Nghiên Cứu Mô Phỏng Các Thông Số Đặc Trưng Của Xe Điện Bằng MATLAB/SIMULINK

• Tác giả: Nguyễn Huy Thưởng
• Người hướng dẫn: PGS. Lý Vĩnh Đạt
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô
• Đề tài: Nghiên Cứu Mô Phỏng Các Thông Số Đặc Trưng Của Xe Điện Bằng MATLAB/SIMULINK
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Giới hạn đề tài và đối tượng nghiên cứu
• 1.2.1. Giới hạn đề tài
• 1.2.2. Đối tượng nghiên cứu
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.4. Phương pháp nghiên cứu
• 1.5. Bố cục đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ XE ĐIỆN
• 2.1. Sự hình thành và phát triển của xe điện
• 2.2. Phân loại xe điện
• 2.2.1. Xe điện - Battery Electric Vehicles (BEV)
• 2.2.2. Xe điện chạy bằng pin nhiên liệu - Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV)
• 2.2.3. Xe Hybrid cắm sạc điện - Plug-in Hybrid Vehicle (PHEV)
• 2.3. Pin cao áp - High Voltage Battery (HV Battery)
• 2.3.1. Pin Lithium-ion (Li-ion)
• 2.3.2. Pin Lithium Iron Phosphate (LFP)
• 2.3.3. Pin Ternary Lithium (NMC)
• 2.3.4. Pin Lithium-ion Polymer (LiPo)
• 2.3.5. Pin Nickel Metal Hydride (NiMH)
• 2.3.6. Pin thể rắn - Solid State Battery
• 2.3.7. Đánh giá các tiêu chí các loại pin xe điện
• 2.4. Hệ thống quản lý pin - Battery Management System (BMS)
• 2.4.1. Tổng quan về BMS
• 2.4.2. Cân bằng Cell - Cell Balance System
• 2.5. Hệ thống làm mát
• 2.6. Động cơ điện một chiều (DC Motor)
• 2.7. Động cơ điện một chiều không chổi than - Brushless DC motor (BLDC)
• 2.8. Động cơ không đồng bộ ba pha - Induction Motor (IM)
• 2.9. Động cơ có từ trở thay đổi - Switched Reluctance Motor (SRM)
• 2.10. Động cơ nam châm vĩnh cửu đồng bộ - Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM)
• 2.11. Bộ chuyển đổi năng lượng - Converter
• 2.12. Phanh tái sinh - Regenerative Braking System
• 2.13. Hệ thống sạc trên xe điện
• 2.13.1. Hệ thống điều khiển sạc
• 2.13.2. Mức độ sạc của xe điện
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH HÓA MÔ PHỎNG XE ĐIỆN
• 3.1. Tổng quan về Matlab/Simulink
• 3.1.1. Sơ lược về Matlab
• 3.1.2. Sơ lược về Simulink
• 3.2. Giới thiệu về xe Tesla Model 3
• 3.2.1. Giới thiệu chung
• 3.2.2. Thông số kỹ thuật
• 3.3. Ứng dụng phần mềm Matlab/Simulink trong mô phỏng xe điện Tesla Model 3
• 3.3.1. Mô hình hóa, mô phỏng xe điện
• 3.3.2. Khối Drive cycle source và Controller
• 3.3.3. Khối Reduction Gear
• 3.3.4. Khối tính mức tiêu hao nhiên liệu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Các trường hợp mô phỏng
• 4.2. Kết quả mô phỏng, nhận xét đánh giá
• 4.2.1. Trường hợp 1: Xe chạy theo chu trình trong đô thị (NYCC)
• 4.2.2. Trường hợp 2: Xe chạy theo chu trình chạy cao tốc (HWYCC)
• 4.2.3. Trường hợp 3: EPA (Chu trình hỗn hợp và của nhà sản xuất dùng)
• 4.2.4. Tổng quát so sánh, đánh giá
• 4.2.5. Trường hợp 4: Khả năng tăng tốc (0 - 100km/h)
• 4.2.6. Trường hợp 5: Khả năng leo dốc
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• MỤC LỤC THAM KHẢO

I. Tổng quan về Nghiên cứu mô phỏng xe điện bằng MATLAB SIMULINK

Nghiên cứu mô phỏng xe điện bằng MATLAB/SIMULINK đang trở thành một xu hướng quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô. Việc mô phỏng giúp các kỹ sư hiểu rõ hơn về các thông số kỹ thuật và hiệu suất của xe điện. MATLAB/SIMULINK cung cấp một nền tảng mạnh mẽ để mô hình hóa và phân tích các hệ thống phức tạp, từ đó đưa ra các giải pháp tối ưu cho thiết kế và phát triển xe điện.

1.1. Khái niệm về mô phỏng xe điện

Mô phỏng xe điện là quá trình tạo ra các mô hình số để phân tích và dự đoán hiệu suất của xe điện trong các điều kiện khác nhau. Điều này bao gồm việc mô phỏng động cơ, hệ thống truyền động và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xe.

1.2. Lợi ích của việc sử dụng MATLAB SIMULINK

MATLAB/SIMULINK cho phép mô phỏng nhanh chóng và chính xác các thông số kỹ thuật của xe điện. Nền tảng này hỗ trợ việc phân tích hiệu suất, tối ưu hóa thiết kế và giảm thiểu thời gian phát triển sản phẩm.

II. Vấn đề và thách thức trong mô phỏng xe điện

Mặc dù mô phỏng xe điện mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại nhiều thách thức. Các vấn đề như độ chính xác của mô hình, khả năng tính toán và sự phức tạp của các hệ thống điện tử là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Độ chính xác của mô hình mô phỏng

Độ chính xác của mô hình mô phỏng phụ thuộc vào chất lượng dữ liệu đầu vào và các giả định được đưa ra. Việc sử dụng dữ liệu thực tế từ các xe điện sẽ giúp cải thiện độ chính xác của mô hình.

2.2. Khả năng tính toán và hiệu suất

Mô phỏng các hệ thống phức tạp đòi hỏi khả năng tính toán cao. Việc tối ưu hóa thuật toán và sử dụng phần cứng mạnh mẽ là cần thiết để đảm bảo mô phỏng diễn ra nhanh chóng và hiệu quả.

III. Phương pháp mô phỏng xe điện hiệu quả bằng MATLAB SIMULINK

Để đạt được kết quả tốt nhất trong mô phỏng xe điện, cần áp dụng các phương pháp mô phỏng hiệu quả. Việc lựa chọn mô hình phù hợp và thiết lập các thông số chính xác là rất quan trọng.

3.1. Lựa chọn mô hình phù hợp

Việc lựa chọn mô hình phù hợp cho từng loại xe điện là rất quan trọng. Các mô hình như Battery Electric Vehicles (BEV) hay Plug-in Hybrid Vehicles (PHEV) có những đặc điểm riêng cần được xem xét.

3.2. Thiết lập thông số mô phỏng

Thiết lập các thông số mô phỏng như tốc độ, mô men xoắn và hiệu suất pin là cần thiết để đảm bảo mô phỏng phản ánh chính xác hoạt động của xe điện trong thực tế.

IV. Ứng dụng thực tiễn của mô phỏng xe điện

Mô phỏng xe điện không chỉ giúp cải thiện thiết kế mà còn có ứng dụng thực tiễn trong việc đánh giá hiệu suất và tối ưu hóa hệ thống. Các kết quả từ mô phỏng có thể được sử dụng để điều chỉnh thiết kế và cải thiện hiệu suất xe.

4.1. Đánh giá hiệu suất xe điện

Mô phỏng cho phép đánh giá hiệu suất của xe điện trong các điều kiện khác nhau, từ đó đưa ra các giải pháp cải tiến thiết kế và tối ưu hóa hiệu suất.

4.2. Tối ưu hóa thiết kế xe điện

Các kết quả từ mô phỏng có thể được sử dụng để tối ưu hóa thiết kế xe điện, giúp giảm thiểu chi phí sản xuất và nâng cao hiệu suất hoạt động.

V. Kết luận và tương lai của mô phỏng xe điện

Mô phỏng xe điện bằng MATLAB/SIMULINK đang mở ra nhiều cơ hội cho ngành công nghiệp ô tô. Tương lai của mô phỏng xe điện hứa hẹn sẽ tiếp tục phát triển với sự tiến bộ của công nghệ và phần mềm, giúp nâng cao hiệu suất và giảm thiểu tác động đến môi trường.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ mô phỏng

Công nghệ mô phỏng sẽ tiếp tục phát triển với sự xuất hiện của các công cụ mới và cải tiến trong phần mềm, giúp nâng cao độ chính xác và hiệu suất mô phỏng.

5.2. Tác động đến ngành công nghiệp ô tô

Mô phỏng xe điện sẽ có tác động lớn đến ngành công nghiệp ô tô, giúp các nhà sản xuất phát triển các sản phẩm thân thiện với môi trường và đáp ứng nhu cầu của thị trường.