Tải bản đầy đủ (.docx) (30 trang)

(TIỂU LUẬN) báo cáo CUỐI kì hệ THỐNG điều KHIỂN tự ĐỘNG TRÊN ô tô đề tài XE HYBRID

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.07 MB, 30 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

BÁO CÁO CUỐI KÌ

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
TRÊN Ơ TƠ
Đề tài: XE HYBRID
GVHD: Thầy Nguyễn Trung Hiếu
Nhóm thực hiện: Nhóm 3
SVTH:
Họ và tên
Đặng Nguyên Khang
Tăng Gia Cường
Phạm Cơng Hiếu
Lâm Anh Khoa
Phan Đình Thắng
Hồng Cơng Danh
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2020


Ý
2.

KIẾN NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ

Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên

.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................


.................................................................................................................................
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của đề tài
2. 1. Kết cấu, cách thức trình bày đề tài:
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
2.2. Nội dung đề tài:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đề tài, các hướng nghiên cứu
có thể tiếp tục phát triển)
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................

2.3. Kết quả đạt được:
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
2.4. Những tồn tại (nếu có):
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 TÌM HIỂU VỀ DỊNG XE HYBRID.................................................................................................. 1
1.1. Giới thiệu tổng quan về dòng xe Hybrid:........................................................................................................... 1

1.1.1. Lịch sử:..................................................................................................................................................... 1
1.1.2. Ưu Điểm và nhược điểm:....................................................................................................................... 1
1.1.3. Xu hướng của hiện tại và tương lai:....................................................................................................... 2
1.2. Các dạng dẫn động của xe:.................................................................................................................................. 2
1.2.1. Hệ thống Hybrid nối tiếp:....................................................................................................................... 2
1.2.2. Hệ thống Hybrid song song:................................................................................................................... 2
1.2.3. Hệ thống Hybrid hỗn hợp:...................................................................................................................... 3
CHƯƠNG 2 TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC VÀ MƠ HÌNH........................................................................................ 2
2.1. Bộ công suất trong động cơ Hybrid:................................................................................................................... 2
2.1.1. Hệ thống truyền lực hybrid dùng bộ kết nối momen:.......................................................................... 2
2.1.2. Hệ thống truyền lực hybrid dùng bộ kết nối tốc độ:............................................................................. 3
2.1.3. Hệ thống truyền lực hybrid hỗn hợp:..................................................................................................... 4
2.2. Mơ hình:................................................................................................................................................................ 4
CHƯƠNG 3 MƠ PHỎNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG................................................................................................ 5
3.1. Phần mềm mô phỏng:........................................................................................................................................... 5
3.1.1. Giới thiệu phần mềm:.............................................................................................................................. 5
3.1.1.1. Matlab-Simulink:
5
3.1.1.2. Matlab-Stateflow:
5
3.1.2. Các khối mô phỏng:................................................................................................................................ 6
3.1.2.1. Khối Strategy: 6
3.1.2.2. Khối Engine: 6
3.1.2.3. Khối Solver Conguration:
7
3.1.2.4. Khối Power split:
8
3.1.2.5. Khối Electric Generator:
8
3.1.2.6. Khối Vehicle Dynamics: 9

3.1.2.7. Khối Electric Motor: 9
3.1.2.8. Khối DC: DC Conventer:........................................................................................................ 10
3.1.2.9. Khối Battery:............................................................................................................................ 10
3.1.3. Các bước mơ phỏng:............................................................................................................................. 10
3.2. Mơ hình mơ phỏng:............................................................................................................................................ 11
3.2.1. Hệ thống Hybird nối tiếp:..................................................................................................................... 11
3.2.1.1. Mơ hình:.................................................................................................................................... 11
3.2.1.2. Ưu và nhược điểm của hệ thống:............................................................................................ 13
3.2.2. Hệ thống Hybrid song song:................................................................................................................. 13
3.2.2.1. Mơ hình:.................................................................................................................................... 13
3.2.2.2. Ưu và nhược điểm của hệ thống:............................................................................................ 15
3.2.3. Hệ thống Hybrid hỗn hợp:.................................................................................................................... 15
3.2.3.1. Mô hình:.................................................................................................................................... 15
3.2.3.2. Ưu và nhược điểm của hệ thống:............................................................................................ 18
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN ĐỀ TÀI........................................................................................................................... 19
4.1. Kết luận mơ hình mơ phỏng:............................................................................................................................. 19
4.2. Kết luận đề tài:.................................................................................................................................................... 20
4.2.1. Tính kinh tế của xe Hybrid:.................................................................................................................. 20
4.2.2. Xu thế phát triển Hybrid ở các nước phát triển:................................................................................. 20
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................................................................... 22


MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống động lực kiểu nối tiếp..................................................... 2
Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống động lực kiểu song song................................................ 3
Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống động lực kiểu hỗn hợp.................................................... 4
Hình 2.1: Sơ đồ một thiết bị kết nối momen.............................................................. 5
Hình 2.2: Một số thiết bị kết nối momen..................................................................... 5
Hình 2.3: Sơ đồ một thiết bị kết nối tốc độ................................................................. 6
Hình 2.4: Hệ bánh răng hành tinh.................................................................................... 6

Hình 2.5: Mơ tơ có stato động........................................................................................... 6
Hình 2.6: Sơ đồ hệ thống truyền lực hybrid xen kẽ momen và tốc độ với
hệ bánh răng hành tinh........................................................................................................... 7
Hình 3.1: Sơ đồ khối Strategy............................................................................................ 9
Hình 3.2: Khối Engine........................................................................................................... 9
Hình 3.2.1: Sơ đồ khối Engine management........................................................... 10
Hình 3.2.2: Sơ đồ khối Engine........................................................................................ 10
Hình 3.3: Bảng thơng số khối Conguration............................................................. 10
Hình 3.4: Tỉ số truyền của khối Power split............................................................ 11
Hình 3.5: Sơ đồ khối Electric Generator................................................................... 11
Hình 3.6: Sơ đồ khối Vehicle Dynamics.................................................................... 12
Hình 3.7: Sơ đồ khối Electric Motor........................................................................... 12
Hình 3.8: Sơ đồ khối DC:DC Conventer................................................................... 13
Hình 3.9: Sơ đồ khối Battery........................................................................................... 13
Hình 3.10: Mơ hình hệ thống Hybrid nối tiếp........................................................ 14
Hình 3.11: Đồ thị cơng suất động cơ điện và xăng Hybrid nối tiếp............14
Hình 3.12: Đồ thị tốc độ trục quay Hybrid nối tiếp............................................. 15
Hình 3.13: Đồ thị năng lượng điện hao phí Hybrid nối tiếp........................... 15
Hình 3.14: Đồ thị lượng nhiên liệu sử dụng Hybrid nối tiếp.......................... 15
Hình 3.15: Mơ hình hệ thống Hybrid song song................................................... 16
Hình 3.16: Đồ thị công suất động cơ điện và xăng Hybrid song song......17
Hình 3.17: Đồ thị tốc độ trục quay Hybrid song song........................................ 17
Hình 3.18: Đồ thị năng lương điện hao phí Hybrid song song......................17
Hình 3.19: Đồ thị lượng nhiên liệu sử dụng Hybrid song song.....................18
Hình 3.20: Mơ hình hệ thống Hybrid hỗn hợp....................................................... 19
Hình 3.21 : Đồ thị cơng suất động cơ điện và xăng Hybrid hỗn hợp.........19
Hình 3.22: Đồ thị tốc độ trục quay Hybrid hỗn hợp............................................ 19
Hình 3.23: Đồ thị năng lượng hao phí Hybrid hỗn hợp..................................... 20
Hình 3.24: Đồ thị lượng nhiên liệu sử dụng Hybrid hỗn hợp.........................20
Hình 4.1: Sơ đồ chạy mơ hình mơ phỏng................................................................. 22



CHƯƠNG 1
TÌM HIỂU VỀ DỊNG XE HYBRID
1.1. Giới thiệu tổng quan về dòng xe Hybrid:
1.1.1. Lịch sử:
Những chiếc xe lai đầu tiên được triển lãm ở Paris Salon năm 1899. Nó được chế
tạo bởi Pieper, Liège của Bỉ và cơng ty truyền tải điện Vendovelli và Priestly
của Pháp. -Xe Pieper là một kiểu xe lai song song với một động cơ xăng nhỏ làm mát
bằng gió được hỗ trợ thêm một động cơ điện và các ắc quy chì.
Một người Pháp tên là Camille Jenatzy đã giới thiệu một chiếc xe lai song song tại
Paris Slon vào năm 1903. Chiếc xe này kết hợp một động cơ xăng 6 hp và một động cơ
điện 14 hp, nó có thể nạp lại cho ắc quy từ động cơ hoặc có thể hỗ trợ động cơ.
Một người Pháp khác tên là H.Krieger chế tạo một chiếc xe lai kiểu nối tiếp thứ
hai vào năm 1902. Thiết kế của ông dùng hai motor DC dẫn động hai bánh trước,
chúng lấy năng lượng từ 44 ngăn ắc quy chì, chúng được nạp lại bằng một máy phát
điện một chiều dẫn động bởi động cơ sử dụng cồn đánh lửa cưỡng bức.
Những xe lai khác, cả hai kiểu song song và nối tiếp đã được chế tạo suốt
khoảng thời gian từ 1899 đến 1914. Mặc dù phanh điện đã được sử dụng trong các
thiết kế đầu thời gian này nhưng nó khơng đề cập đến phanh phục hồi năng lượng.
Hầu hết, thậm chí tất cả các kiểu xe trên đều sử dụng phanh điện động bằng cách
ngắn mạch hoặc lắp đặt điện trở trên phần ứng của motor kéo. Chiếc LohnerPorsche (1903) là một ví dụ điển hình của phương án này.
- Những chiếc xe lai này không thể cạnh tranh nổi với các động cơ xăng được cải
thiện đáng kể sau chiến tranh Thế giới I. Động cơ xăng có sự cải thiện tột bậc về công
suất. -Các động cơ trở nên nhỏ hơn, hiệu quả hơn và không cần sự hỗ trợ của các
motor điện trong thời gian dài. Sự tăng giá do thêm motor điện và sự độc hại từ ắc
quy chì là hai yếu tố then chốt làm xe lai biến mất sau Chiến tranh Thế giới I.
Thiết kế xe lai nối tiếp được hồi sinh bởi giáo sư Dr. Ernest H. Wakefield năm
1976, khi đang làm việc cho Linear Alpha Inc. Các mẫu xe lai khác được chế tạo bởi
tập đoàn Electric Auto vào năm 1982 và tập đoàn Briggs & Stratton 1980, cả hai đều

theo kiểu bố trí song song.
Sự nỗ lực đáng kể nhất trong sự phát triển và thương mại hóa xe lai điện được tạo ra
bởi các nhà sản xuất người Nhật. Năm 1997 Toyota đã cho ra mắt dòng sedan Prius
ở Nhật, Honda cũng cho ra dòng xe Civic và Civic Hybrid. Và tiếp tục phát triển cho
đến hiện nay.
1.1.2. Ưu Điểm và nhược điểm:
Ưu điểm:
+ Cơng nghệ Hybrid có tính kinh tế nhiên liệu cao đồng thời cũng góp phần
giảm phát thải CO2.
+ Một lợi ích khác của xe Hybrid là cực kỳ yên tĩnh, bởi không cần phải sử dụng
động cơ mọi lúc để vận hành.
1


Xe Hybrid sử dụng cả động cơ xăng và mô tơ điện trong q trình tăng tốc
góp phần tăng tốc mượt mà, nhẹ nhàng và liền mạch.
+ Tiết kiệm nhiên liệu. Công nghệ Hybrid của Toyota thể hiện hiệu quả nhiên liệu
cao hơn so với xe thông thường.
Nhược điểm:
+ Giá thành cao.
+ Công suất hạn chế hơn so với xe xăng hoặc dầu truyền thống.
Bên cạnh việc bảo dưỡng giống như xe xăng/dầu hiện tại thì cần phải thay pin khi
pin đã hết hạn sử dụng.
1.1.3. Xu hướng của hiện tại và tương lai:
Khi mà q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa tồn cầu như hiện nay thì việc di
chuyển, vận tải hàng hóa cũng phát triển chóng mặt. Do đó nhu cầu tiêu thụ nhiên liệu
xăng, dầu tăng cao. Một vấn đề mà chúng ta cần đối mặt chính là nhiên liệu sẽ cạn
kiệt trong tương lai. Do đó tiết kiệm nhiên liệu và năng lượng là yêu cầu hàng đầu của
mỗi quốc gia và thế giới.
Ngành công nghiệp ơ tơ cũng khơng nằm ngồi vấn đề cấp thiết trên. Nhiều hãng

sản xuất ô tô lớn trên thế giới không ngừng tạo ra các mẫu xe tiết kiệm nhiên liệu. Ví
dụ Toyota từ cuối 1997 đã ra mắt mẫu xe Hybrid đầu tiên của thế giới Toyota Prius.
Sau đó Honda vào cuộc sản xuất Civic sửdụng động cơ Hybrid.
1.2. Các dạng dẫn động của xe:
1.2.1. Hệ thống Hybrid nối tiếp:
Khi động cơ hoạt động, nó truyền năng lương cho một máy phát điện. Dòng điện
sinh ra chia làm hai phần, một để sạc bình ắc-quy và một sẽ chạy motor điện, bộ
phận sẽ truyền năng lượng tới các trục xe. Đó được gọi là hệ thơng nói tiếp vì năng
lượng truyền theo một quá trình liên tục (hay nói cách khác hoạt động của động cơ và
motor điện tiến hành lần lượt).
Trong sơ đồ nói tiếp, động cơ đốt trong (động cơ xăng, động cơ diesel) kéo máy
phát cung cấp điện cho ắc-quy và động cơ điện, ở đây khơng có sự liên hệ cơ khí nào
giữa nguồn động lực và bánh xe. Năng lượng được chuyển đội từ hóa năng của nhiên
liệu thành cơ năng làm quay rô-to của máy phát tạo ra điện năng và từ điện năng
chuyển thành cơ năng của bánh xe.
+

Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống động lực kiểu nối tiếp
2


Ưu điểm:
+ Động cơ đốt trong sẽ không khi nào hoạt động ở chế độ không tải nên giảm được
ô nhiễm mơi trường.
+ Động cơ đốt trong có thể chọn ở chế độ tối ưu hơn, phù hợp với các loại ơ tơ.
Nhược điểm:
+ Kích thước và dung tích Ắc-quy lớn hơn so với hệ thống song song.
+ Động cơ đôt trong luôn làm việc ở chế độ tải nặng để cung cấp nguồn điện cho
ắc-quy nên dễ bị quá tải.
1.2.2. Hệ thống Hybrid song song:

Trong hệ thống song song, cả động cơ và motor điện cùng truyền lực tới các trục
bánh xe, mức độ tùy theo các điều kiện khác nhau. Đó được gọi là hệ thống song song
vì dòng năng lượng tới các bánh xe đi song song. Hệ thống này chỉ có 1 motor điện,
do vậy khơng thể cùng lúc vừa vận hành các bánh xe, vừa nạp điện vào bình ắc-quy.
Khi nào motor điện làm nhiệm vụ của một máy phát điện, dòng điện ắc-quy sẽ thay
thế vai trò của motor điện.
Đối với loại hệ thống này, cả hai nguồn động lực (điện và xăng hoặc diesel) đều
được kết nối trực tiếp vào bánh xe và có thể truyền động lực một cách độc lập hoặc
đồng thời. Nói đơn giản là bánh xe có thể được dẫn động một cách riêng biệt bằng
động cơ điện hoặc động cơ xăng (diesel) hoặc cả hai. Động cơ điện có 2 chức năng
chính. Chức năng thứ nhất là chuyển hóa điện năng được cung cấp từ ắc-quy thành
cơ năng. Chức năng thứ hai là chuyển hóa ngược lại từ cơ năng thành điện năng để
nạp lại cho ắc-quy. Vì vậy, hệ thống song song có thể tận dụng cả hai nguồn năng
lượng một cách hiệu quả hơn.
Trong sơ đồ này, ngồi sự liên hệ cơ khí trực tiếp giữa động cơ đốt trong và bánh
xe như ô tô thông thường cịn có thêm động cơ điện truyền động đến bánh xe. Khi ô
tô chạy trên xa lộ, nguồn dẫn động chủ yếu sẽ là động cơ đốt trong, động cơ điện sẽ
dùng khi gia tốc ơ tơ cịn, khi chạy trong thành phố nguồn dẫn động chủ yếu là
động cơ điện.

Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống động lực kiểu song song
2


Ưu điểm:
+ Công suất của ô tô sẽ mạnh hơn do sử dụng cả hai nguồn năng lượng.
+ Không cần dùng máy phát riêng do động cơ điện có tính năng giao hoán, lưỡng
dụng sẽ làm nhiệm vụ nạp điện cho ắc-quy trong các chế độ hoạt động bình thường,
ít tổn thất cho các cơ cấu truyền đông trung gian.
+ Động cơ điện được sử dụng ở đây là loại đặc biệt có tính năng lưỡng dụng, nó có

thể khởi động động cơ đốt trong và dùng như một máy phát điện để nạp điện cho
ắc-quy, cung cấp năng lượng trong trường hợp xe cần lên dốc hoặc tăng tốc.
Nhược điểm:
Phức tạp và chi phí cao.
Cần một khớp nối cơ khí giống như vi sai.
1.2.3. Hệ thống Hybrid hỗn hợp:
Hệ thống này kết hợp cả 2 hệ thống nối tiếp và song song nhằm tận dụng tối đa
năng lượng có ích được sinh ra. Nó có 2 motor, và tùy từng điều kiện khác nhau mà
xe lắp hệ thống kết hợp sẽ sử dụng đồng thời cả motor điện và động cơ điện hay chỉ
sử dụng năng lượng nguồn điện để thu được hiệu quả cao nhất. Thậm chí, khi cần
thiết, hệ thống này vừa vận hành các trục bánh xe trong khi vẫn có thể nạp điện vào
máy phát. Hệ thống hỗn hợp này hiện chiếm ưu thế trong chế tạo xe Hybrid.
Hệ thống này tận dụng được ưu điểm của 2 hệ thống kể trên, nhưng có nhiều bộ
phận hơn và chế tạo lắp đặt khó khăn hơn:
+
+

Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống động lực kiểu hỗn hợp
+
+
+
+

Ưu điểm:
Có đầy đủ ưu điểm của cả 2 loại nối tiếp và song song.
Chế độ lái linh hoạt ở các điều kiện lái khác nhau.
Nhược điểm:
Kết cấu phức tạp.
Chi phí cao.
3



CHƯƠNG 2
TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC VÀ MƠ HÌNH
2.1. Bộ cơng suất trong động cơ Hybrid:
2.1.1. Hệ thống truyền lực hybrid dùng bộ kết nối momen:

Hình 2.1: Sơ đồ một thiết bị kết nối momen
Một thiết bị kết nối mô-men như sơ đồ gồm có 3 cổng và có 2 bậc tự do. Cổng 1 là
đầu vào đơn hướng, cổng 2 và 3 là cổng ra hoặc vào 2 chiều, nhưng cả 2 không cùng
là cổng vào một lúc. Cổng 1 kết nối trực tiếp với ĐCĐT hoặc thông qua 1 hộp số cơ
khí. Cổng 2 kết nối trực tiếp với trục của mô-tơ điện hoặc qua 1 hộp số cơ khí. Cổng 3
kết nối với bánh xe chủ động qua liên kết cơ khí. Nếu bỏ qua tổn thất và giả sử cổng 2
đang là cổng vào thì năng lượng ra bánh xe là: T3ɷ3=T1ω1+T2ω2
Momen kết nối có thể được biểu diễn: T3 = k1T1 + k2T2
Với k1 và k2 là tham số cấu trúc của bộ kết nối momen. Vận tốc góc ω1, ω2 và ω3
quan hệ với nhau: ω3 = ω1/k1 = ω2/k2
Thiết bị kết nối momen có rất nhiều dạng khác nhau, một số thiết bị cơ bản như:
truyền động bánh răng, đai hay sử dụng trực tiếp mô-tơ điện. Mỗi thiết bị sẽ cho một
thông số về k1 và k2 khác nhau.

Hình 2.2: Một số thiết bị kết nối momen
2


Ưu điểm:
+ Kết cấu nhỏ gọn, đơn giản,
+ Đặc tính kéo của xe gần giống với đặc tính tối ưu, hiệu suất cao do ít tổn hao qua
bộ truyền.
Nhược điểm:

+ 2 nguồn động lực cịn có dãi tốc độ như nhau.
2.1.2. Hệ thống truyền lực hybrid dùng bộ kết nối tốc độ:

Hình 2.3: Sơ đồ một thiết bị kết nối tốc độ
Năng lượng được cung cấp bởi một nguồn năng lượng có được kết nối cùng nhau
bằng cách cộng tốc độ của chúng. Tương tự bộ kết nối mô-men bộ kết nối tốc độ có
sơ đồ như cũng gồm 3 cổng – 2 bậc tự do. Cổng 1 kết nối với ĐCĐT với dòng năng
lượng đơn hướng. Cổng 2 và 3 có thể kết nối với mơ-tơ điện hoặc truyền lực cuối, cả
2 đều với dòng năng lượng 2 chiều.
Bộ kết nối tốc độ cơ khí có thuộc tính: ω3 = ω1k1 + ω2k2
Với k1 và k2 là hằng số kết hợp với cấu trúc và hình học được thiết kế. Trong số 3
tốc độ, ω1, ω2 và ω3, 2 trong số chúng độc lập với nhau và có thể điều khiển độc
lập. Do sự ràng buộc của bảo toàn năng lượng, mô-men xoắn được liên kết cùng
nhau bởi biểu thức: T3 = T1/k1 = T2/k2
Một số thiết bị kết nối tốc độ điển hình như: bộ bánh răng hành tinh, mơ-tơ có stato
động.

Hình 2.4: Hệ bánh răng hành tinh

Hình 2.5: Mơ tơ có stato động

3


Ưu điểm:
+ Đảm bảo tính linh hoạt về phương diện tốc độ của động cơ mà mô-tơ, tránh được
hiện tượng cưỡng bức tốc độ của 1 trong 2 nguồn khi có tốc độ làm việc khác nhau.
Nhược điểm:
+ Kết cấu hệ bánh răng hành tinh cồng kềnh.
+ Mơ-tơ có stato động phức tạp yêu cầu chế tạo độ chính xác cao.

2.1.3. Hệ thống truyền lực hybrid hỗn hợp:
Bằng kết nối tổ hợp mơ-men và tốc độ, có thể thiết lập hệ thống truyền lực hybrid
mà trong đó trạng thái kết nối mơ-men và kết nối tốc độ có thể được lựa chọn xen
kẽ. Ví dụ như sơ đồ. Ngồi sơ đồ có rất nhiều sơ đồ sử dụng hỗn hợp kết nối momen
và tốc độ bắng cách dùng xen kẽ các cấu hình của hai kiểu bộ kết nối.

Hình 2.6: Sơ đồ hệ thống truyền lực hybrid xen kẽ momen và tốc độ với hệ bánh răng
hành tinh
Ưu điểm:
+ Cho hiệu quả sử dụng cao hơn ở những điều kiện lại lái khác nhau.
+ Nhiên liệu/điện tiêu hao hợp lý hơn ở những điều kiện xe luôn thay đổi.
+ Công suất phát ra ổn định hơn.
Cấu tạo cồng kềnh làm tăng trọng lượng xe.
Bộ điều khiển phức tạp.
Chi phí cao.
2.2. Mơ hình:
Mơ hình sử dụng mơ phỏng là mơ hình mẫu cơ bản có sẳn trong Matlab/Simulink.
Chúng ta sẽ đọc hiểu và xem xét mơ hình, biết được ý nghĩa và giá trị của các khối có
trong mơ hình từ đó rút ra kết luận giữa 3 loại mơ hình là Hybrid nối tiếp, Hybrid
song song và Hybrid hỗn hợp về các đường đặc tính cơng suất, moment, suất tiêu hao
nhiên liệu,…v.v..
Sau khi hiểu rõ cấu tạo và các thông số thiết lập của mơ hình mẫu sẽ có thể tính
tốn, thay đổi thơng số thiết cơ bản và tiến hành một mơ phỏng hồn tồn mới .
+
+
+

4



CHƯƠNG 3
MƠ PHỎNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG
3.1. Phần mềm mơ phỏng:
3.1.1. Giới thiệu phần mềm:
3.1.1.1. Matlab-Simulink:
Simulink được coi là phần mở rộng của Matlab. Simulink được dùng để mô
phỏng các hệ động học, các hệ tuyến tính, phi tuyến, các mơ hình trong thời gian liên
tục hoặc gián đoạn. Đặc điểm nổi bật của Simulink là lập trình ở dạng sơ đồ cấu
trúc, sử dụng các đối tượng đồ họa.
Simulink cung cấp giao diện đồ họa để xây dụng mô hình ở dạng sơ đồ khối. Bằng
thao tác “nhấn và kéo chuột” người sử dụng có thể kéo các khối chuẩn trong thư
viện của Simulink ra vùng làm việc của mình để xây dựng mơ hình mơ phỏng.
Để xây dựng mơ hình ta khởi động Matlab và khởi động Simulink, mở thư viện
của khối Simulink sau đó chọn các nhóm thích hợp. Một số thư viện của Simulink:
+ Nhóm Math Operations: thư viện các khối tính tốn
+ Nhóm Sinks: thư viện các khối xauats và hiển thị dữ liệu
+ Nhóm Sources: thư viện các khối nguồn tính hiệu
+ Nhóm Monlinear: thư viện chứa các khối phi tuyến
+ Nhóm Sinks và Systems: thưu viện chứa các khối cơng cụ xử lí tín hiệu
+ …
Để copy một khối từ thư viện vào cửa sổ của mơ hình ta chọn khối, rê chuột để kéo
khối đã chọn thả vào cửa sổ mơ hình. Trong của sổ mơ hình, nếu muốn copy một
khối, ấn phím Ctrl và rê chuột sang vị trí đặt bản copy, nếu muốn xóa hãy chọn nó và
ấn phím Delete.
3.1.1.2. Matlab-Stateflow:
Khái niệm Stateflow: thực hiện chức năng của một cơ cấu máy hữu hạn trạng thái
của một mơ hình mơ phỏng trong Simulink. Một mơ hình mơ phỏng có thể bao gồm
các khối của Simulink, các khối Toolbox và các khối của Stateflow. Một sơ đồ
Stateflow tập hợp các đối tượng đồ họa và đối tượng phi đồ họa.
Trạng thái (State): mô tả phương thức hệ thống được điều khiển bởi các sự kiện,

tình trạng làm việc hay khơng làm việc của các trạng thái luôn thay đổi theo các
điều kiện và sự kiện. Có hai loại trạng thái là trạng thái loại trừ (OR) mô tả phương
thức loại trừ lẫn nhau, trạng thái ngang hàng (AND).
Chuyển đổi (Transitions): Hành động chuyển đổi từ trạng thái này sang trạng thái
khác của hệ thống thông qua một đối tượng gọi là “chuyển đổi”. Đó là đối tượng đồ
hoạ (đối tượng nguồn) nối với một đối tượng khác (đối tượng đích), bằng một đường
cong có mũi tên. Đối tượng nguồn là nơi chuyển đổi bắt đầu, đối tượng đích là nơi
chuyển đổi kết thúc. Điểm phân chia một chuyển đổi thành các đoạn (hay nhánh) gọi
là điểm nút. Chuyển đổi mặc định là một loại chuyển đổi đặc biệt, có đối tượng đích,
khơng có đối tượng nguồn; chuyển đổi mặc định để báo cho Stateflow biết trạng thái
con nào sẽ hoạt động ngay sau khi trạng thái mẹ được kích hoạt. Nhãn của một
chuyển đổi xác định chuyển đổi đó; nhãn này có thể chứa một sự kiện, một điều kiện,
một hoạt động có điều kiện hoặc một hoạt động chuyển đổi.
5


Sự kiện (Events): các sự kiện không phải là một đối tượng đồ hoạ nên không thể
hiện trực tiếp trong sơ đồ Stateflow nhưng nó làm cho sơ đồ đó hoạt động. Khi sự
kiện bắt đầu xảy ra, các trạng thái của sơ đồ Stateflow được đánh giá. Sự truyền đi
một sự kiện sẽ kích hoạt một chuyển đổi hoặc kích hoạt một hoạt động nào đó.
Dữ liệu (Data): chúng là những đối tượng phi đồ hoạ, được dùng để lưu giữ các
giá trị bằng số trong sơ đồ Stateflow.
Điều kiện (Condition): là một mệnh đề logic, có giá trị đúng hoặc sai dùng để xác
định một chuyển đổi xảy ra nếu mệnh đề đó đúng.
Hành động (Acstions): các hành động xảy ra khi khởi động mơ hình Stateflow, đó
có thể là hành động chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác hoặc là hành động
của một trạng thái. Các trạng thái có thể có các hành động đi vào, ở trong, đi ra và
hành động nương theo sự kiện.
Matlab – Simulink, Matlab - Stateflow là công cụ hữu hiệu để mơ phỏng các hệ
thống các (hybrid systems) có bao hàm các quá trình động lực liên tục hoặc gián đoạn

và các ứng xử logic phức hợp. Với Stateflow có thể thực hiện các hệ thống điều khiển
có giám sát các trạng thái và có thể ln tự thay đổi để phù hợp với đối tượng điều
khiển.
3.1.2. Các khối mơ phỏng:
3.1.2.1. Khối Strategy:

Hình 3.1: Sơ đồ khối Strategy
Thiết lập tốc độ vịng quay của động cơ và thơng qua khối K điều chỉnh trạng
thái theo một tỉ lệ nhất định (tỉ lệ của nó là 1.08) và cuối cùng sẽ cho ra được tốc độ
đầu vào của động cơ.
Thường tốc độ động cơ được thiết lập là 2000 vòng/phút.
Tương tự moment được thiết lập của máy phát được tính toán và chuyển đổi thành
moment đầu vào của máy phát.
3.1.2.2. Khối Engine:

Hình 3.2: Khối Engine
6


Khối này có chức năng như một động cơ đốt trong, Gồm hai khối
Engine management và khối Engine
Khối Engine management:

Hình 3.2.1: Sơ đồ khối Engine management
Nhận tín hiệu đầu vào của động cơ (tín hiệu mong muốn) và tín hiệu số vịng quay
thực tế của động cơ sau đó tính tốn ra góc mở bướm ga phù hợp và đưa tiếp tục vào
khối engine. Khối engine nhận tín hiệu góc mở bướm ga sau đó lại xuất ra số vịng
quay thực tế và tiếp tục đưa lại vào khối engine management, cứ như thế nó sẽ tạo
thành một vịng lặp kín để điều khiển động cơ.
Trong khối engine management thì tốc độ tín hiệu đầu vào trừ đi tốc độ thực tế sau

đó qua khối điều chỉnh trạng thái theo một tỉ lệ phù hợp tiếp tục qua hàm tích phân
và cuối cùng tính ra góc mở bướm ga tương ứng.
Khối Engine:

Hình 3.2.2: Sơ đồ khối Engine
Trong khối engine thì vị trí bướm ga được đưa qua khối SPS để biến tín hiệu vật lí
thành tín hiệu số để đưa vào khối Generic engine. Từ khối này sẽ xuất ra công suất
của động cơ, lượng nhiên liệu tiêu hao và cảm biến tốc độ động cơ.
3.1.2.3. Khối Solver Conguration:

Hình 3.3: Bảng thông số khối Conguration
7


Khối này để tính tốn phương trình mơ phỏng, sẽ bắt đầu mơ phỏng với một giá trị
an tồn. Ở đây giá trị an toàn là từ 1e-9.
3.1.2.4. Khối Power split:

Hình 3.4: Tỉ số truyền của khối Power split
Dùng phân chia tỉ số truyền. Đó là một bộ bánh răng hành tinh gồm có cần dẫn C,
bánh răng bao R và bánh răng mặt trời S. Có tác dụng thay đổi tỉ số truyền dựa trên
sự dẫn động của động cơ và moto điện. Ở đây tỉ số truyền là 2.
3.1.2.5. Khối Electric Generator:

Hình 3.5: Sơ đồ khối Electric Generator
Tín hiệu đầu vào:
+ Giá trị momen máy phát yêu cầu đưa vào khối Generator & drive ở chân Tref.
+ Gía trị điện áp V thơng qua một cảm biến dịng Current sensor đưa vào khối.
Generator & drive ở chân V+.
+ Sau đó khối Generator & drive sẽ tính tốn và xử lý

+ Tín hiệu đầu ra: tốc độ của máy phát điện. Sau khí khối Generator & drive tính
tốn và xử lý và đưa ra ở chân R thông qua cảm biến RPM sensor đưa ra tốc độ của
máy phát.
Sau đó giá trị tốc độ này sẽ đưa vào đầu vào của máy phát để xác định xem với tốc
độ đó thì momen u cầu đã đủ hay chưa để điều khiển một cách chính xác.
Máy phát điện ở đây đóng vai trị cực kì quan trọng: vừa tạo ra và cung cấp năng
lượng cho các hệ thống khác trên xe hoạt động đồng thời cũng tạo ra năng lượng
cung cấp cho moto điện hoạt động.
8


3.1.2.6. Khối Vehicle Dynamics:

Hình 3.6: Sơ đồ khối Vehicle Dynamics
Hai bánh xe trái và phải nhận 2 tín hiệu N và A , trong đó :
+ N là Tải trọng Fz tác dụng lên nó
+ A là Tốc độ vịng quay của trục bánh xe
Hai bánh xe xuất ra tín hiệu H ở mỗi bánh xe , H là phản lực theo phương
ngang tác dụng lên bánh xe => Do đó tính được vận tốc của nó
Phương trình cân bằng lực kéo mj = Fk – Fc
+ Tổng lực kéo : Fk = Fnr + Fnf
+ Tổng lực cản : Fc = Fw +Fmđ
Trong đó : j là gia tốc
+ NR trong hình vẽ là lực kéo ở bánh sau
+ NF trong hình vẽ là lực kéo ở bánh trước
+ Wind velocity là lực cản gió
+ Road incline là lực cản từ mặt đường với góc beta
Từ đó sẽ tính ra vận tốc của bánh xe rồi đưa qua hàm PSS để chuyển từ tín hiệu
tỉnh sang tín hiệu số. Vậy đưa ra được tốc độ xe.
3.1.2.7. Khối Electric Motor:


Hình 3.7: Sơ đồ khối Electric Motor
Ref_motor_rpm được đưa vào khối Speed controller thông qua chân rpm_ref ,
chân này được khếch tán và sử dụng với PID kết hợp với RPM sensor .
Từ chân trên kết hợp với nhau đưa ra chân tín hiệu T_ref , sau đó được đưa vào
bên trong motor và driver để điều khiển .
Trong đó :
+ Ref_motor_rpm là tốc độ yêu cầu của motor
+ Speed Controller được xem là bộ vi xử lý
9


+
+

RPM sensor là cảm biến tốc độ
T_ref là chân tín hiệu bướm ga
3.1.2.8. Khối DC: DC Conventer:

Hình 3.8: Sơ đồ khối DC:DC Conventer
Khối DC:DC conventer biến đổi điện áp 201,6 V thành điện áp 12V nạp vào các ắc
quy phụ.
3.1.2.9. Khối Battery:

Hình 3.9: Sơ đồ khối Battery
Battery có nhiệm vụ nạp và lưu trữ điện…ln ln giữ có năng lượng đẻ cung cấp
cho hệ thống điện trong xe.
Khối Battery bao gồm:
+ Nguồn 201.6 DC
+ Điện trở 0.05 Ohm: Dùng để dập tắt dòng điện được tạo ra khi sử dụng mơ tơ

và các thiết bị điện khác
+ Bộ tính tốn Năng lượng, nạp, xả của Battery
+ Cảm biến điện áp: Chuyển đổi điện áp đo được sang tín hiệu đưa vào Bộ tính
tốn bằng cổng V-để xác định điện áp hiện tại của Battery
+ Cảm biến dòng điện: Chuyển đổi dịng điện đo được sang tín hiệu đưa vào Bộ
tính tốn bằng cổng I-để xác định dịng hiện tại của Battery.
3.1.3. Các bước mơ phỏng:
Để thực hiện một q trình mô phỏng ta tiến hành các bước:
+ Xây dụng mô hình mơ phỏng
+ Xác lập giá trị các thơng số của mơ hình
+ Xác lập điều kiện đầu
+ Lựa chọn cách thức xuất kết quả
+ Điều khiển việc thực thi q trình mơ phỏng
10


3.2. Mơ hình mơ phỏng:
3.2.1. Hệ thống Hybird nối tiếp:
3.2.1.1. Mơ hình:
Hệ thống Hybrid nối tiếp (Series Hybrid Transmission) là hệ thống dẫn động xe
hybrid trong đó xe chỉ được kéo bới mô-tơ điện. Mô-tơ điện được cung cấp năng
lượng bởi 2 nguồn là ắc-quy và máy phát điện, được dẫn động bởi động cơ đốt trong.
Bánh xe được kéo bởi một mô tơ điện. Mô-tơ điện lấy năng lượng từ nguồn ắcquy hoặc máy phát điện. Cụm động cơ đốt trong và máy phát có nhiệm vụ giúp ắcquy bổ sung năng lượng cho mo-tơ kéo khi công suất tải yêu cầu lớn và nạp lại cho
ắc-quy khi công suất tải yêu cầu nhỏ hoặc dung lượng ắc-quy thấp.

Hình 3.10: Mơ hình hệ thống Hybrid nối tiếp

Hình 3.11: Đồ thị công suất động cơ điện và xăng Hybrid nối tiếp
Battery: Từ 0s -2s thì n engine ổn định, acqui nhận năng lượng từ máy phát, khi
tăng tốc thì acqui cung cấp năng lượng cho motor kéo, khi giảm tốc bởi vì động năng

từ các bánh xe bị thu hồi và chuyển thành năng lượng điện và sử dụng để sạc cho
acqui bởi máy phát. Khi duy trì ở tốc độ 20m/s năng lượng từ acqui vẫn cung cấp
cho motor điện.
Engine: vì tốc độ động cơ ổn định nên cơng suất phát ra không đổi.

11


Hình 3.12: Đồ thị tốc độ trục quay Hybrid nối tiếp
Engine: Ban đầu thiết lập ở tốc độ ổn định cho động cơ là 15 m/s là khoảng n =
2000v/p.
Generator: Số vịng quay của máy phát ln bằng số vịng quay của động cơ,
do động cơ chỉ dẫn động máy phát để cung cấp năng lượng cho các thành phần
khác. Motor kéo: khi tăng tốc thì n motor kéo tăng và ngược lại.

Hình 3.13: Đồ thị năng lượng điện hao phí Hybrid nối tiếp
Khi tốc độ ổn định 15m/s thì năng lượng của động cơ cung cấp cho các battery,
gennerator và motor kéo sẽ đủ dùng, sự mất mát xem như bằng không, khi tăng tốc
ở tốc độ cao hơn thì tiêu hao năng lượng từ battery của máy phát sẽ tăng để cung cấp
cho motor kéo quay nhanh hơn vì lúc này cơng suất từ đồng cơ cung cấp khơng đổi.
Khi giảm tốc thì tổng năng lượng nạp lại nhận được của battery và motor kéo từ sự
thu hồi động năng từ bánh xe nên vẫn mất mát công suất.

Hình 3.14: Đồ thị lượng nhiên liệu sử dụng Hybrid nối tiếp
12


Do động cơ hoàn toàn tách rời với bánh dẫn động nên động cơ ln được duy trì ở
chế độ làm việc tối ưu nên sự tiêu hao nhiên liệu là nhỏ nhất.
3.2.1.2. Ưu và nhược điểm của hệ thống:

Ưu điểm:
+ Động cơ tách rời với bánh dẫn nên tốc độ và momen của động cơ độc lập với tốc
độ momen u cầu và có thể ln được duy trì làm việc ở vùng làm việc tối ưu của nó
với sự tiêu thụ nhiên liệu và phát thải nhỏ nhất.
+ Sự ngắt kết nối giữa động cơ và bánh xe cịn cho phép động cơ có thể hoạt động
ở vùng tốc độ cao.
+ Khả năng gia tốc tốt khi không có qn tính của hệ dẫn động cơ khí, bánh đà,…
+ Không cần nhiều bánh răng dẫn động nên cấu tạo đơn giản hơn.
+ Có thể thay thế bộ vi sai bằng các mơ-tơ điện nên có thể nghiên cứu cho hệ
dẫn động lái 4 bánh và không cần cần điều khiển làm phức tạp cho quá trình lái.
Nhược điểm:
+ Năng lượng bị biến đổi qua lại nhiều lần gây tổn thất đáng kể.
+ Máy phát và mô-tơ điện phải có độ lớn và dung lượng nhất định để đảm bảo yêu
cầu kéo nên có thể làm tăng đáng kể trọng lượng.
3.2.2. Hệ thống Hybrid song song:
3.2.2.1. Mơ hình:
Hệ dẫn động song song (Parallel Hybrid Transmission) cho phép động cơ đốt
trong và mô-tơ kéo cùng truyền công suất của chung song song, trực tiếp tới bánh xe.
So với dẫn động nối tiếp thì loại này khơng cần máy phát điện, mơ-tơ kéo nhỏ và hiệu
suất tổng có thể cao hơn. Tuy nhiên việc điều khiển lại phức tạp hơn do sự kết hợp cơ
khí giữa động cơ đốt trong và các bánh xe.

Hình 3.15: Mơ hình hệ thống Hybrid song song

13


Hình 3.16: Đồ thị cơng suất động cơ điện và xăng Hybrid song song
Battery: Từ 0s -2s thì xe chủ yếu duy trì tốc độ nhờ vào cơng suất của engine, khi
tăng tốc thì acqui cung cấp năng lượng cho motor kéo, khi giảm tốc bởi vì động

năng từ các bánh xe bị thu hồi và chuyển thành năng lượng điện và sử dụng để sạc
cho acqui, khi này moto điện đóng vai trị như máy phát. Khi duy trì ở tốc độ 20m/s
vẫn cần năng lượng cung cấp cho motor kéo vì động cơ khơng đủ duy trì tốc độ vì
cơng suất phát ra chỉ duy trì ở 15m/s.
Engine: tốc độ đông cơ tăng khi xe tăng tốc và giảm khi xe giảm nên đường cơng
suất của engine có dạng đường cong.

Hình 3.17: Đồ thị tốc độ trục quay Hybrid song song
Engine: Ban đầu khi xe duy trì ở tốc độ ổn định là 15m/s thì số vịng quay của
engine n = 2000v/ph, còn của moto điện là n = 500v/ph. Khi tăng tốc từ (2s – 8s) thì
năng lương cung cấp từ acqui cho moto điện tăng làm tăng số vịng quay của moto
điện và thơng qua hộp số số vòng quay của engine cũng tăng. Và ngược lại khi giảm
tốc.
Motor điện: khi tăng tốc thì n motor điện tăng và ngược lại.

Hình 3.18: Đồ thị năng lương điện hao phí Hybrid song song
14


Khi tốc độ ổn định 15m/s thì năng lượng cung cấp cho xe chủ yếu đến từ engine, sự
mất mát xem như khơng có, khi tăng tốc hoặc duy trì ở tốc độ cao hơn thì tiêu hao
năng lượng từ battery sẽ tăng để cung cấp cho motor kéo quay nhanh hơn vì lúc này
cơng suất từ đồng cơ cung cấp khơng đủ dùng. Khi giảm tốc thì tổng năng lượng nhận
của battery và motor kéo từ sự thu hồi động năng từ bánh xe chuyển thành năng lượng
điện nạp lại cho bình acqui bởi moto điện. do đó vẫn mất mát cơng suất.

Hình 3.19: Đồ thị lượng nhiên liệu sử dụng Hybrid song song
Do động cơ được sử dụng song song với moto điện tới trực tiếp bánh dẫn động
nên lượng tiêu hao nhiên liệu của hệ thống là lớn nhất.
3.2.2.2. Ưu và nhược điểm của hệ thống:

Ưu điểm:
+ Công suất xe mạnh hơn do sử dụng 2 nguồn năng lượng.
+ Bình ắc-quy nhỏ hơn do hoạt động của động cơ điện ít hơn động cơ nhiệt.
Nhược điểm:
+ Động cơ điện, bộ phận điều khiển mơ-tơ điện có kết cấu phức tạp. Động cơ nhiệt
phải thiết kế lớn hơn kiểu mắc nối tiếp.
+ Tính ơ nhiễm mơi trường và kinh tế nhiên liệu không cao.
3.2.3. Hệ thống Hybrid hỗn hợp:
3.2.3.1. Mơ hình:
Dẫn động hỗn hợp dùng một bộ bánh răng hành tinh để kết nối động cơ đốt trong,
mô-tơ điện và bộ truyền động với nhau. Động cơ đốt trong được nối với vành răng
của bộ bánh răng hành tinh qua li hợp 1, nó được sử dụng để nối hoặc ngắt động cơ
đốt trong với vành răng. Mô-tơ điện được nối với bánh răng mặt trời. Khóa 1 dùng để
khóa bánh răng mặt trời và roto của mơ-tơ điện với khung xe. Ly hợp 2 dùng để nối
hoặc tách bánh răng mặt trời với vành răng. Bộ truyền động được dẫn động bới cầu
dẫn của bộ bánh răng hành tinh qua một bánh răng trung gian.

15


Hình 3.20: Mơ hình hệ thống Hybrid hỗn hợp

Hình 3.21 : Đồ thị công suất động cơ điện và xăng Hybrid hỗn hợp
Battery: Từ 0s -2s thì n engine ổn định, acqui nhận năng lượng từ máy phát, khi tăng
tốc thì acqui cung cấp năng lượng cho motor kéo, khi giảm tốc bởi vì động năng từ các
bánh xe bị thu hồi và chuyển thành năng lượng điện và sử dụng để sạc cho acqui bởi
máy phát. Khi duy trì ở tốc độ 20m/s vẫn cần năng lượng cung cấp cho motor kéo vì
động cơ khơng đủ duy trì tốc độ vì cơng suất phát ra chỉ duy trì ở 15m/s.
Engine: vì tốc độ động cơ ổn định nên cơng suất phát ra khơng đổi.


Hình 3.22: Đồ thị tốc độ trục quay Hybrid hỗn hợp
16


Engine: Ban đầu thiết lập ở tốc độ ổn định cho động cơ là 15m/s là khoảng n =
2000v/p từ 2s đến 8s tăng tốc và từ 12s đến 18s giảm tốc thì n vẫn giữ khoảng
2000v/p. Vì trong trường hợp này máy phát - bánh răng mặt trời sẽ có nhiệm vụ
điều chỉnh tốc độ và chiều cùng kết hợp với tốc độ motor kéo - bánh răng bao trong
bộ bánh răng hành tinh để điều khiển xe.
Generator: khi tăng tốc thì n máy phát giảm xuống thì n của motor kéo tăng do
n động cơ không đổi và ngược lại cho trường hợp giảm tốc.
Motor kéo: khi tăng tốc thì n motor kéo tăng và ngược lại.

Hình 3.23: Đồ thị năng lượng hao phí Hybrid hỗn hợp
Khi tốc độ ổn định 15m/s thì năng lượng của động cơ cung cấp cho các battery,
gennerator và motor kéo sẽ đủ dùng, sự mất mát xem như cân bằng với công suất
động cơ tạo ra, khi tăng tốc hoặc duy trì ở tốc độ cao hơn thì tiêu hao năng lượng từ
battery của máy phát sẽ tăng để cung cấp cho motor kéo quay nhanh hơn vì lúc này
cơng suất từ đồng cơ cung cấp không đổi và không đủ dùng. Khi giảm tốc thì tổng
năng lượng nhận của battery và motor kéo từ sự thu hồi động năng từ bánh xe chuyển
thành năng lượng điện sẽ nhỏ hơn công suất từ máy phát phát ra để giảm tốc nên vẫn
mất mát cơng suất.

Hình 3.24: Đồ thị lượng nhiên liệu sử dụng Hybrid hỗn hợp
Do có sự phối hợp giữa hệ thống song song và hệ thống nối tiếp tùy theo điều kiện
lái nên khi ở tốc độ cao thì xe sẽ tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn so với lúc ở tốc độ
chậm.
17



3.2.3.2. Ưu và nhược điểm của hệ thống:
Ưu điểm:
+ Hệ thống có thể hoạt động theo kiểu song song hoặc nối tiếp hoặc cả 2 tùy vào
điều kiện lái xe.
+ Ở tốc độ cao hệ thống hoạt động theo chế độ song song, công suất truyền trực
tiếp từ động cơ đến bánh xe, lúc này động cơ có thể chạy với hiệu quả gần như cao
nhất của nó.
+ Ở điều kiện chạy chậm hay dừng xe, hệ thống sẽ chạy ở chế độ nối tiếp, công
suất truyền từ động cơ đến máy phát tới mơ-tơ, cho phép nó chạy với hiệu suất cao
nhất của nó.
Nhược điểm:
+ Hệ thống phức tạp và chi phí cao.
+ Bắt buộc phải có một máy phát điện và một khớp nối cơ khí như một vi sai.

18


×