

3.3.3.1.1. Thiết kế bộ truyền động cho máy phát

3.3.3.2. Lắp ráp hệ thống phanh nạp cho xe máy điện

3.3.4. Đấu dây các hệ thống cho xe máy điện

3.3.4.1. Đấu dây hệ thống nạp bổ sung từ nguồn pin năng lượng mặt trời

3.3.4.2. Đấu dây hệ thống nạp bổ sung bằng phanh nạp

3.3.4.3. Đấu dây các hệ thống điện trên xe

4. CHƯƠNG 4: THỬ NGHIỆM VÀ ĐO ĐẠT KẾT QUẢ

4.1. Mục đích thử nghiệm

4.2. Thử nghiệm quãng đường đi được của xe máy điện nguyên thủy

4.2.1. Tiến hành thử nghiệm

4.2.2. Kết quả thử nghiệm

4.3. Thử nghiệm khả năng nạp của hệ thống pin năng lượng mặt trời trong ngày

4.4. Thử nghiệm hệ thống phanh nạp

4.4.1. Thử cơ cấu điều khiển phanh nạp

4.4.1.1. Tiến hành thử nghiệm

4.4.1.2. Kết quả thử nghiệm

4.4.2. Thử nghiệm quãng đường đi được khi lắp hệ thống phanh nạp cho xe máy điện

4.4.2.1. Tiến hành thử nghiệm

4.4.2.2. Kết quả thử nghiệm

4.5. Thử nghiệm quãng đường đi được cho xe máy điện đã cải tiến

4.5.1. Tiến hành thử nghiệm

4.5.2. Kết quả thử nghiệm

4.6. Đánh giá sản phẩm và chi phí khai thác

5. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về xe máy điện và nhu cầu nạp điện

Xe máy điện đang trở thành một lựa chọn phổ biến trong giao thông đô thị, đặc biệt tại HCMUTE. Nạp điện xe máy điện là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất và tính tiện lợi của phương tiện này. Việc nghiên cứu giải pháp nạp điện cho xe máy điện không chỉ giúp cải thiện quãng đường di chuyển mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Theo thống kê, quãng đường tối đa mà xe máy điện có thể di chuyển sau mỗi lần sạc thường chỉ khoảng 50 km, điều này gây khó khăn cho người sử dụng. Do đó, việc phát triển các hệ thống nạp điện bổ sung là cần thiết để nâng cao tính năng của xe máy điện. Các giải pháp như sử dụng năng lượng tái tạo từ pin mặt trời và hệ thống phanh tái sinh đang được nghiên cứu và áp dụng nhằm tối ưu hóa quá trình nạp điện.

1.1. Tình hình sử dụng xe máy điện tại Việt Nam

Xe máy điện đã trở thành một phần không thể thiếu trong đời sống hàng ngày của người dân Việt Nam. Sự phát triển nhanh chóng của xe máy điện không chỉ đáp ứng nhu cầu di chuyển mà còn góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, một trong những thách thức lớn nhất mà người sử dụng gặp phải là thời gian nạp điện dài và quãng đường di chuyển hạn chế. Việc nghiên cứu và phát triển các giải pháp nạp điện hiệu quả sẽ giúp khắc phục những nhược điểm này, từ đó thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp xe máy điện trong nước.

II. Các giải pháp nạp điện cho xe máy điện

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc áp dụng các giải pháp nạp điện bổ sung có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của xe máy điện. Một trong những giải pháp hiệu quả nhất là lắp đặt hệ thống pin năng lượng mặt trời kết hợp với hệ thống phanh tái sinh. Hệ thống này không chỉ giúp nạp điện cho xe trong quá trình di chuyển mà còn tận dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời, giảm thiểu sự phụ thuộc vào nguồn điện lưới. Kết quả thử nghiệm cho thấy tổng quãng đường di chuyển của xe máy điện có thể tăng lên đến 38,999 km, tăng 3,042 km so với xe nguyên thủy. Điều này chứng tỏ rằng việc áp dụng công nghệ sạc mới có thể mang lại lợi ích lớn cho người sử dụng.

2.1. Hệ thống pin năng lượng mặt trời

Hệ thống pin năng lượng mặt trời được thiết kế để lắp đặt trên xe máy điện, cho phép nạp điện trong khi xe đang di chuyển hoặc khi đỗ lại. Năng lượng điện từ pin mặt trời sẽ được chuyển đổi và lưu trữ trong ắc quy, giúp kéo dài quãng đường di chuyển. Việc sử dụng năng lượng tái tạo không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Hệ thống này có thể hoạt động hiệu quả trong điều kiện thời tiết khác nhau, đảm bảo rằng xe máy điện luôn có nguồn năng lượng dự trữ.

2.2. Hệ thống phanh tái sinh

Hệ thống phanh tái sinh là một công nghệ tiên tiến giúp thu hồi năng lượng khi xe giảm tốc. Khi phanh được kích hoạt, năng lượng từ chuyển động của xe sẽ được chuyển đổi thành điện năng và nạp lại vào ắc quy. Điều này không chỉ giúp tăng cường hiệu suất của xe mà còn giảm thiểu hao phí năng lượng. Việc kết hợp giữa hệ thống phanh tái sinh và năng lượng mặt trời tạo ra một giải pháp nạp điện toàn diện, giúp xe máy điện hoạt động hiệu quả hơn trong thời gian dài.

III. Đánh giá hiệu quả và ứng dụng thực tiễn

Việc nghiên cứu và phát triển các giải pháp nạp điện cho xe máy điện tại HCMUTE đã cho thấy nhiều kết quả khả quan. Các thử nghiệm cho thấy rằng việc áp dụng hệ thống nạp điện bổ sung không chỉ giúp tăng quãng đường di chuyển mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Năng lượng tái tạo từ pin mặt trời và hệ thống phanh tái sinh đã chứng minh được tính khả thi và hiệu quả trong việc cung cấp năng lượng cho xe máy điện. Điều này không chỉ mang lại lợi ích cho người sử dụng mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp xe máy điện tại Việt Nam.

3.1. Tác động đến môi trường

Việc sử dụng xe máy điện với các giải pháp nạp điện hiệu quả sẽ góp phần giảm thiểu ô nhiễm không khí và tiếng ồn trong đô thị. Sự chuyển đổi từ xe máy chạy bằng xăng sang xe máy điện không chỉ giúp tiết kiệm nhiên liệu mà còn bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng công nghệ nạp điện mới có thể giảm thiểu đáng kể lượng khí thải độc hại ra môi trường, từ đó nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân.

Luận văn thạc sĩ HCMUTE: Nghiên cứu hiệu quả giải pháp nạp điện cho xe máy điện