Thiết Kế Bộ Điều Khiển Hệ Thống Phanh Tái Tạo Năng Lượng Trên Ô Tô

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC HỆ THỐNG PHANH TÁI TẠO NĂNG LƯỢNG

1.1. Lịch sử hình thành của hệ thống phanh RBS

1.2. Phương pháp tích trữ năng lượng phanh

1.2.1. Hệ thống tái tạo năng lượng động học bằng lò xo cuộn

1.2.2. Hệ thống tích trữ năng lượng thủy lực HHV

1.2.2.1. Động cơ hybrid thủy lực HHV

1.2.2.2. Cấu tạo của hệ thống hybrid thủy lực

1.2.3. Tích trữ năng lượng khi phanh dưới dạng điện năng nạp vào ắc quy

1.2.4. Tích trữ năng lượng phanh bằng siêu tụ

1.2.5. Hệ thống tích trữ năng lượng kiểu bánh đà siêu tốc

1.2.5.1. Cơ chế của KERS bánh đà

1.2.5.2. Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống hybrid bánh đà

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐỂ TÍNH TOÁN LỰC VÀ CÔNG SUẤT PHANH CẦN THIẾT

2.1. Lựa chọn xe để tính toán

2.2. Xác định các thông số của bộ thu hồi năng lượng quán tính của xe khi phanh hoặc giảm tốc

3. CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG BẰNG MATLAB SIMULINK

3.1. Các thông số đầu vào của xe

3.2. Mô phỏng các lực cản

3.2.1. Lực cản gió

3.2.2. Lực cản dốc

3.2.3. Lực quán tính

3.3. Các thông số động lực học của xe

3.4. Sơ đồ mô phỏng cụm thu hồi năng lượng

3.5. Sơ đồ mô phỏng tổng quát

3.6. Bản đồ điều khiển các chế độ mô phỏng

3.7. Các kết quả mô phỏng

3.7.1. Mô men tác dụng lên trục máy phát

3.7.2. Tốc độ của trục Các đăng

3.7.3. Tốc độ của máy phát

3.7.4. Công suất máy phát điện

4. CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ

4.1. Mô tả điều kiện thực nghiệm

4.2. Các kết quả thực nghiệm

4.2.1. Xe bắt đầu phanh khi vận tốc của xe bằng 40 km/h

4.2.2. Xe bắt đầu phanh khi vận tốc của xe bằng 50 km/h

4.2.3. Xe bắt đầu phanh khi vận tốc của xe bằng 60 km/h

4.3. Tính toán năng lượng thu được

4.4. Tính hiệu suất bộ hồi năng lượng

4.5. Ảnh hưởng lực phanh tái sinh đến hệ thống phanh chính trên ô tô

4.5.1. Vấn đề phát sinh trong quá trình phanh tái sinh hoạt động

4.5.2. Phương pháp đo kiểm thí nghiệm

4.5.3. Lựa chọn cảm biến đo mô men

4.5.4. Thông số kỹ thuật cảm biến mô men

4.5.5. Đồ thị hiển thị mô men

4.5.6. Tính toán mô men bánh đà ảnh hưởng đến mô men phanh của bánh xe trong quá trình hệ thống phanh tái sinh hoạt động

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về thiết kế bộ điều khiển hệ thống phanh tái tạo năng lượng

Hệ thống phanh tái tạo năng lượng (RBS) đang trở thành một phần quan trọng trong công nghệ ô tô hiện đại. Thiết kế bộ điều khiển cho hệ thống này không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất phanh mà còn góp phần tiết kiệm năng lượng. Việc nghiên cứu và phát triển các giải pháp phanh tái tạo năng lượng là cần thiết để giảm thiểu lãng phí năng lượng và ô nhiễm môi trường.

1.1. Lịch sử phát triển hệ thống phanh tái tạo năng lượng

Hệ thống phanh tái tạo năng lượng đã được phát triển từ lâu, với ứng dụng đầu tiên trên tàu điện. Công nghệ này đã được cải tiến để áp dụng cho ô tô, giúp thu hồi năng lượng trong quá trình phanh và giảm thiểu lãng phí.

1.2. Tầm quan trọng của hệ thống phanh tái tạo năng lượng

Hệ thống phanh tái tạo năng lượng không chỉ giúp tiết kiệm nhiên liệu mà còn giảm thiểu khí thải. Việc áp dụng công nghệ này trong ô tô sẽ góp phần bảo vệ môi trường và nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng.

II. Vấn đề và thách thức trong thiết kế bộ điều khiển hệ thống phanh

Mặc dù hệ thống phanh tái tạo năng lượng mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong thiết kế bộ điều khiển. Các vấn đề như hiệu suất, độ tin cậy và chi phí sản xuất cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Các vấn đề về hiệu suất trong hệ thống phanh

Hiệu suất của hệ thống phanh tái tạo năng lượng phụ thuộc vào khả năng thu hồi năng lượng và chuyển đổi năng lượng. Việc tối ưu hóa các thông số kỹ thuật là rất quan trọng để đạt được hiệu suất cao nhất.

2.2. Chi phí và độ tin cậy của bộ điều khiển

Chi phí sản xuất bộ điều khiển và độ tin cậy của hệ thống là hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến việc áp dụng công nghệ này. Cần có các giải pháp hợp lý để giảm chi phí mà vẫn đảm bảo độ tin cậy cao.

III. Phương pháp thiết kế bộ điều khiển cho hệ thống phanh tái tạo năng lượng

Thiết kế bộ điều khiển cho hệ thống phanh tái tạo năng lượng cần dựa trên các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Việc áp dụng các mô hình mô phỏng và phân tích dữ liệu sẽ giúp tối ưu hóa thiết kế.

3.1. Mô phỏng hệ thống phanh bằng MATLAB Simulink

Sử dụng phần mềm MATLAB Simulink để mô phỏng các thông số động lực học của hệ thống phanh. Điều này giúp đánh giá hiệu suất và tối ưu hóa thiết kế bộ điều khiển.

3.2. Thiết kế mạch điện điều khiển

Mạch điện điều khiển cần được thiết kế sao cho có thể giao tiếp hiệu quả với các cảm biến và thiết bị khác trong hệ thống. Việc này đảm bảo rằng bộ điều khiển hoạt động chính xác và hiệu quả.

IV. Ứng dụng thực tiễn của hệ thống phanh tái tạo năng lượng

Hệ thống phanh tái tạo năng lượng đã được áp dụng rộng rãi trong các dòng xe hybrid và điện. Việc này không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn nâng cao hiệu suất hoạt động của xe.

4.1. Các dòng xe sử dụng hệ thống phanh tái tạo năng lượng

Nhiều hãng xe đã áp dụng công nghệ phanh tái tạo năng lượng trong các dòng xe hybrid và điện. Điều này giúp giảm thiểu khí thải và tiết kiệm nhiên liệu.

4.2. Kết quả nghiên cứu và thực nghiệm

Các nghiên cứu cho thấy hệ thống phanh tái tạo năng lượng có thể thu hồi được một phần lớn năng lượng mất đi trong quá trình phanh, từ đó nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng của xe.

V. Kết luận và tương lai của hệ thống phanh tái tạo năng lượng

Hệ thống phanh tái tạo năng lượng đang mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành công nghiệp ô tô. Tương lai của công nghệ này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều cải tiến về hiệu suất và bảo vệ môi trường.

5.1. Triển vọng phát triển công nghệ phanh tái tạo năng lượng

Công nghệ phanh tái tạo năng lượng sẽ tiếp tục được nghiên cứu và phát triển, với mục tiêu nâng cao hiệu suất và giảm chi phí sản xuất.

5.2. Tác động đến ngành công nghiệp ô tô

Việc áp dụng công nghệ phanh tái tạo năng lượng sẽ có tác động lớn đến ngành công nghiệp ô tô, từ việc cải thiện hiệu suất đến giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

Luận Văn Thạc Sĩ Về Thiết Kế Bộ Điều Khiển Hệ Thống Phanh Tái Tạo Năng Lượng Trên Ô Tô