XE ĐIỆN – XE LAI
Chương 4. HỆ THỐNG TRUYỀN
LỰC XE LAI ĐIỆN KIỂU NỐI
TIẾP
Mục tiêu:
Ø Nghiên cứu thiết kế hệ thống động cơ
điện, máy phát điện.
Ø Nghiên cứu phương pháp điều khiển
Ø Thiết kế ắc quy.
Kết cấu hệ thống truyền lực lai điện kiểu nối
tiếp
4.1
CÁC DẠNG HOẠT ĐỘNG
Các chế độ hoạt động:
1. Chế độ lực kéo lai (kết hợp):
Pdemand = Pe / g + Ppps
2. Chế độ chỉ kéo bằng nguồn ắc qui dự
phòng:
Pdemand = Ppps
Các chế độ hoạt động:
3. Chế độ chỉ có động cơ/máy phát kéo:
Pdemand = Pe / g
4.
Chế độ động cơ/máy phát nạp cho PPS:
Pdemand = Pe / g - Ppps
5.
Chế độ phanh tái sinh:
Mục đích điều khiển:
(1) Đáp ứng công suất yêu cầu của tài xế
(2) Mỗi bộ phận làm việc đạt hiệu quả tối ưu.
(3) Có thể thu lại được nhiều năng lượng phanh
(4) Duy trì trạng thái nạp của PPS ở một mức cho
trước.
4.2 CÁC KIỂU ĐIỀU KHIỂN
Bộ điều khiển xe nhận thông tin làm việc từ tài xế
và tín hiệu phản hồi từ hệ thống truyền lực và tất cả
các bộ phận, sau đó xác định để sử dụng thích hợp
kiểu hoạt động.
Các kiểu điều khiển tiêu biểu:
(1) kiểu trạng thái nạp cực đại của nguồn công suất
cực đại (Max.SOC – PPS )
(2) kiểu động động cơ ON – OFF.
4.2.1 Kiểu điều khiển Max. SOC – của – PPS
Biểu đồ tiến trình điều khiển
4.2.2 Kiểu điều khiển động cơ ON - OFF
Nhằm duy trì trạng thái nạp của nguồn ắc qui dự trữ ở
mức cao.
4.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
4.3.1 Thiết kế công suất định mức của motor kéo
d Mv 2
2
1
2
3
Pt =
V f + Vb ) + M v gf rV f + r a CD Af V f
(
2ta
3
5
Chú ý: phương trình trên chỉ ước lượng để đáp ứng
tính năng tăng tốc. Để xác định chính xác công suất định
mức motor cần phải kiểm tra thực nghiệm.
Đường đặc tính tốc độ - mô men của motor điện:
Công suất định mức của công suất kéo với tỉ số
truyền của hệ thống truyền lực
4.3.2 Công suất định mức của động cơ/máy phát
Trong thiết kế động cơ/máy phát, hai điều kiện
hoạt động nên được cân nhắc:
- Hoạt động trong một thời gian dài với tốc độ
không đổi, chẳng hạn như hoạt động trên đường
cao tốc giữa những thành phố.
- Hoạt động với kiểu thường xuyên chạy – dừng
như hoạt động trong thành phố.
Ø
Hoạt động tại một tốc độ không đổi và trên
đường bằng phẳng:
Pe g
Ø
V
1
æ
2ö
=
ç M v gf r + r a CD Af V ÷
1000hth m è
2
ø
Hoạt động trong điều kiện thường xuyên
ngừng – chạy ở khu vực thành phố:
1 Tæ
1
1
2ö
Pave = ò ç M v gf r + r a CD Af V ÷ Vdt +
T 0è
2
T
ø
ò
T
0
dV
d Mv
dt
dt
4.3.3 Thiết kế PPS
PPS phải có khả năng cung cấp đủ công suất tới
motor kéo tại mọi thời điểm. Đồng thời PPS phải dự
trữ đủ năng lượng để tránh sự thiếu năng lượng phân
phối do hiện tượng phóng quá mức.
Năng lượng điện của PPS
Ppps ³
Pm ,max
hm
- Pe g
Sự dao động năng lượng của PPS
T
DE = ò Ppps dt
0
Toàn bộ năng lượng dao động của nguồn năng
lượng cực đại có thể được tính toán theo phương
trình:
Ecap
DEmax
=
SOCtop - SOCbott