Đồ Án: Nghiên Cứu, Khảo Sát và Sửa Chữa Mô Hình Xe Điện Sân Golf Cỡ Nhỏ

Đồ án nghiên cứu sửa chữa xe điện sân golf cỡ nhỏ: Khảo sát, đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp bảo trì, nâng cao hiệu suất hoạt động xe.

• Tác giả: Huỳnh Phú Vinh
• Người hướng dẫn: ThS. Vũ Đình Huấn
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô
• Đề tài: Phục hồi, khảo sát các hệ thống điện – điện tử trên xe điện ZERO
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng Quan Sửa Chữa Xe Điện Sân Golf Vai Trò Tầm Quan Trọng

Xe điện sân golf đóng vai trò thiết yếu trong hoạt động của các khu nghỉ dưỡng, sân golf và khu du lịch. Sự vận hành ổn định của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến trải nghiệm của khách hàng và hiệu quả kinh doanh. Do đó, công tác bảo dưỡng xe điện sân golf và sửa chữa kịp thời là một yêu cầu bắt buộc. Nghiên cứu của Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM về mô hình xe Sanyo SGC-BT5A đã chỉ ra rằng, cấu tạo của xe điện sân golf, dù nhỏ gọn, vẫn bao gồm các hệ thống phức tạp tương tự ô tô điện hiện đại. Các thành phần cốt lõi bao gồm động cơ điện, hệ thống pin, bộ điều khiển và hệ thống sạc. Việc hiểu rõ nguyên lý hoạt động của từng bộ phận là nền tảng cho mọi quy trình sửa chữa. Sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô điện cũng thúc đẩy những cải tiến trong công nghệ xe golf, đòi hỏi kỹ thuật viên phải liên tục cập nhật kiến thức. Việc sửa chữa không chỉ đơn thuần là thay thế linh kiện hỏng, mà còn là quá trình chẩn đoán chính xác nguyên nhân gốc rễ để ngăn ngừa tái phát. Một quy trình sửa chữa xe điện sân golf chuyên nghiệp giúp kéo dài tuổi thọ phương tiện, đảm bảo an toàn cho người sử dụng và tối ưu hóa chi phí vận hành. Hơn nữa, việc phục hồi các xe cũ còn góp phần giảm thiểu rác thải điện tử, phù hợp với xu hướng phát triển bền vững. Tầm quan trọng của việc này không chỉ nằm ở khía cạnh kỹ thuật mà còn ở giá trị kinh tế và môi trường mà nó mang lại.

1.1. Tầm quan trọng của việc bảo dưỡng xe điện sân golf định kỳ

Việc bảo dưỡng xe điện sân golf định kỳ là hoạt động không thể thiếu để đảm bảo hiệu suất và độ bền của xe. Bảo dưỡng giúp phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn trước khi chúng trở thành những hư hỏng nghiêm trọng, gây tốn kém chi phí sửa chữa. Quy trình bảo dưỡng thường bao gồm kiểm tra toàn diện hệ thống phanh xe golf, áp suất lốp xe điện sân golf, tình trạng ắc quy xe điện sân golf và các kết nối điện. Đặc biệt, hệ thống ắc quy chì-axit, như được phân tích trong tài liệu nghiên cứu, cần được kiểm tra nồng độ dung dịch điện phân và làm sạch các cọc bình để tránh hiện tượng sunfat hóa làm giảm tuổi thọ. Việc duy trì một lịch trình bảo dưỡng khoa học không chỉ giúp xe vận hành an toàn, êm ái mà còn tối ưu hóa phạm vi hoạt động sau mỗi lần sạc. Điều này đặc biệt quan trọng trong môi trường sân golf, nơi xe phải di chuyển liên tục trên nhiều địa hình khác nhau.

1.2. Xu hướng xe điện và tác động đến dịch vụ sửa chữa xe golf

Cuộc cách mạng xe điện toàn cầu đang tạo ra những tác động mạnh mẽ đến lĩnh vực sửa chữa xe điện sân golf. Các công nghệ mới về pin lithium, động cơ không chổi than (BLDC) và hệ thống quản lý pin thông minh (BMS) ngày càng được ứng dụng rộng rãi. Điều này đòi hỏi các dịch vụ sửa chữa lưu động và tại xưởng phải nâng cao trình độ kỹ thuật sửa chữa xe điện. Kỹ thuật viên không chỉ cần kiến thức về cơ khí mà còn phải am hiểu sâu về điện tử, vi mạch và phần mềm chẩn đoán. Xu hướng này cũng mở ra cơ hội cho việc nâng cấp xe điện sân golf, chuyển đổi từ ắc quy chì-axit sang pin lithium để tăng hiệu suất và giảm trọng lượng xe. Nắm bắt các xu hướng công nghệ là yếu tố then chốt để các đơn vị sửa chữa có thể cạnh tranh và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

II. Các Hư Hỏng Thường Gặp Khi Sửa Xe Điện Sân Golf Thách Thức

Trong quá trình vận hành, xe điện sân golf phải đối mặt với nhiều hư hỏng tiềm tàng. Nghiên cứu trên xe ZERO (phục chế từ Sanyo SGC-BT5A) cho thấy các vấn đề thường tập trung vào ba hệ thống chính: hệ thống cung cấp năng lượng, hệ thống truyền động và hệ thống điều khiển. Ắc quy xe điện sân golf là bộ phận dễ gặp sự cố nhất, bao gồm chai pin, giảm dung lượng, hỏng cell hoặc các vấn đề liên quan đến bộ sạc. Motor xe điện sân golf, đặc biệt là loại động cơ một chiều có chổi than, có thể bị mòn chổi than, hỏng cổ góp hoặc cháy cuộn dây. Bộ điều khiển xe golf (ECU) là bộ não của xe, rất nhạy cảm với các biến động về điện áp hoặc độ ẩm, có thể gây ra lỗi vận hành hoặc khiến xe không hoạt động. Một thách thức lớn trong việc sửa chữa xe điện sân golf là sự đa dạng về thương hiệu và model, chẳng hạn như việc sửa xe golf club car, sửa chữa xe ezgo hay bảo trì xe golf yamaha đều có những đặc thù riêng. Việc thiếu sơ đồ mạch điện chi tiết và phụ tùng xe điện sân golf chính hãng cũng là một rào cản lớn, đòi hỏi kỹ thuật viên phải có khả năng phân tích, đo đạc và đôi khi phải chế tạo lại linh kiện. Quá trình chẩn đoán lỗi xe điện golf vì thế trở nên phức tạp, cần sự kết hợp giữa kinh nghiệm thực tiễn và thiết bị đo lường hiện đại.

2.1. Phân tích lỗi hệ thống điện xe golf 48V và các dòng phổ biến

Hầu hết các xe điện sân golf hiện nay sử dụng hệ thống điện xe golf 48V, được tạo thành từ việc mắc nối tiếp các ắc quy 6V, 8V hoặc 12V. Các lỗi phổ biến trên hệ thống này bao gồm mất kết nối giữa các ắc quy, sụt áp đột ngột dưới tải, hoặc chập chờn do cọc bình bị oxy hóa. Quá trình chẩn đoán cần sử dụng đồng hồ VOM để đo điện áp từng bình và tổng điện áp của cả hệ thống. Một vấn đề khác là lỗi ở bộ chuyển đổi DC-DC, có nhiệm vụ hạ áp từ 48V xuống 12V để cấp nguồn cho các phụ tải như đèn, còi. Khi bộ phận này hỏng, xe vẫn có thể chạy nhưng các thiết bị phụ trợ sẽ không hoạt động. Việc phân tích lỗi đòi hỏi phải hiểu rõ sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động của từng thành phần trong hệ thống.

2.2. Khó khăn khi thay thế phụ tùng xe điện sân golf chính hãng

Một trong những thách thức lớn nhất là tìm kiếm và thay thế phụ tùng xe golf chính hãng. Nhiều dòng xe, đặc biệt là các model cũ như Sanyo SGC-BT5A, đã ngừng sản xuất, khiến việc tìm linh kiện xe golf nguyên bản gần như không thể. Các kỹ thuật viên thường phải tìm kiếm các phụ tùng thay thế tương đương từ các nhà sản xuất khác hoặc đặt hàng từ nước ngoài với chi phí cao và thời gian chờ đợi lâu. Các bộ phận như bộ điều khiển xe golf hay cảm biến vị trí bàn đạp ga thường có tính đặc thù cao cho từng model, việc thay thế không đúng loại có thể gây hư hỏng cho các bộ phận khác hoặc làm xe vận hành không ổn định. Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của mạng lưới nhà cung cấp uy tín và khả năng tùy biến, sửa chữa linh kiện của người thợ.

III. Hướng Dẫn Chẩn Đoán Lỗi Xe Điện Golf Theo Quy Trình Chuyên Sâu

Một quy trình sửa chữa xe điện hiệu quả luôn bắt đầu bằng khâu chẩn đoán chính xác. Dựa trên phương pháp nghiên cứu được áp dụng trong đồ án tốt nghiệp của ĐH SPKT, quy trình này nên được tiêu chuẩn hóa để đảm bảo không bỏ sót lỗi. Bước đầu tiên là thu thập thông tin từ người vận hành về các triệu chứng của xe: xe không chạy, chạy yếu, hết pin nhanh, hoặc có tiếng động lạ. Tiếp theo, kỹ thuật viên cần tiến hành kiểm tra trực quan toàn bộ xe, chú ý đến các dấu hiệu bất thường như dây điện bị đứt, rò rỉ axit từ ắc quy, hoặc lốp non hơi. Bước quan trọng nhất là sử dụng các thiết bị đo chuyên dụng. Dùng đồng hồ vạn năng (VOM) để kiểm tra điện áp của từng bình ắc quy và toàn hệ thống, kiểm tra thông mạch của các cầu chì và công tắc. Sử dụng ampe kìm để đo dòng điện tiêu thụ khi xe chạy không tải và có tải, từ đó đánh giá tình trạng của động cơ và hệ thống truyền động. Việc chẩn đoán lỗi xe điện golf phức tạp hơn đòi hỏi phải khảo sát tín hiệu từ các cảm biến và hộp điều khiển, như được mô tả chi tiết trong Chương 3 của tài liệu gốc về việc khảo sát các hộp tín hiệu trên xe ZERO. Quy trình này giúp khoanh vùng hư hỏng một cách logic, tiết kiệm thời gian và chi phí.

3.1. Kỹ thuật kiểm tra ắc quy và bộ sạc xe điện sân golf

Hệ thống năng lượng là trái tim của xe. Để kiểm tra ắc quy xe điện sân golf, cần đo điện áp tĩnh của từng bình. Một bình ắc quy chì-axit 12V tốt phải có điện áp trên 12.6V khi đã sạc đầy. Quan trọng hơn là kiểm tra sụt áp dưới tải bằng thiết bị chuyên dụng để đánh giá nội trở và khả năng cung cấp dòng điện thực tế. Ngoài ra, cần kiểm tra tỷ trọng dung dịch axit sunfuric bằng tỷ trọng kế. Về sạc xe điện sân golf, cần kiểm tra điện áp đầu ra và dòng sạc có phù hợp với thông số của nhà sản xuất hay không. Nhiều bộ sạc thông minh có các đèn báo lỗi, giúp chẩn đoán sơ bộ các vấn đề như ắc quy không nhận sạc hoặc bộ sạc quá nhiệt. Việc phục hồi ắc quy xe golf bằng các thiết bị khử sunfat chuyên dụng cũng là một giải pháp cần cân nhắc để kéo dài tuổi thọ.

3.2. Phương pháp xác định lỗi motor và bộ điều khiển xe golf

Khi xe không chạy hoặc chạy yếu, nguyên nhân có thể đến từ motor xe điện sân golf hoặc bộ điều khiển xe golf. Để kiểm tra động cơ, có thể ngắt kết nối với bộ điều khiển và cấp nguồn trực tiếp (với điện áp phù hợp) để xem motor có quay không. Đối với động cơ chổi than, cần kiểm tra độ mòn của chổi than và tình trạng bề mặt cổ góp. Đối với bộ điều khiển, việc chẩn đoán phức tạp hơn. Cần kiểm tra nguồn cấp vào bộ điều khiển, tín hiệu từ cảm biến bàn đạp ga (thường là tín hiệu điện áp thay đổi hoặc tín hiệu PWM), và điện áp đầu ra cấp cho động cơ. Sơ đồ mạch điện là công cụ không thể thiếu trong quá trình này. Việc đo đạc các tín hiệu này giúp xác định xem lỗi nằm ở tín hiệu đầu vào hay do chính bộ điều khiển đã bị hỏng.

IV. Phương Pháp Sửa Chữa Các Linh Kiện Xe Golf Quan Trọng Nhất

Sau khi chẩn đoán, bước tiếp theo là tiến hành sửa chữa. Kỹ thuật sửa chữa xe điện đòi hỏi sự tỉ mỉ, chính xác và tuân thủ các quy tắc an toàn về điện. Đối với hệ thống ắc quy, công việc không chỉ là thay thế bình hỏng mà còn bao gồm việc làm sạch cọc bình, siết chặt các đầu nối và cân bằng điện áp giữa các bình. Kỹ thuật phục hồi ắc quy xe golf bị sunfat hóa bằng máy sạc-xả chuyên dụng có thể tiết kiệm chi phí đáng kể so với việc thay mới. Với motor xe điện sân golf, việc sửa chữa thường là thay thế chổi than, tiện lại cổ góp hoặc quấn lại cuộn dây stato/roto nếu bị cháy. Đây là công việc đòi hỏi tay nghề cao. Việc thay thế phụ tùng xe golf như bộ điều khiển hay cảm biến cần đảm bảo sử dụng đúng mã hiệu và thông số kỹ thuật. Trong trường hợp không có phụ tùng chính hãng, kỹ thuật viên cần có khả năng phân tích để tìm kiếm các linh kiện xe golf thay thế tương thích. Tài liệu khảo sát xe Sanyo SGC-BT5A là một minh chứng cho thấy việc vẽ lại sơ đồ mạch điện và phân tích nguyên lý hoạt động là cực kỳ quan trọng khi sửa chữa các dòng xe cũ, thiếu tài liệu kỹ thuật.

4.1. Quy trình phục hồi ắc quy xe golf và bảo dưỡng hệ thống sạc

Quá trình phục hồi ắc quy xe golf bắt đầu bằng việc kiểm tra và sạc đầy từng bình riêng lẻ. Sau đó, sử dụng máy khử sunfat phát ra các xung điện tần số cao để phá vỡ các tinh thể chì sunfat bám trên bản cực, khôi phục lại khả năng tích điện. Quá trình này có thể mất từ vài giờ đến vài ngày tùy thuộc vào tình trạng ắc quy. Song song đó, hệ thống sạc xe điện sân golf cần được bảo dưỡng bằng cách kiểm tra các giắc cắm, dây dẫn và làm sạch quạt tản nhiệt bên trong bộ sạc. Đảm bảo một hệ thống sạc hoạt động tốt là yếu tố quyết định đến tuổi thọ của bộ ắc quy.

4.2. Kỹ thuật sửa chữa hệ thống phanh và thay lốp xe điện sân golf

An toàn là ưu tiên hàng đầu. Hệ thống phanh xe golf thường là phanh tang trống cơ khí, cần được kiểm tra và điều chỉnh định kỳ. Kỹ thuật sửa chữa bao gồm việc kiểm tra độ mòn của má phanh, làm sạch bụi bẩn bên trong tang trống và căng chỉnh lại dây phanh để đảm bảo lực phanh đều ở các bánh xe. Một số xe hiện đại có thêm phanh tái sinh (phanh động cơ), lỗi của hệ thống này thường liên quan đến bộ điều khiển. Về lốp xe điện sân golf, cần thường xuyên kiểm tra áp suất và độ mòn của gai lốp. Việc thay lốp cần được thực hiện khi gai lốp đã mòn tới giới hạn để đảm bảo độ bám đường, đặc biệt trên địa hình cỏ ẩm ướt.

V. Kết Quả Khảo Sát Xe Golf Sanyo SGC BT5A Tại ĐH SPKT TP

Đồ án tốt nghiệp "Nghiên Cứu, Khảo Sát, Sửa Chữa Mô Hình Xe Điện Sân Golf Cỡ Nhỏ" đã cung cấp một tài liệu kỹ thuật vô giá về chiếc xe Sanyo SGC-BT5A (ZERO). Kết quả khảo sát cho thấy xe sử dụng hệ thống điện 72V, một cấu hình ít phổ biến hơn so với 48V. Động cơ là loại động cơ điện một chiều kích từ độc lập, điều khiển bằng phương pháp điều xung PWM thông qua mạch cầu H, cho phép đảo chiều quay một cách linh hoạt. Nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc vẽ lại toàn bộ sơ đồ mạch điện của xe, từ hộp tín hiệu và an toàn, hộp điều khiển động cơ đến hệ thống sạc. Đây là một thành tựu quan trọng, bởi tài liệu gốc của xe đã không còn. Quá trình phục hồi bao gồm việc sửa chữa các hư hỏng điện, thiết kế lại khung chứa pin và sàn xe, đồng thời trang trí lại ngoại thất. Nghiên cứu này không chỉ phục hồi thành công một phương tiện phục vụ công tác giảng dạy mà còn xây dựng một bộ quy trình sửa chữa xe điện mẫu. Các bài học rút ra từ việc sửa chữa xe ezgo, sửa xe golf club car và bảo trì xe golf yamaha có thể được đối chiếu với quy trình này để hoàn thiện hơn nữa các phương pháp thực tiễn.

5.1. Phân tích hệ thống điều khiển và động cơ điện một chiều

Tài liệu gốc đã đi sâu phân tích bộ điều khiển xe golf và động cơ. Hộp điều khiển động cơ trên xe Sanyo sử dụng các MOSFET công suất lớn để tạo ra mạch cầu H, điều khiển tốc độ và chiều quay của động cơ bằng tín hiệu điều xung PWM. Tín hiệu này được tạo ra dựa trên vị trí của cảm biến bàn đạp ga. Động cơ là loại kích từ độc lập, cho phép điều khiển linh hoạt momen và tốc độ. Việc khảo sát chi tiết các thông số trên nhãn động cơ và cấu tạo bên trong (chổi than, cổ góp, cuộn dây) đã cung cấp đầy đủ dữ liệu để chẩn đoán và sửa chữa khi có sự cố. Đây là một ví dụ điển hình về kỹ thuật sửa chữa xe điện chuyên sâu, dựa trên phân tích nguyên lý thay vì chỉ thay thế theo kinh nghiệm.

5.2. Bài học từ dịch vụ sửa chữa lưu động và ứng dụng thực tế

Dự án phục hồi xe ZERO mang lại nhiều bài học quý giá có thể áp dụng cho các dịch vụ sửa chữa lưu động. Bài học lớn nhất là tầm quan trọng của việc chuẩn bị tài liệu kỹ thuật và thiết bị chẩn đoán. Khi không có sơ đồ mạch, việc đo đạc, phân tích và vẽ lại mạch điện là kỹ năng sống còn. Thứ hai, khả năng tùy biến và sửa chữa linh kiện là cực kỳ cần thiết khi phụ tùng xe điện sân golf khan hiếm. Việc sửa chữa thành công xe ZERO chứng tỏ rằng với kiến thức nền tảng vững chắc và phương pháp làm việc khoa học, nhiều hư hỏng phức tạp vẫn có thể được khắc phục, giúp các đơn vị sửa chữa nâng cao năng lực cạnh tranh và phục vụ khách hàng tốt hơn.

VI. Tương Lai Ngành Sửa Chữa Xe Golf Cơ Hội Nâng Cấp Xe Điện

Ngành sửa chữa xe điện sân golf đang đứng trước nhiều cơ hội và thách thức trong bối cảnh công nghệ xe điện phát triển không ngừng. Tương lai của ngành không chỉ dừng lại ở việc sửa chữa, bảo trì mà còn mở rộng sang lĩnh vực nâng cấp xe điện sân golf. Việc chuyển đổi từ ắc quy chì-axit sang pin Lithium-ion (Li-ion) là một xu hướng tất yếu. Nâng cấp này mang lại nhiều lợi ích vượt trội: giảm đáng kể trọng lượng xe, tăng phạm vi hoạt động, rút ngắn thời gian sạc và tuổi thọ pin cao hơn gấp nhiều lần. Hơn nữa, việc nâng cấp bộ điều khiển xe golf sang các loại điều khiển lập trình được (programmable controller) cho phép tùy chỉnh hiệu suất vận hành của xe, ví dụ như điều chỉnh gia tốc, tốc độ tối đa và mức độ phanh tái sinh. Điều này mở ra một thị trường mới đầy tiềm năng cho các xưởng dịch vụ. Để nắm bắt cơ hội này, các kỹ thuật viên cần trang bị thêm kiến thức về công nghệ pin mới, hệ thống quản lý pin (BMS) và kỹ năng lập trình bộ điều khiển. Tương lai của ngành phụ thuộc vào khả năng thích ứng và đổi mới.

6.1. Tiềm năng nâng cấp xe điện sân golf với công nghệ pin Lithium

Việc nâng cấp xe điện sân golf lên công nghệ pin Lithium là một bước tiến lớn. Pin Lithium nhẹ hơn khoảng 70% so với ắc quy chì-axit có cùng dung lượng, giúp xe tăng tốc nhanh hơn và giảm tải cho hệ thống treo. Pin Lithium cũng không yêu cầu bảo dưỡng như châm nước cất và có thể sạc bất cứ lúc nào mà không lo hiệu ứng nhớ. Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cao hơn, nhưng tuổi thọ dài (lên đến 10 năm) và hiệu quả vận hành vượt trội sẽ giúp tiết kiệm chi phí trong dài hạn. Quá trình nâng cấp đòi hỏi phải lựa chọn bộ pin và hệ thống BMS phù hợp với điện áp và công suất của động cơ, đồng thời phải thay thế bộ sạc tương thích.

6.2. Hướng phát triển đào tạo kỹ thuật sửa chữa xe điện chuyên nghiệp

Để đáp ứng yêu cầu của thị trường, công tác đào tạo kỹ thuật sửa chữa xe điện cần được chú trọng và phát triển. Như đề tài nghiên cứu tại ĐH SPKT TP.HCM đã cho thấy, việc kết hợp giữa lý thuyết hàn lâm và thực hành trên mô hình thực tế là phương pháp đào tạo hiệu quả nhất. Các chương trình đào tạo cần cập nhật liên tục các công nghệ mới về động cơ, pin và hệ thống điều khiển điện tử. Việc xây dựng các tài liệu kỹ thuật chi tiết, các bộ giáo trình chuẩn hóa và tổ chức các khóa học chuyên sâu về chẩn đoán lỗi xe điện golf sẽ giúp tạo ra một đội ngũ kỹ thuật viên chất lượng cao, sẵn sàng đối mặt với những thách thức và cơ hội của ngành công nghiệp xe điện trong tương lai.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1. Lý do chọn đề tài Trong những năm gần đây, biến đổi khí hậu đang gây ra những tác động mạnh mẽ và những ảnh hưởng tiêu cực đến cuộc sống con người cũng như hệ sinh thái xung quanh. Bất chấp cam kết của gần 200 quốc gia trong Hiệp ước Khí hậu Glasgow tại hội nghị thượng đỉnh COP26 vào tháng 11 năm 2021, Trái Đất vẫn đang trên đà ấm lên hơn 2°C, những khối băng lớn ở Bắc Cực và Nam Cực dần tan ra làm mực nước biển dâng cao, tần suất xuất hiện của những hiện tượng thời tiết cực đoan như mưa axit, sóng nhiệt, hạn hán, lũ lụt… đang ngày càng nhiều và với mức độ cực kì dữ dội. Nguyên nhân chính gây nên biến đổi khí hậu đến từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch của con người, và ngành công nghiệp ô tô sử dụng động cơ đốt trong cũng góp phần đáng kể vào nguyên nhân trên.

Theo EPA, chỉ tính riêng tại Mỹ, mỗi năm có tới 75% lượng khí CO, Pb, NOx… thải ra từ các phương tiện chạy bằng nhiên liệu hóa thạch, tác động xấu tới sức khỏe con người, thậm chí gây nhiều ca tử vong sớm mỗi năm. Ở nhiều quốc gia đã đưa ra nhiều quy định, chính sách khắc khe nhằm hạn chế khí thải từ ô tô. Từ đó, trong thập kỷ qua, các nhà sản xuất ô tô đã bước vào cuộc chạy đua về phương tiện phát ra ít hoặc “không” khí thải, vừa đáp ứng yêu cầu của chính phủ của từng quốc gia, vừa góp phần hạn chế lại tình trạng biến đổi khí hậu, đưa ngành công nghiệp ô tô toàn cầu bước vào giai đoạn chuyển dịch mạnh mẽ sang ô tô điện và ô tô thông minh. Xu hướng trong ngành ô tô hiện nay đang là ô tô điện, các nhà sản xuất ô tô đang chạy đua để đưa ra những mẫu xe phù hợp nhất cho từng thị trường và phân khúc, nhằm cạnh tranh với các đối thủ và khẳng định danh tiếng của hãng.

Như đã biết, tại Mỹ, hãng xe điện Tesla là công ty luôn đi tiên phong trong việc phát triển xe điện với nhiều mẫu xe như Model 3, Model X… Hay ở châu Âu, một số quốc gia như Đức, Anh cũng xuất hiện nhiều hơn các mẫu xe điện đến từ Audi hay Mercedes. Chìa khóa giúp các hãng xe dần có chổ đứng trong thị trường xe điện chính là việc phát triển cơ sở hạ tầng liên quan như trạm dịch vụ, chính sách bảo hành pin, và đặc biệt là hệ thống trạm sạc pin. ỞViệt Nam, ngoài những thành phố lớn như Hà Nội, Đà Nẵng, Thành phố Hồ Chí Minh đang được đầu tư mạnh mẽ về trạm sạc, hầu như các tỉnh, thành phố khác trên nước ta vẫn còn rất ít cơ sở hạ tầng phục vụ cho xe điện. Đó chính là rào 1 cản khiến cho xe điện khó thay thế được xe dùng động cơ đốt trong trong thời gian ngắn, mà phải cần sự đầu tư và nỗ lực trong thời gian rất dài sắp tới.

Trong lĩnh vực giáo dục ở nước ta hiện nay, đã có nhiều trường đại học đang nghiên cứu, xây dựng chương trình giảng dạy liên quan đến xe điện, nhằm bắt kịp xu thế và giúp cho nền công nghiệp ô tô ở Việt Nam phát triển mạnh mẽ hơn. Tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, trường cũng đã đầu tư rất nhiều cho việc nghiên cứu, xây dựng chương trình đào tạo liên quan đến ô tô điện khi mang về mẫu xe Tesla 3, Renault hay những mẫu xe điện sân golf cũ, nhằm giúp sinh viên có thể tiếp cận và tham gia tìm hiểu vào chủ đề đang “HOT” này. Là sinh viên học ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô thuộc Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, đồng thời lại có niềm đam mê tìm hiểu về xe điện, và trong khoa lại đang có một chiếc xe điện mang tên ZERO đã được phục chế lại từ xe điện sân golf cũ Sanyo SGC-BT5A nhưng trải qua thời gian nên đã bị hư hỏng khá nhiều bộ phận. Nhóm chúng em quyết định lựa chọn đề tài “Phục hồi, khảo sát các hệ thống điện – điện tử trên xe điện ZERO” làm Đồ án Tốt nghiệp, với mong muốn phục hồi lại chiếc xe nhằm phục vụ công tác giảng dạy về sau, vừa là cơ hội để nhóm nâng cao thêm kiến thức về xe điện, cung cấp thêm tài liệu về chiếc xe, thúc đẩy niềm đam mê xe điện cho các bạn sinh viên khóa sau, và cũng hi vọng góp phần vào sự phát triển của ngành ô tô điện tại trường và trên cả nước.

Mục tiêu của đề tài - Phục hồi lại một vài hệ thống điện bị hư hỏng. - Làm cho xe chạy được. - Trang trí lại khu vực hàng ghế trước. - Thiết kế lại khu vực để nguồn 72V cho xe.

- Hiểu được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của xe điện. - Hiểu được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận điện tử trên xe. Đối tượng nghiên cứu Xe điện ZERO được phục chế từ mẫu xe điện sân golf Sanyo SGC-BT5A. Phạm vi nghiên cứu - Sơ đồ mạch điện tổng quát trên xe điện ZERO.

- Tín hiệu đến các hộp điều khiển động cơ, hộp điều khiển sạc, hộp tín hiệu và an toàn trên xe. - Hệ thống truyền động bao gồm: động cơ điện, hộp số. Phương pháp nghiên cứu - Tìm kiếm, thu thập tài liệu liên quan đến xe điện ZERO tại trường, từ giảng viên hướng dẫn. - Tìm kiếm thêm thông tin về xe trên internet, các video giới thiệu, giải thích các chế độ hoạt động của xe trên nền tảng Youtube.

- Tìm kiếm, phân tích và vận dụng các lý thuyết có liên quan đến các bộ phận được sử dụng trên xe. - Tổng hợp các nội dung tham khảo. 3 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan về xe điện 2.1 Cấu tạo chung Xe điện đang là xu thế của ngành công nghiệp ô tô hiện nay, các hãng xe trên thế giới đang chạy đua để có thể cho ra mắt nhiều mẫu xe điện thuộc từng phân khúc khác nhau. Ở Việt Nam, trong vòng 4 năm gần đây, từ khóa xe điện đang dần phổ biến.

Nhờ vào chính sách ngừng sản xuất xe chạy bằng động cơ đốt trong, chuyển sang sản xuất xe điện của hãng xe Vinfast, ta ngày càng thấy nhiều hơn những mẫu xe điện từ hãng xe này như Vinfast Vf e34, VF 5 Plus, VF 6, VF 7, VF 8 và VF 9. Điều đó cho thấy xe điện sẽ ngày càng được sử dụng phổ biến, có giá thành cạnh tranh.1: Xe điện Vinfast Vf e34 Xét về mặt cấu tạo, có thể thấy hầu hết các loại xe điện trên thị trường đều có cấu tạo dựa trên một bộ khung thống nhất. Điểm khác biệt giữa các hãng xe khi chế tạo ra xe điện là hãng dùng loại động cơ gì, công nghệ pin thế nào và chuẩn sạc cho từng thị trường khác nhau.2: Mô hình cấu tạo chung trên xe điện Hình 2.3: Các bộ phận chính trên xe điện Đối với xe điện, cấu tạo tổng quát của xe bao gồm các bộ phận sau: Động cơ điện/máy phát điện: đây là bộ phận quan trọng nhất của một chiếc xe điện. Nhiệm vụ của động cơ điện cũng tương tự như động cơ đốt trong, nhưng động cơ điện sẽ chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học để làm quay 5 các bánh xe.

Ngoài ra, khi xe phanh, động cơ điện sẽ trở thành máy phát điện (phanh tái sinh ) để cung cấp dòng điện sạc cho hệ thống pin. Các loại động cơ điện được sử dụng trên các loại xe ngày nay cũng khá đa dạng, tùy thuộc vào mỗi hãng xe sẽ sử dụng loại động cơ khác nhau như động cơ điện một chiều có chổi than và không chổi than, động cơ điện cảm, động cơ từ trở thay đổi,… Hình 2.4: Động cơ dùng trên xe điện Cổng sạc: là bộ phận kết nối với dây sạc từ lưới điện để đưa nguồn điện vào bên trong sạc cho hệ thống pin. Vị trí cổng sạc có thể là ở phía trước hoặc phía sau bên hông xe. Cổng sạc cũng có các chuẩn khác khau tùy thuộc vào thị trường, quốc gia và hãng xe cụ thể.5: Cổng sạc xe điện 6 Pin: để động cơ điện có thể hoạt động thì trên xe cần có hệ thống pin điện áp cao.

Pin sẽ được tạo thành từ nhiều khối pin nhỏ và ghép lại thành một khối lớn được đặt ở gầm xe. Pin sẽ lưu trữ năng lượng dưới dạng dòng điện một chiều, tùy thuộc vào loại động cơ điện mà sẽ có bộ chuyển đổi DC-DC hoặc DC-AC để cung cấp năng lượng đến động cơ. Pin dùng trên xe điện có thể được sạc lại, dung lượng và tuổi thọ của khối pin sẽ tùy thuộc vào số lượng viên pin cũng như chất lượng của loại pin được sử dụng.6: Bộ pin trên xe điện Bộ chỉnh lưu: được sử dụng để chuyển đổi nguồn điện AC nhận được từ cổng sạc sang nguồn DC để sạc cho bộ pin. Bộ chỉnh lưu được lắp đặt bên trong xe, nó theo dõi các đặc điểm khác nhau của pin, kiểm soát điện áp, dòng điện, nhiệt độ và trạng thái sạc của bộ pin.7: Bộ chỉnh lưu trên xe điện 7 Bộ biến tần: biến đổi dòng điện một chiều (DC) trên pin thành dòng điện xoay chiều (AC) hoặc đôi khi vẫn là dòng diện một chiều (DC) tùy thuộc vào loại động cơ điện được sử dụng trên xe.

Dòng điện xoay chiều (hoặc một chiều) này sẽ cung cấp năng lượng cho động cơ hoạt động. Ngược lại, khi chiếc xe phanh, bộ biến tần lại làm nhiệm vụ chuyển dòng xoay chiều sinh ra trong quá trình phanh trở thành dòng điện một chiều để nạp lại năng lượng cho pin.8: Bộ biến tần trên xe điện Bộ điều khiển trung tâm: là ECU của xe, quản lý và điều khiển mọi thông số từ pin, điều khiển động cơ, tín hiệu chân ga, momen xoắn của động cơ,… Hình 2.9: Bộ điều khiển trên xe 8 Ắc quy phụ: tuy là xe điện nhưng vẫn không thể thiếu đi ắc quy phụ 12V cung cấp nguồn cho phụ tải hoạt động như các hộp điều khiển, hệ thống đèn tín hiệu, hệ thống mở khóa cửa từ xa,… Hình 2.10: Ắc quy phụ trên xe điện Hệ thống quản lý nhiệt: chịu trách nhiệm duy trì nhiệt độ vận hành cho các bộ phận chính của xe điện (như động cơ điện, bộ điều khiển,. Hệ thống này cũng hoạt động trong quá trình sạc để đạt được hiệu suất tối đa. Nó sử dụng kết hợp làm mát nhiệt điện, làm mát không khí cưỡng bức và làm mát bằng chất lỏng.