Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong hệ thống giao thông đường bộ tại Việt Nam, xe hai bánh gắn động cơ là phương tiện di chuyển phổ biến từ thập niên 1950 với các dòng xe nhập khẩu như Vespa, Lambretta, Puch, Honda. Tuy nhiên, sự gia tăng mật độ phương tiện sử dụng động cơ đốt trong đã phát thải lượng lớn các khí độc hại gồm $\text{NO}_x$, $\text{C}_x\text{H}_y$, $\text{CO}$, $\text{SO}_2$, gây khói bụi và ô nhiễm tiếng ồn tại các đô thị lớn, đồng thời phụ thuộc vào nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dần cạn kiệt. Về mặt kỹ thuật, động cơ đốt trong có hiệu suất nhiệt chỉ duy trì ở mức 30% đến 35% do tổn thất nhiệt qua thành xi-lanh và các cơ cấu truyền động trung gian phức tạp. Ngược lại, động cơ điện có hiệu suất vận hành đạt xấp xỉ 90%, cấu tạo đơn giản, chi phí vận hành thấp hơn đáng kể (ước tính chi phí điện năng khoảng 3.000 đồng cho quãng đường tương đương chi phí 15.000 đồng của xe chạy xăng). Mặc dù thị trường xe máy điện trong nước đã xuất hiện các nhà sản xuất như VinFast hay Dat Bike, nhưng mức độ phổ biến tại các vùng nông thôn và tỉnh lẻ còn hạn chế.

Đề tài "Nghiên cứu và thiết kế, chế tạo xe điện 2 bánh: Phần module điều khiển động cơ" được thực hiện bởi nhóm sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô, Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh (HUTECH), dưới sự hướng dẫn của Th.S Đỗ Nhật Trường.

Mục đích nghiên cứu của đề tài được xác định gồm 4 nội dung:

  1. Nghiên cứu cấu tạo và module điều khiển xe máy điện.
  2. Thiết kế và xây dựng mô hình xe nhằm mục đích phục vụ cho môi trường du lịch.
  3. Nâng cao hiểu biết về thị trường xe máy điện của Việt Nam và thế giới.
  4. Đóng góp một phần nhỏ ý tưởng về chế tạo xe máy điện tạo tiền đề cho quá trình phát triển xe ô tô điện.

Nhiệm vụ nghiên cứu được phân chia thành 9 hạng mục cụ thể:

  1. Tổng quan xe máy điện thị trường Việt Nam hiện nay.
  2. Khảo sát thị trường Việt Nam về dòng xe máy điện; phân tích tính ứng dụng, vai trò, lợi ích và đánh giá kết quả khảo sát.
  3. Trình bày những vấn đề còn thiếu sót để thực hiện đề tài.
  4. Phân tích ưu và nhược điểm của dòng xe máy điện hiện nay.
  5. Đưa ra giải pháp của nhóm, phân tích những điểm lợi thế mà giải pháp mang lại.
  6. Nghiên cứu và phân tích kết cấu, ứng dụng của các dòng xe điện hiện nay, đánh giá những vấn đề tồn đọng.
  7. Tính toán các tham số động học và động lực học của mô hình.
  8. Xây dựng sơ đồ mạch điện hệ thống điều khiển module động cơ.
  9. Thực hiện thiết kế, chế tạo mô hình vật lý xe máy điện 2 bánh và chạy thực nghiệm.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống truyền động điện, cấu tạo động cơ điện (tập trung vào động cơ Hub), module điều khiển công suất (driver, MOSFET, opto cách ly, IC nguồn), nguồn pin lithium và hệ thống điện phụ trợ trên xe máy điện 2 bánh.
  • Không gian và thời gian: Đề tài hoàn thành vào ngày 26 tháng 07 năm 2022 tại TP. Hồ Chí Minh; mô hình xe hướng tới đối tượng di chuyển trong đô thị và phục vụ các khu vực môi trường du lịch với cự ly di chuyển 200–220 km cho một lần sạc đầy.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đề tài kết hợp phương pháp nghiên cứu lý thuyết và phương pháp thực nghiệm kỹ thuật:

  • Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:

    • Phân tích tài liệu kỹ thuật về các dạng động cơ điện ứng dụng trên phương tiện giao thông: Động cơ điện một chiều có chổi than (DC Motor), động cơ điện một chiều không chổi than (BLDC Motor), động cơ đặt trong bánh xe (Hub Motor), và động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu cực chìm (IPM Motor).
    • Nghiên cứu nguyên lý chuyển mạch điện tử, phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) để điều khiển tốc độ và mô-men động cơ.
    • Nghiên cứu nguyên lý cảm biến vị trí hiệu ứng Hall, cấu trúc pin Lithium-ion/LiFePO4 và mạch quản lý pin (BMS).
    • Thu thập, tổng hợp dữ liệu từ các báo cáo chuyên ngành, tạp chí kỹ thuật ô tô và thông tin trực tuyến về thị trường xe hai bánh chạy điện.

  • Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và tính toán thiết kế:

    • Xây dựng mô hình động lực học chuyển động: Thiết lập công thức tính toán gia tốc góc tại bánh xe, bán kính danh định và bán kính tính toán của bánh xe, tính toán tổng lực cản tác động lên xe khi chuyển động và khi lên dốc (lực cản lăn, lực cản lên dốc, lực cản không khí, lực cản quán tính gia tốc).
    • Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ điện và tính toán thời gian phóng điện/sử dụng của bộ pin.
    • Thiết kế mạch phần cứng: Lựa chọn và phối ghép các linh kiện công suất, mạch cách ly quang, mạch lái cổng MOSFET, mạch ổn áp.
    • Chế tạo mô hình thực tế dựa trên khung sườn xe máy truyền thống, đấu nối mạch điều khiển, tiến hành thử nghiệm vận hành trên nhiều dạng địa hình để so sánh với các chỉ tiêu lý thuyết ban đầu.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống điều khiển và truyền động của mô hình xe điện 2 bánh được thiết kế với các khối chức năng phần cứng và thông số kỹ thuật rõ ràng:

1. Đánh giá và lựa chọn giải pháp động cơ

Khóa luận đã phân loại và so sánh 4 giải pháp động cơ điện trên thị trường:

Loại động cơ Nguyên lý hoạt động Ưu điểm chính Nhược điểm chính
DC có chổi than Tiếp xúc cơ khí giữa cổ góp và chổi than để cấp điện cho cuộn dây rotor. Hiệu suất 75–80%, cấu tạo đơn giản, điều khiển trực tiếp bằng điện áp, chi phí ban đầu rẻ. Mài mòn chổi than và cổ góp, tia lửa điện gây ồn và tổn hao, cần bảo trì thường xuyên.
DC không chổi than (BLDC) Chuyển mạch điện tử điều khiển dòng điện stator tạo từ trường quay kéo rotor nam châm vĩnh cửu. Hiệu suất 85–90%, vận hành êm, giảm tổn hao sắt/đồng trên rotor, kiểm soát tốc độ tốt. Giá thành cao do sử dụng nam châm đất hiếm và mạch điều khiển phức tạp.
Động cơ Hub (In-Hub) Động cơ BLDC dạng Out-runner tích hợp trực tiếp vào trục bánh xe (stator cố định ở lõi, rotor gắn ở vỏ ngoài). Không có bộ truyền động trung gian (xích, dây đai), hiệu suất truyền động đạt 100%, tiết kiệm không gian thân xe. Tăng khối lượng không được treo (unsprung mass), ảnh hưởng hệ thống treo và phân bổ trọng tâm.
Động cơ IPM Nam châm vĩnh cửu đặt chìm bên trong lõi thép rotor, dây quấn stator 3 pha. Sinh mô-men từ trở cao, tiết kiệm đến 30% điện năng so với SPM, vận hành dải tốc độ cao an toàn. Khó điều khiển ở dải tốc độ rất cao do từ trường cố định, chi phí chế tạo lớn.

Lựa chọn: Nhóm tác giả lựa chọn giải pháp Động cơ Hub nhờ khả năng loại bỏ các chi tiết truyền động trung gian, giảm tiêu hao ma sát, kết cấu khép kín chống nước tốt và tối ưu hóa không gian bố trí pin.

2. Thiết kế module điều khiển phần cứng

Module điều khiển động cơ thực hiện chức năng biến đổi điện áp một chiều từ pin thành hệ thống điện áp xung PWM điều khiển các cuộn dây pha của động cơ Hub thông qua tín hiệu phản hồi từ 3 cảm biến Hall (lệch pha $120^\circ$ điện):

  • Khối hạ áp nguồn nuôi mạch điều khiển: Sử dụng IC nguồn switching LM2576 (hạ áp từ 72V xuống 5V ổn định) và IC LM317 (ổn áp 12V với dòng $I_{\text{max}} = 1{,}5\text{ A}$, công suất tiêu thụ tối đa 20W, nhiệt độ làm việc $0 - 125^\circ\text{C}$) để cấp nguồn cho IC driver.
  • Khối cách ly tín hiệu điều khiển (Optocoupler): So sánh các dòng cách ly quang trên thị trường:
STT Mã linh kiện Số kênh $U_{\text{vào}}$ (V) $I_{\text{vào}}$ (A) $U_{\text{ra}}$ (V) $I_{\text{ra}}$ (A) Đánh giá lựa chọn
1 PC817 1 5 5 mA 5 5 mA Loại (1 kênh, thông số thấp)
2 HCPL2530 2 5 1 20 8 Dự phòng
3 HCPL2631 2 5 30 mA 7 50 mA Chọn (tương thích TTL/CMOS, chịu tần số cắt > 5 kHz)
  • Khối lái cổng (Driver IC): Lựa chọn IC driver chuyên dụng kích đóng ngắt cho tầng công suất:
STT Mã linh kiện Số kênh $U_{\text{ra}}$ (V) $I_{\text{ra-v}}$ (mA) $I_{\text{ra-H}}$ (mA) Đánh giá lựa chọn
1 IR2102 2 10 – 20 130 – 201 270 – 360 Chọn (điện áp $U_{\text{ra}} > 10\text{ V}$, giá 15.000 VNĐ)
2 IR2104 2 10 – 20 130 – 210 270 – 360 Loại (giá 25.000 VNĐ)
3 IR2151 2 10 – 20 100 – 125 210 – 250 Loại (dòng kích thấp)
  • Khối khóa bán dẫn công suất (Power MOSFET):
    • Công suất động cơ định mức: $P_{\text{dc}} = 837\text{ W}$.
    • Điện áp nguồn danh định: $U_b = 72\text{ V}$.
    • Dòng điện tính toán của động cơ: $I_{\text{dc}} = \frac{P_{\text{dc}}}{U_b} = \frac{837}{72} = 11{,}625\text{ A}$.
    • Hệ số an toàn lựa chọn $k_F = 1{,}2 \rightarrow U_F = 72 \times 1{,}2 = 86{,}4\text{ V}$; $I_F = 11{,}625 \times 1{,}2 = 13{,}92\text{ A}$.
    • Bảng so sánh các MOSFET kênh N:
STT Tên MOSFET Kênh $U_{\text{max}}$ (V) $I_{\text{max}}$ (A) Kết quả lựa chọn
1 IRF 540N N 100 28 Chọn (đáp ứng $U_F = 86{,}4\text{ V}$, $I_F = 13{,}92\text{ A}$)
2 IRF 630 N 200 9 Loại (dòng không đủ)
3 IRF 740 N 400 10 Loại (dòng không đủ)
4 IRF 3205 N 55 110 Loại (điện áp chịu đựng thấp hơn 72V)
5 IRF 70N06 N 60 70 Loại (điện áp chịu đựng thấp hơn 72V)

3. Nguồn cấp và các hệ thống phụ trợ

  • Nguồn pin: Sử dụng pin Lithium $\text{LiFePO}_4$ tổ hợp điện áp cao (cấu hình điện áp danh định từ cell đơn $3{,}2\text{ V}$, tổ hợp thành hệ 72V và gói mở rộng $84\text{V} - 34\text{Ah}$). Tích hợp mạch quản lý pin BMS giám sát điện áp từng cell, cân bằng điện tích và ngắt FET bảo vệ quá nạp/quá xả. Khi sạc ở điện áp tối đa $4{,}2\text{ V}$, pin đạt chu kỳ $300 - 500$ lần.
  • Mạch hạ áp phụ tải: Bộ chuyển đổi DC-DC từ nguồn $60\text{V} - 84\text{V}$ xuống $12\text{ V}$ ổn định để cấp nguồn cho hệ thống đèn pha LED gắn đầu, đèn hậu, còi điện và đồng hồ báo tay ga.
  • Hệ thống điều khiển tốc độ: Tay ga tích hợp màn hình hiển thị kết hợp cảm biến vị trí Hall gửi tín hiệu điện áp về vi điều khiển để điều chế xung PWM.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI

Chương 1 làm rõ tính cấp thiết của việc phát triển phương tiện hai bánh chạy điện nhằm giảm phát thải khí nhà kính ($\text{NO}_x, \text{CO}, \text{SO}_2$) và giảm ô nhiễm tiếng ồn tại các đô thị. Tác giả đưa ra các chỉ tiêu so sánh kinh tế - kỹ thuật: hiệu suất động cơ đốt trong đạt xấp xỉ 30–35% trong khi động cơ điện đạt 90%; chi phí nạp điện cho 1 lần sạc đầy đi được khoảng 150 km chỉ tốn khoảng 3.000 đồng so với 15.000 đồng tiền xăng. Chương này cũng xác định rõ mục tiêu chế tạo mô hình phục vụ môi trường du lịch, nâng cao hiểu biết kỹ thuật và đặt nền móng nghiên cứu ô tô điện.

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN TRÊN XE MÁY ĐIỆN

Trình bày sơ đồ quy trình nghiên cứu 7 bước (từ thu thập tài liệu, khảo sát thị trường, lựa chọn động cơ, tính toán thông số, thiết kế mạch, lắp ráp lên mô hình đến chạy thử). Phân tích cấu tạo stator/rotor và so sánh 4 cấu hình động cơ (DC có chổi than, BLDC, Hub motor, IPM). Xác định giải pháp Hub motor là tối ưu cho mô hình xe điện cá nhân cỡ nhỏ nhờ loại bỏ các cụm truyền động bánh răng/xích trung gian. Xác định đối tượng hướng tới là xe đô thị và du lịch với mục tiêu cự ly hoạt động 200–220 km/lần sạc, trang bị hệ thống cân bằng và cảnh báo an toàn.

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

Mô tả chi tiết cấu tạo động cơ Hub gồm stator dập lá thép kỹ thuật điện dày $0{,}35 - 0{,}5\text{ mm}$, rotor nam châm vĩnh cửu và hệ 3 cảm biến Hall lệch pha $120^\circ$ điện. Phân tích nguyên lý điều khiển tốc độ bằng biến đổi độ rộng xung PWM và nguyên lý điều khiển không cảm biến (Sensorless) dựa vào sức điện động cảm ứng qua điểm zero. Trình bày chi tiết việc tính toán lựa chọn linh kiện phần cứng module điều khiển (IC LM2576, IC LM317, Opto HCPL2631, Driver IR2102, MOSFET IRF 540N cho động cơ công suất 837W/72V). Phân tích cấu tạo pin $\text{LiFePO}_4$, cấu trúc mạch quản lý pin BMS, hệ thống hạ áp $60\text{V}-84\text{V} \rightarrow 12\text{V}$, đèn LED chiếu sáng, còi và phanh đĩa.

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

Xây dựng mô hình toán học động lực học chuyển động cho xe máy điện. Xác định bán kính danh định và bán kính tính toán của bánh xe; tính toán gia tốc góc bánh xe; xác định các thành phần lực cản tác động lên xe khi chuyển động và khi lên dốc gồm:

  • Lực cản lăn của bánh xe ($P_f$)
  • Lực cản dốc ($P_i$)
  • Lực cản không khí ($P_\omega$)
  • Lực cản gia tốc ($P_j$) Thiết lập đồ thị và bảng thông số đường đặc tính ngoài của động cơ điện, tính toán công suất tiêu thụ và thời gian phóng điện của khối pin lithium trong các điều kiện vận hành.

CHƯƠNG 5: THI CÔNG VÀ THỰC NGHIỆM

Trình bày sơ đồ khối mạch điện tổng thể của xe máy điện. Mô tả các bước thi công đấu nối thực tế: kết nối nguồn pin lithium vào IC điều khiển, đấu nối cụm dây pha và cụm dây cảm biến Hall của động cơ vào module điều khiển, kết nối cụm dây tín hiệu tay ga, đấu nối mạch cấp nguồn $12\text{V}$ cho hệ thống chiếu sáng và tín hiệu. Tiến hành thử nghiệm chạy xe trên nhiều điều kiện địa hình thực tế nhằm đánh giá các thông số vận hành thực tế so với các chỉ tiêu tính toán thiết kế ban đầu.

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Tổng kết các kết quả đạt được về mặt lý thuyết, tính toán thiết kế và chế tạo sản phẩm vật lý. Đề xuất các hướng phát triển kỹ thuật tiếp theo nhằm hoàn thiện kết cấu xe, nâng cao hiệu suất module điều khiển và mở rộng khả năng ứng dụng thực tế.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật đạt được

  • Hoàn thành tính toán động lực học cho xe máy điện hai bánh, xác định được công suất động cơ tính toán $P_{\text{dc}} = 837\text{ W}$, điện áp hoạt động $72\text{ V}$, dòng điện định mức $11{,}625\text{ A}$ (với dòng chọn lựa an toàn $13{,}92\text{ A}$, áp chịu đựng $86{,}4\text{ V}$).
  • Lựa chọn thành công cấu hình linh kiện cho module công suất đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỹ thuật và tối ưu chi phí tại thị trường Việt Nam: MOSFET IRF 540N (100V, 28A), Driver IR2102 (10–20V), Opto HCPL2631 cách ly tín hiệu tốc độ cao, IC ổn áp LM317 và LM2576.
  • Ứng dụng nguồn pin công nghệ Lithium $\text{LiFePO}_4$ ($84\text{V} - 34\text{Ah}$) tích hợp mạch quản lý pin BMS, hệ thống hạ áp DC-DC $12\text{V}$ cho phụ tải đèn LED và còi tín hiệu.
  • Đấu nối và chế tạo hoàn chỉnh mô hình thực nghiệm xe máy điện 2 bánh sử dụng động cơ In-Hub, vận hành thử nghiệm trên nhiều địa hình thực tế.

Đóng góp của đề tài

  • Hệ thống hóa cơ sở lý thuyết về các dòng động cơ điện trên xe hai bánh, đặc biệt là cấu tạo và nguyên lý điều khiển động cơ Hub bằng xung PWM và cảm biến Hall.
  • Cung cấp tài liệu tham khảo có tính ứng dụng thực tế cao về quy trình tính toán lực cản chuyển động, lựa chọn linh kiện bán dẫn công suất và thiết kế sơ đồ đấu nối mạch điện hoàn chỉnh cho sinh viên các khóa sau thuộc ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế được ghi nhận

  • Việc bố trí động cơ Hub trực tiếp tại moay-ơ bánh sau làm gia tăng khối lượng không được treo (unsprung mass), tạo tải trọng lệch về phía sau xe và đòi hỏi hệ thống giảm xóc phải được tinh chỉnh để tránh gây rung xóc cho người điều khiển.
  • Mạch điều khiển trong đồ án chủ yếu sử dụng phương pháp điều khiển đóng ngắt PWM kinh điển dựa trên cảm biến Hall; chưa áp dụng các thuật toán điều khiển vector tựa từ thông (FOC) hoặc giải thuật điều khiển không cảm biến tối ưu ở dải tốc độ cao.
  • Khả năng tùy biến kích thước vành và lốp xe bị giới hạn do kết cấu cơ khí cố định của động cơ Hub.

Hướng phát triển tiếp theo

  • Nghiên cứu và tối ưu hóa hệ thống treo sau để cân bằng tải trọng và triệt tiêu rung động do khối lượng bánh xe Hub gây ra.
  • Nâng cấp thuật toán điều khiển trên bộ vi xử lý để nâng cao độ mịn màng khi tăng tốc và tối ưu hóa khả năng thu hồi năng lượng khi phanh (phanh tái sinh).
  • Tích hợp thêm các cảm biến hiện đại như con quay hồi chuyển hỗ trợ tự cân bằng và cảm biến cảnh báo va chạm nhằm gia tăng tính an toàn và tiện ích cho xe điện du lịch.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô, Kỹ thuật Cơ điện tử, Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa: Tham khảo phương pháp tính toán lực cản động lực học ô tô - xe máy, cách tính công suất động cơ điện, và phương pháp lựa chọn khóa bán dẫn công suất (MOSFET/IGBT, Driver, Optocoupler).
  • Nhóm nghiên cứu và phát triển xe điện cỡ nhỏ: Tham khảo quy trình thiết kế mạch cấp nguồn hạ áp nhiều tầng ($72\text{V} \rightarrow 12\text{V} \rightarrow 5\text{V}$), sơ đồ phối ghép khối quản lý pin BMS cho hệ pin $\text{LiFePO}_4$, và cách thức kết nối hoàn chỉnh hệ thống điện thân xe (đèn, còi, tay ga hiển thị).

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao đề tài lại chọn giải pháp động cơ Hub thay vì động cơ IPM hay động cơ BLDC thông thường?

Động cơ Hub được chọn vì cấu trúc tích hợp trực tiếp vào moay-ơ bánh xe giúp loại bỏ hoàn toàn các cơ cấu truyền động trung gian (như xích, dây đai, hộp số), từ đó triệt tiêu hao phí ma sát truyền động (hiệu suất truyền động đạt 100%), không gây tiếng ồn, tiết kiệm không gian khung xe để bố trí khối pin dung lượng lớn và đơn giản hóa công tác bảo trì cơ khí.

2. Module điều khiển động cơ trong đồ án sử dụng linh kiện bán dẫn công suất nào và căn cứ lựa chọn là gì?

Nhóm tác giả chọn MOSFET mã IRF 540N (Kênh N, điện áp chịu đựng 100V, dòng cực đại 28A). Lựa chọn này dựa trên kết quả tính toán công suất động cơ $P_{\text{dc}} = 837\text{ W}$, điện áp $U_b = 72\text{ V}$, dòng $I_{\text{dc}} = 11{,}625\text{ A}$. Sau khi nhân hệ số an toàn $k_F = 1{,}2$, thông số yêu cầu là $U_F = 86{,}4\text{ V}$ và $I_F = 13{,}92\text{ A}$, các giá trị định mức của IRF 540N hoàn toàn thỏa mãn yêu cầu này với chi phí hợp lý.

3. Tín hiệu phản hồi vị trí rotor của động cơ Hub được xử lý như thế nào trong mạch điều khiển?

Động cơ Hub sử dụng 3 cảm biến hiệu ứng Hall gắn trên stator lệch pha nhau $120^\circ$ điện để nhận biết cực từ nam châm vĩnh cửu của rotor khi quay. Tín hiệu điện áp ngõ ra của cảm biến Hall được gửi về bộ điều khiển để xác định vị trí góc của rotor, từ đó điều khiển chu kỳ đóng mở theo thứ tự của các cặp khóa bán dẫn MOSFET thông qua IC driver IR2102.

4. Mạch nguồn của hệ thống được phân cấp như thế nào để cấp điện cho các khối chức năng khác nhau?

Hệ thống nguồn sử dụng bộ pin Lithium chính ($72\text{V} - 84\text{V}$). Nguồn này được phân nhánh:

  • Cấp trực tiếp cho tầng công suất điều khiển động cơ.
  • Đi qua mạch hạ áp DC-DC ($60\text{V}-84\text{V} \rightarrow 12\text{V}$) để nuôi hệ thống đèn LED, còi và cấp nguồn đầu vào cho IC LM317 (tạo áp 12V nuôi IC driver IR2102).
  • Sử dụng IC nguồn xung LM2576 để hạ áp xuống 5V ổn định cấp nguồn cho mạch điều khiển vi xử lý và cảm biến Hall.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu và thiết kế, chế tạo xe điện 2 bánh: Phần module điều khiển động cơ" đã giải quyết trọn vẹn nhiệm vụ tính toán động lực học, thiết kế module điều khiển công suất sử dụng MOSFET IRF 540N, mạch cách ly quang HCPL2631 và driver IR2102 cho động cơ In-Hub 837W/72V. Công trình đã kết hợp thành công khối pin lithium $\text{LiFePO}_4$ có mạch BMS quản lý cùng hệ thống hạ áp phụ tải $12\text{V}$ trên khung xe thực tế. Kết quả thực nghiệm khẳng định tính khả thi của mô hình trong việc vận hành ổn định trên nhiều điều kiện địa hình đô thị, đóng góp tài liệu kỹ thuật có giá trị tham khảo thiết thực cho lĩnh vực nghiên cứu và chế tạo phương tiện giao thông chạy điện.