thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – động cơ nhiệt

Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
CHƯƠNG 9
HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN XE Ô TÔ HYBRID HAI CHỖ NGỒI SỬ DỤNG
NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI- ĐỘNG CƠ NHIỆT
9.1 Giới thiệu về các bộ phận chính về hệ thống điện trên xe
Các bộ phận chính của hệ thống điện trên xe gồm: tấm panel pin Mặt trời,bộ điều
khiển xạc, ắc quy, động cơ điện, chân ga, bộ đổi điện 48V-12V, bộ điều khiển động cơ
bằng điện tử (Electronic Control Module - ECM), bộ nạp điện. Quan hệ của các bộ
phận điện trên xe SC4 theo như sơ đồ khối sau:
Hình 9.1 - Sơ đồ khối hệ thống điện trên xe SC4
Hình 9.2 - Sơ đồ mạch điện tổng thể trên xe SC4
1-bộ điều kế; 2- pin Mặt trời; 3-thùng xăng; 4-thùng nhiên liệu LPG; 5-cầu chủ động; 6-hộp
số; 7-động cơ LPG; 8- bàn đạp phanh; 9-bàn đạp ga; 10-bảng điều khiển; 11-bộ đổi điện
48V-12V; 12-bộ điều khiển động cơ; 13-động cơ điện; 14-ắc quy.
146
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
9.1.1 Pin năng lượng mặt trời
9.1.1.1 Cấu tạo pin mặt trời
Pin mặt trời là bộ phận chính yếu của hệ thống năng lượng mặt trời. Tấm pin
mặt trời có nhiệm vụ thu nhận năng lượng mặt trời và chuyển hóa thành năng lượng
điện và tạo ra dòng điện một chiều để cung cấp cho bình ắc quy. Pin mặt trời được cấu
tạo bởi những phân tử làm bằng vật liệu bán dẫn Silicon (Si) có hóa trị 4 được gắn
nối tiếp hay song song với nhau. Từ tinh thể Si tinh khiết, để có vật liệu tinh thể bán
dẩn Si loại n, người ta pha tạp chất Donor là Photpho (P) có hóa trị 5. Còn để có
vật liệu bán dẩn tinh thể loại p thì tạp chất Accetor được dùng để pha vào Si là Bo có
hóa trị 3. Đối với pin mặt trời từ vật liệu tinh thể Si khi được chiếu sáng thì hiệu điện
thế hở mạch giữa hai cực vào khoảng 0,55V, còn dòng đoản mạch của nó dưới bức
xạ mặt Trời 1000W/m
2
vào khoảng (25 ÷ 30) mA/cm
2

.
Hình 9.3: Tấm pin Mặt trời
Hiện nay người ta cũng đã đưa ra thị trường các loại pin mặt Trời bằng vật
liệu Si vô định hình (a-Si). Pin mặt Trời a-Si có ưu điểm là tiết kiệm được vật
liệu trong sản xuất do đó có thể có gía thành rẻ hơn. Tuy nhiên, so với pin mặt Trời
tinh thể thì hiệu suất biến đổi quang điện của nó thấp và kém ổn định khi làm việc.
Ngoài Si, người ta còn nghiên cứu và thử nghiệm các loại vật liệu khác có
nhiều hứa hẹn như hệ bán dẩn hợp chất bán dẩn nhóm III – V, Sunfit cadmi-đồng
(CuCdS), Galium-Arsenit (GaAs),…
147
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
Hình 9.4- Cấu tạo một modun pin mặt Trời (EVA là: Ethylene Vinyl Acetate)
9.1.1.2 Nguyên lý làm việc của pin mặt trời
Khi một photon chạm vào mảnh silic, một trong hai điều sau sẽ xảy ra:
- Photon truyền trực xuyên qua mảnh silic: thường xảy ra khi năng lượng của
photon thấp hơn năng lượng đủ để đưa các hạt electron lên mức năng lượng cao hơn.
- Năng lượng của photon được hấp thụ bởi silic: khi năng lượng của photon lớn
hơn năng lượng để đưa electron lên mức năng lượng cao hơn.
Hình 9.5 - Sơ đồ nguyên lý của pin Mặt trời
Khi photon được hấp thụ, năng lượng của nó được truyền đến các hạt electron
trong màng tinh thể. Thông thường các electron này lớp ngoài cùng, và thường được
kết dính với các nguyên tử lân cận vì thế không thể di chuyển xa. Khi electron được
kích thích, trở thành dẫn điện, các electron này có thể tự do di chuyển trong bán dẫn.
Khi đó nguyên tử sẽ thiếu 1 electron và đó gọi là "lỗ trống". Lỗ trống này tạo điều kiện
cho các electron của nguyên tử bên cạnh di chuyển đến điền vào "lỗ trống", và điều
này tạo ra lỗ trống cho nguyên tử lân cận có "lỗ trống". Cứ tiếp tục như vậy "lỗ trống"
di chuyển xuyên suốt mạch bán dẫn. Tần số của mặt trời thường tương đương 6000°K,
vì thế nên phần lớn năng lượng mặt trời đều được hấp thụ bởi silic.
Hình 9.6 - Nguyên lý hoạt động của 1 tế bào pin mặt
Trời

148
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
Khi được chiếu sáng, nếu ta nối các bán dẩn p và n của một tiếp xúc pn
bằng một dây dẩn, thì pin mặt Trời phát ra một dòng quang điện I
ph
. Vì vậy trước
hết pin mặt Trời có thể xem tương đương như một “nguồn dòng”.
Lớp tiếp xúc bán dẩn pn có tính chất chỉnh lưu tương đương như một diot.
Tuy nhiên, khi phân cực ngược, do điện trở lớp tiếp xúc có giới hạn, nên vẩn có một
dòng điện được gọi là dòng dò - qua nó. Đặc trưng cho dòng dò qua lớp tiếp xúc pn
người ta đưa vào đại lượng điện trở sơn R
sh
(shun).
Khi dòng quang điện chạy trong mạch, nó phải đi qua các lớp bán dẩn p và n,
các điện cực, các tiếp xúc,… Đặc trưng cho tổng các điện trở của các lớp đó là một
điện trở R
s
nối tiếp trong mạch (có thể là điện trở trong của pin mặt Trời).
9.1.1.3 Diện tích lắp đặt pin
Hình 9.7 - Diện tích lắp đặt pin lên xe
Diện tích lắp pin năng lượng Mặt Trời gồm hai phần. Phần 1 pin Mặt Trời được
đặt trên mui xe, phần 2 pin Mặt Trời được đặt trên trần xe. Ta xem diện tích của phần
đặt pin trên xe là tổng diện tích các tấm pin nhỏ hình chữ nhật và kết quả tính toán
diện tích của hai phần đặt pin như sau:
Phần 1: 0,31 m
2
Phần 2: 0,776 m
2
Vậy tổng diện tích đặt pin Mặt Trời trên xe là 1,086 m
2

Bảng 9.1 - Thông số kỹ thuật một số pin năng lượng Mặt Trời trên thị trường hiện nay
Thông số kỹ thuật RS-P549-85 RS-P569-130 RS-P589-175
Công suất cực đại (W) 88,2 132,6 176,2
149
Pin mặt trời
Pin mặt trời
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
Kích thước (LxWxH) 554x1199x35 808x1199x35 1062x1199x35
Công suất 60 W 120W 240W 480W
Kíchthước(LxWxH) 1057x457x35 1057x457x35 1057x457x35 1057x457x35
Với diện tích cần thiết lắp pin trên xe thiết kế là 1,068 m
2
, ta dụa vào bảng
thông số kỹ thuật trên ta chọn hai tấm pin Mặt Trời RS-P589-175 công suất 480 W có
kích thước 1057x457x35. Tổng diện tích hai tấm là 0,97 m
2
tương đương với diện tích
lắp pin của xe. Tổng công suất hai tấm pin này là 960(W).
9.1.2. Bộ điều kế (Charge Controlier):
Hình 9.8 - Bộ điều kế
Bộ Điều kế dùng trong hệ thống năng lượng mặt trời được dùng để điều hành
và kiểm soát dòng điện một chiều từ pin mặt trời, cung cấp cho bình ắcquy. Bộ điều kế
đảm bảo cho dòng điện một chiều không quá tải cho bình ắcquy Nếu cho dòng điện
một chiều xuống quá thấp hay lên quá cao bộ Điều kế sẽ ngưng hoạt động ngay tức
khắc để bảo vệ bình ắcquy không bị hư hỏng.
9.1.3. Ắcquy
Hình 9.9: Bộ nguồn Li-ion Battery12V 100Ah
Trên xe điện ắcquy là nguồn năng lượng chính, dùng để cung cấp năng lượng cho
động cơ điện, và cung cấp năng lượng cho tất cả các phụ tải khác ngay cả khi động cơ
điện không làm việc.

150
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
9.1.3.2 Phân loại bình ắc quy
- Ắc quy chì a-xít: Gồm có các bản cực bằng chì và ô xít chì ngâm trong dung
dịch axít sulfuaric. Các bản cực thường có cấu trúc phẳng, dẹp, dạng khung lưới, làm
bằng hợp kim chì antimon, có nhồi các hạt hóa chất tích cực. Các hóa chất này khi
được nạp đầy là điôxít chì ở cực dương, và chì nguyên chất ở cực âm. Các bản cực
được nối với nhau bằng những thanh chì ở phía trên, bản cực dương nối với bản cực
dương, bản cực âm nối với bản cực âm. Chiều dài, chiều ngang, chiều dầy và số lượng
các bản cực sẽ xác định dung lượng của bình ắc - Quy. Thông thường, các bản cực âm
được đặt ở bên ngoài, do đó số lượng các bản cực âm nhiều hơn bản cực dương. Các
bản cực âm ngoài cùng thường mỏng hơn, vì chúng sử dụng diện tích tiếp xúc ít hơn.
Bảng 9.2: Trị số tỷ trọng của bình ắc quy khi được nạp đầy được quy ra ở 25
o
C (77
o
F)
Loại bình ắc quy Tỷ trọng chất
điện phân
Bình ắc quy làm việc ở chế độ tải nặng, thí dụ các xe tải điện công
nghiệp lớn.
1,275
Bình ắc quy dùng cho xe ôtô, phi cơ. 1,260
Bình ắc quy dùng cho tải không nặng lắm: thí dụ như chiếu sáng tàu
điện, hoặc khởi động các động cơ lớn…
1,245
Bình ắc quy tĩnh, hoặc dùng cho các ứng dụng dự phòng 1,215
Dung lượng của bình ắc quy thường được tính bằng ampe giờ (AH). AH đơn
giản chỉ là tích số giữa dòng điện phóng với thời gian phóng điện. Dung lượng này
thay đổi tuỳ theo nhiều điều kiện như dòng điện phóng, nhiệt độ chất điện phân, tỷ

trọng của dung dịch, và điện thế cuối cùng sau khi phóng.
Các biến đổi của thông số của bình ắc - Quy được cho trên các biểu đồ sau:
Hình 9.10 - Đặc tính điện thế, tỷ trọng khi phóng và nạp với dòng không đổi
151
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
Hình 9.11 - Đặc tính phóng điện và dung lượng định mức dựa trên mức 8 giờ
- Ắc quy sắt kền
Còn gọi là bình ắc quy ankalin, gồm các bản cực làm bằng oxy hydrat - kền, và
các bản cực âm bằng sắt thuần ngâm trong dung dịch hyđrôxít kali. Các bản cực
thường có cấu trúc phẳng, và dẹp, làm bằng hợp kim thép có mạ kền. Các bản cực
được chế tạo có các quai ở trên để có thể dùng bu lông xiết dính lại với nhau, bản cực
dương nối với bản cực dương, bản cực âm nối với bản cực âm. điện thế danh định của
bình là 1,2 vôn. Điện thế thực sự của bình phụ thuộc vào nhiều yếu tố, như đang hở
mạch, hay đang phóng, hay được nạp bao nhiêu. Thông thường, điện thế hở mạch biến
thiên từ 1,25 đến 1,35 vôn, tuỳ thuộc vào tình trạng nạp. Chất lỏng trong bình này là
dung dịch hydrôxít kali, có pha thêm chất xúc tác tuỳ thuộc vào nhà chế tạo, thường là
điôxít liti.
Nồng độ của dung dịch, biểu trưng bằng tỷ trọng đo được, không tuỳ thuộc vào
loại bình ắc quy, và cũng không tuỳ thuộc vào tình trạng phóng nạp của bình, do nó
không tham gia vào phản ứng hóa học. Tỷ trọng suy ra ở 25
o
C (77
o
F) từ 1,210 đến
1,215 g/cm³. Trị số này thực tế giảm nhẹ theo thời gian, do dung dịch có khuynh
hướng bị cacbônát hoá, do tiếp xúc với không khí. Khi trị số này giảm xuống tới 1,160
g/cm³, nó có thể làm thay đổi dung lưọng của bình, và cần phải thay thế.
Ngoài ra, chỉ có một lý do duy nhất có thể làm thay đổi tỷ trọng của bình, đó là
khi bình ắc quy đã phóng quá giới hạn bình thường, nghĩa là tới điện thế gần bằng
không. Khi đó, các phần tử liti chuyển ra dung dịch làm tăng tỷ trọng lên, có thể tăng

thêm từ 0,025 đến 0,030 g/cm³. Tác động này có thể loại bỏ khi nạp bình ắc quy trở
lại.
Dung lượng của bình, cách tính cũng như bình ắc quy chì - axít, nhưng các
thông số và các hệ số hiệu chỉnh cũng khác. Đặc tuyến của bình ắc quy sắt - kền được
vẽ ở các hình dưới đây.
152
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
Hình 9.12 - Đặc tính điện thế - thời gian khi phóng đến điện thế cuối cùng 1 V
Hình 9.14 - Mức dung lượng và dòng điện khi phóng điện đến điện thế cuối cùng 1 V
9.1.3.3 Yêu cầu của bình ắc quy
Bình accu phải có mật độ năng lượng cao, năng lượng cung cấp ổn định cho
động cơ điện với đặc tính phóng điện lớn, đảm bảo tốt việc tăng tốc và khả năng leo
dốc của xe. Accu phải có tuổi thọ cao, ít bảo trì, bảo dưỡng và có độ an toàn cơ học
cao. Ngoài ra, loại accu này phải có khả năng tái chế theo các tiêu chuẩn về môi
trường. Hiện nay có các loại: accu axít chì, accu NiMH, accu Li-ion, accu Li- Polyme.
Khi chọn bình điện cần xét đến các đặc tính quan hệ giữa năng lượng và công suất, sự
thay đổi điện trở nội theo nhiệt độ, khả năng xả dòng xung và đặc tính nạp, xả.
Bình ắcquy phải có đủ cường độ để cung cấp hiệu quả điện thế trong thời gian
không có ánh nắng mặt trời hay trong những ngày nhiều mây cho toàn bộ hệ thống
điện trên xe. Bình ắcquy được chế tạo sử dụng lâu dài cho hệ thống điện mặt trời và
không cần bảo trì.
9.1.3.4 Xác định các thông số cho bộ nguồn ắc quy
Dung lượng của ắc quy phụ thuộc vào số giờ mà xe chạy hết bình và tỷ lệ với
khối lượng của hệ thống truyền động điện so với tổng khối lượng xe theo tỷ lệ tối ưu là
không quá 30%.
153
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
Dung lượng, hay điện dung của ắc quy là đại lượng đặc trưng cho quá trình
phóng nạp điện của nó. Giá trị của điện dung phụ thuộc vào giá trị của dòng điện và
thời gian, tức là phụ thuộc vào chế độ phóng và nạp. Tuy nhiên để tính chọn được bộ

ắc quy phù hợp với xe thiết kế thì ta tính điện dung phóng (dung lượng) của ắc quy.
Dung lượng của ắc quy được xác định như sau:
Q
p
= I
p
. t
p
= ( P
M
/ U ) . t
p
[9.1]
Trong đó: - Q
p
: Dung lượng phóng của ắc quy (AH)
- I
p
: Dòng điện phóng (A)
- t
p
: Thời gian phóng (h)
- P
M
: Công suất của động cơ điện (W)
Cường độ bức xạ trung bình ở khu vực Thừa Thiên - Huế, ven biển từ Đà Nẵng
đến Phú Yên, Kom Tum, Gia Lai, các tỉnh miền Đông Nam Bộ, TP Hồ Chí Minh,
Đồng Bằng Sông Cửu Long là 4,80 (kWh/m
2
/ngày) và giờ nắng trung bình trong năm

ở khu vực từ Vùng ven biển từ Quảng Trị, Thừa Thiên - Huế đến Ninh Thuận là 2294
giờ. Ta tính được số giờ nắng trung bình ngày khu vực này là: 2294/365 = 6,285 (h)
Dung lượng mà pin Mặt Trời có thể cung cấp cho bình ắc quy trong 6,285 giờ,
với điện áp nạp là 48 (V): Q
n
= I
n
. t
n
=(P
pin
/U).t
n
.0,8=(960/48).6,285.0,8=100,56(AH)
Hình 9.15. Sơ đồ đấu nối tiếp 4 ắc quy.
Vì dung lượng ắc quy được sản xuất theo tiêu chuẩn, chọn loại bình Li-ion có
hiệu điện thế 12 (V) và dung lượng 100 (AH). Để đảm bảo nguồn điện cung cấp cho
động cơ 48 (V) thì ta mắc 4 bình ắc quy nối tiếp nhau.
- Số giờ xe chạy hết bình: Trong quá trình xe chạy trên đường thì ắc quy sẽ tiếp
tục được nạp điện. Q
p
= I
p
. t
p
= ( P
M
/ U ) . t
p
[9.3]

=>t
p
= Q
n
.U.0,8/P
M
= 100.48.0,8/1600= 2,4 (h)
- Tính thời gian nạp đầy binh ắc quy:
Thời gian nạp điện=Dung lượng ắc quy/Dòng điện nạp. [9.4]
Loại ắc quy 12v, 100 Ah
Dòng điện nạp I
n
= 1/10.Q
n
= 1/10.100 = 10 A [9.5]
Thời gian nạp điện là: t
n
= 100/10 = 10 (h)
Sau khi chọn được loại ắc quy, ta cần kiểm tra lại tỷ lệ khối lượng của hệ thống
truyền động so với tổng khối lượng của xe. Nếu vượt quá tiêu chuẩn thì hoặc là giảm
154
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
bớt dung lượng của ắc quy (giảm số giờ chạy hết bình) hoặc là chọn loại ắc quy khác
có tỷ trọng khối lượng trên dung lượng nhỏ hơn.
Dựa vào thông số kỹ thuật của bình ắc quy do nhà sản xuất cung cấp, loại bình ắc
quy 12 (V) – 100 (AH) có khối lượng m
1
= 15,5(kg). Động cơ điện 48 (V) – 1,6 (KW)
có khối lượng m
2

=11,4 (kg). Như vậy, tổng khối lượng của hệ thống truyền động điện
sẽ là: m = 4 . m
1
+ m
2
= 4 . 15,5 + 11,4 = 73,4 (kg)
Hệ số tỷ lệ khối lượng: λ = m/M = 73,4/450 = 16,31<30 % [9.6]
9.1.3.5 Các chức năng bảo vệ bình ắc quy:
- Báo động và bảo vệ ắc quy khi điện áp xuống thấp: Khi sử dụng điện
chuyển đổi từ bình ắc quy, nếu điện áp bình ắc quy giảm xuống, đồng hồ hiển thị báo
ắc quy còn khoảng 25%, máy sẽ báo động bằng cách phát ra tiếng píp píp liên tục, cần
phải giảm phụ tải hoặc khởi động động cơ nhiệt.
- Bảo vệ nạp điện quá áp: Mạch điện nạp ắc quy áp dụng phương pháp nạp
điện 3 giai đoạn tiên tiến, gồm giai đoạn “ dòng điện không đổi”, “hạn chế điện áp”,
“dòng điện nạp nhỏ”. Khi điện áp ắc quy thấp, nạp điện cho ắc quy bằng phương thức
dòng điện không đổi, sau khi điện áp ắc quy nâng lên nạp điện theo phương thức hạn
chế điện áp, tiếp theo sẽ giảm đi dòng nạp và tiếp tục nạp điện cho ắc quy băng
phương thức dòng điện nhỏ. Cho nên, mạch điện nạp thường xuyên nhưng không gây
ra hiện tượng nạp điện quá.
- Bảo vệ quá tải: Khi cấp điện chuyển đổi từ bình ắc quy, nếu phụ tải vượt quá
công suất tối đa của máy, máy sẽ báo động bằng âm thanh và tự động ngắt đầu ra.
Giảm phụ tải, khởi động lại, máy sẽ hoạt động trở lại.
9.1.4 Động cơ
Với cùng một công suất, nếu tăng hiệu điện thế của động cơ điện thì dòng điện
chạy trong mạch và khối lượng của động cơ điện sẽ giảm, tuy nhiên số lượng bình ắc
quy 12 (V) sẽ tăng và đòi hỏi tốt hơn vấn đề an toàn điện. Theo thống kê thực tế, khối
lượng bình ắc quy tỷ lệ thuận với dung lượng của nó. Do đó, khối lượng tổng cộng của
bộ nguồn ắc quy không phụ thuộc vào điện áp của hệ thống mà chỉ phụ thuộc vào
công suất cần cung cấp.
Từ những phân tích ở trên, đồng thời dựa vào thống kê mức điện áp của các loại

động cơ điện có trên thị trường, chọn loại động cơ điện có hiệu điện thế U =48 (V) và
khối lượng động cơ điện tương đối nhỏ, số lượng bình ắc quy cũng vừa phải.
9.1.4.1 Tính chọn động cơ điện
Xe ôtô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng Mặt Trời- Động cơ nhiệt được
tính toán thiết kế có khối lượng toàn bộ 450 [ KG] (chở 2 người) chạy với vận tốc tối
đa 30km/h (8,33[m/s]).
155
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
Lực kéo tiếp tuyến ở các bánh xe chủ động (hai bánh xe trước) của ô tô thiết kế
được sử dụng để khắc phục các lực cản chuyển động sau: lực cản lăn, lực cản dốc, lực
cản không khí, lực quán tính. Phương trình cân bằng lực kéo như sau:
Trường hợp tổng quát, ta có biểu thức như sau:
P
k
= P
f
± P
i
+ P
ω
± P
j
; [9.7]
Trong đó:
P
k
- lực kéo tiếp tuyến phát ra ở các bánh xe chủ động;
P
f
- lực cản lăn;

P
i
- lực cản dốc;
P
ω
- lực cản không khí;
P
j
- lực cản quán tính.
Tính cho trường hợp xe lên dốc (cho độ dốc là 10%): sinα = 0,1 => α ≈ 6
o
h
g
G
6°
b
G
s
i
n
α
G
c
o
s
α
P
j
P
ϖ

h
ϖ
v
Z
1
M
k
M
f
1
Z
2
M
f
2
P
k
P
f
1
P
f
2
L
a
- Lực cản lăn được tính:
P
f
= f.(Z
1

+ Z
2
) = f.G
tb
.cosα với f: là hệ số cản lăn, [9.8]
G
tb
=4414,5 N là tổng trọng tải của xe
Do đó P
f
=0,015.4414,5.cos6
o
= 65,85(N).
- Lực cản lên dốc được tính:
P
i
= G
tb
.sinα - sinα là độ dốc của mặt đường, nếu độ dốc là 10% (sinα = 0,1),
P
i
= 4414,5.0,1 =441,45(N).
- Lực cản không khí: P
ω
= k.F.v
2
= 0,3.2.8,33
2
= 41,63(N).
-Lực quán tính: P

j
= G
tb
.a với a là gia tốc của xe. Chọn gia tốc a = 1(m/s
2
)
156
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
P
j
= 450.1 = 450 (N).
Từ những tính toán trên, thay các giá trị tính được vào biểu thức (1) ta có:
P
k
= 65,85 + 441,45 + 41,63 + 450 = 998,93 (N) (2)
Đó là trường hợp cực đoan của công suất. Trong thực tế 4 lực cản này thường
không xảy ra cùng lúc. Chẳng hạn, khi xe lên dốc chạy đều và vận tốc nhỏ, có thể bỏ
qua lực quán tính và lực cản không khí, hoặc khi xe đang chạy ở tốc độ tối đa thì xem
như không tồn tại lực cản lên dốc và lực quán tính. Như vậy, lực cần thiết của động cơ
ở hai trường hợp này được tính lại là:
P
fi
= P
f
+ P
i
= 65,85 + 441,45 = 507,3(N)
P
fω
= P

f
+ P
ω
= 65,85 + 41,63 = 107,48(N)
Cả hai trường hợp này đều có lực cản chung nhỏ hơn trường hợp tổng quát và
phù hợp với chế độ hoạt động thực tế của xe. Trường hợp xe chạy ở tốc độ tối đa được
xem là sử dụng hết công suất của động cơ điện. Trường hợp xe leo dốc tuy lực cản có
lớn hơn nhưng nếu xe chạy với vận tốc rất bé thì công suất phụ tải cũng sẽ bé hơn
trường hợp xe chạy ở tốc độ tối đa. Vì vậy ta có thể chọn trường hợp xe chạy ở tốc độ
tối đa để xác định cân bằng công suất cho động cơ, khi đó P
fω
=107,48(N) và vận tốc
của xe v = 8,33(m/s). Ta có công suất cản của xe lúc này là:
N
eω
= P
fω
. v = 107,48. 8,33 = 895,3 (W)
Đây là công cản của xe, công suất cần thiết của động cơ để cân bằng với công
cản của xe trong trường hợp này, công suất cực đại yêu cầu của động cơ: N
ect
= N
eω
/ η
Hiệu suất trung bình của động cơ điện là
≥
80%:
N
ect
= N

eω
/0,8 = 895,3/0,8 = 1119,125 [W]
Chọn động cơ lắp trên xe ứng với công suất cực đại yêu cầu N
e max
:
N
e max
= (1,1-1,25). N
e ct
= 1231,04- 1398,9 [W]
Vì vậy để đảm bảo xe gắn máy đạt được các thông số thiết kế, chúng ta chọn
hai động cơ điện có công suất tổng N
eΣ
=1600W
9.1.4.2 Đặc điểm động cơ điện
Động cơ điện cung cấp mô men cho bánh xe chủ động. Có hai loại động cơ
điện (motor) thông dụng sử dụng trên xe NMLT: động cơ xoay chiều (AC) và động cơ
một chiều (DC). Động cơ DC dễ điều khiển và rẻ hơn, nhưng kích thước và trọng
lượng lớn hơn động cơ AC. Động cơ AC thường đạt được hiệu suất cao và phạm vi
hoạt động rộng, nhưng các mạch điện tử phức tạp và giá thành cao hơn.
Hiện nay, động cơ điện trang bị trên ôtô có rất nhiều loại khác nhau như: Động
cơ một chiều có chổi than, động cơ xoay chiều không đồng bộ, động cơ xoay chiều
đồng bộ, động cơ xoay chiều từ trở và động cơ một chiều không chổi than. Xét về đặc
157
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
tính cơ của động cơ thì động cơ điện một chiều sẽ cung cấp một mô men kéo tốt hơn
động cơ điện xoay chiều (hình 3-1). Tuy nhiên, loại động cơ một chiều có chổi than thì
tuổi thọ không cao, trong quá trình vận hành đòi hỏi phải bảo dưỡng chổi than, còn
động cơ điện một chiều không chổi than có rất nhiều ưu điểm nhưng giá thành cao.
Động cơ xoay chiều có nhược điểm nửa là hệ thống điều khiển phức tạp, cần có

bộ biến tần để biến đổi điện một chiều (DC) từ ắc quy thành dòng điện xoay chiều
(AC) cung cấp cho động cơ.
Hình 9.16: Đường đặc tính cơ của 3 loại động cơ điện
Dựa vào những phân tích ở trên ta sử dụng 02 động cơ một chiều không chổi
than do Trung Quốc sản xuất với hiệu điện thế định mức DC 48(V) và công suất
800W. Loại động cơ điện này được lắp trực tiếp vào moayơ bánh xe Các động cơ
điện này được cấp điện bởi 4 bình accu DZM-20
Bảng 9.3 - Thông số kỹ thuật một số loại động cơ điện trên thị trường hiện nay:
Thông số kỹ thuật một số loại động cơ điện có trên thị trường hiện nay
Công suất [W] 350 500 600 800
Tốc độ [v/ph] 500÷550 500÷550 500÷550 500÷550
Điện áp sử dụng [V] DC48 DC48 DC48 DC48
Dòng định mức [A] 10.5 12.5 15 18
Mômem xoắn toàn tải [Nm] 11 12.5 15 17
Hiệu suất %
≥80 ≥80 ≥80 ≥80
Bảng 9.4 – Bảng thông số động cơ điện sẽ chọn để lắp trên xe SC4
ĐỘNG CƠ ĐIỆN CHỌN CÓ THÔNG SỐ
Công suất [W]
800 W
Tốc độ [v/ph] 500÷550 v/ph
Điện áp sử dụng [V] DC48 V
158
M(Nm)
n(v/p)
Ñoäng cô AC
khoâng ñoàng boä
Ñoäng cô
DC
Ñoäng cô AC ñoàng boä

Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
Dòng định mức [A] 18 A
Mômem xoắn toàn tải [Nm] 17 Nm
Hiệu suất % ≥80 %
Động cơ điện một chiều không chổi than, mô thức làm việc cuộn dây 3 pha của
3 bộ truyền cảm vị trí. Bộ điều khiển cung cấp dòng điện một chiều có hướng khác
nhau để đạt được sự thay đổi lần lượt hướng dòng điện của cuộn dây bên trong động
cơ. Giữa roto và stato của động cơ không có chổi than và bộ đổi pha. Động cơ có
công suất: 800W, dây ra của động cơ để kết nối với bộ điều khiển bao gồm 8 dây,
trong đó 5 dây nhỏ được gắn trên giắc cắm và ba dây lớn có màu lần lượt:
- Đỏ: +5V; Đen: -5V ; Xanh lục, xanh dương, vàng: Dây dẫn cảm biến hold.
- Xanh lục, xanh dương, vàng: Dây tải của động cơ.
Hình 9.17: Sơ đồ đấu dây của động cơ điện
Để đảm bảo cho xe hoạt động cần có mạch điều khiển động cơ (hình 9.17). Mạch
này có chức năng: cấp dòng điều khiển động cơ chuyển động theo tốc độ mong muốn;
đảm bảo đổi chiều động cơ cho trường hợp lùi xe; đảm bảo tương quan vận tốc của 2
bánh xe chủ động trong và ngoài khi xe quay vòng.
9.1.5 Thiết kế bàn đạp ga:
Từ sơ đồ tính bán kính quay vòng của xe SC4, ta rút ra được biểu thức về mối quan hệ
giữa các góc quay vòng của hai bánh xe dẫn hướng để đảm bảo cho chúng không bị
trượt khi xe vào đường vòng:
cotgα
1
– cotgα
2
=
L
B
[9.9]
α

1
và α
2
– góc quay vòng của bánh xe dẫn hướng bên ngoài và bên trong so với
tâm quay vòng của xe;
Với biểu thức trên ta xây dựng được đường cong lý thuyết α
1
= f(α).
B - khoảng cách giữa hai đường tâm trụ quay đứng; B = 800 (mm)
L - chiều dài cơ sở của xe; L = 1500 (mm)
159
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
Ta được: cotgα
1
– cotgα
2
= 800/1500
0 15 25 35 45
α
2
ο
5
10
15
20
25
30

α
1

ο
Hình 9.18 - Đồ thị lý thuyết quan hệ giữa các góc quay vòng
của hai bánh xe dẫn hướng.
Vận tốc góc của xe khi quay vòng được xác định theo công thức:
αω
tg
L
v
R
v
==
Góc quay vòng trung bình của xe SC4 là 32
o
Chiều dài cơ sở của xe: L = 1500 (mm)
Bảng 9.5 - Tốc độ góc của xe khi quay vòng
v (m/s) 0 1,39 2,78 4,17 5,56 6,94 8,33 9,72 11,11
ω (rad/s) 0 0,579 1,158 1,737 2,316 2,891 3,47 4,049 4,628
160
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
Hình 9.19 - Đồ thị vận tốc góc của xe khi quay vòng
Bảng 9.8: Vận tốc của các bánh xe dẫn hướng khi quay vòng
ω (rad/s) 0 0,579 1,158 1,737 2,316 2,891 3,47 4,049 4,628
v
1
(m/s) 0 1.359 2.719 4.078 5.437 6.797 8.156 9.515 10.875
v
2
(m/s) 0 1.923 3.846 5.769 7.693 9.616 11.539 13.462 15.385
Hình 9.20 - Đồ thị vận tốc của các bánh xe dẫn hướng khi quay vòng
Khi xe quay vòng phải đảm bảo tỷ lệ tốc độ giữa các bánh xe. Từ đồ thị ta thấy

sự tỷ lệ tốc độ của bánh xe khi quay vòng. Tốc độ bánh xe bên ngoài lớn hơn tốc độ
161
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
bánh xe bên trong là v
2
=1,41v
1
. Dựa vào tỷ lệ này ta thiết kế bàn đạp ga sao cho đảm
bảo tỷ lệ tốc độ của hai bánh xe khi quay vòng.
Hình 9.21 - Bàn đạp ga đảm bảo tỷ lệ tốc độ của hai bánh xe khi quay vòng
1-Trục lái; 2,8 - Ổ lăn; 3 - Mặt vát; 4-Ống dẫn hướng; 5 - Mặt tựa; 6-Lò xo hồi vị;
7-Đĩa chắn lò xo; 9- Bàn đạp ga; 10,11 - Cần; 12-Cảm biến; 13-Bánh răng;14. Lồ xo hồi vị;
15,18 - Con lăn; 16- Vành tựa; 17 - Chốt định vị
Chân ga là bộ phận cung cấp tín hiệu cho bộ điều khiển làm thay đổi tốc độ của
xe. Đặc trưng của chân ga là sử dụng linh kiện cảm biến từ trường ( linh kiện hold ),
khi chân ga chuyển động kéo sắt từ bên trong chân ga chuyển động dẫn đến làm thay
đổi cường độ từ trường xung quanh linh kiện hold, cũng chính là thay đổi điện áp ra
của chân ga.
Để thực hiện quay vòng ô tô, ta sử dụng biện pháp truyền những mômen quay có
các trị số khác nhau tới các bánh xe dẫn hướng chủ động bên phải và bên trái. Vì vậy
trên xe thiết kế bàn đạp ga đảm bảo tỉ lệ tốc độ quay vòng.
Chân ga được sử dụng là loại chân ga có điện áp thuận, tín hiệu ra thay đổi từ 1v
đến 4,2v. Gồm có 3 dây có màu như sau:
- Dây Đỏ: +5v; dây Đen: -5v; dây xanh lục: Tín hiệu ra.
- Điện áp nguồn 5v chân ga được cung cấp từ bộ điều khiển và tín hiệu thay đổi
ra của chân ga sẽ cung cấp ngược lại cho bộ điều khiển để làm thay đổi tốc độ xe.
9.1.6 Bộ đổi điện
162
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
Hệ thống điện của xe sử dụng loại bóng đèn 12v, trong khi nguồn cung cấp

chính của xe là 48v nên phải sử dụng bộ chuyển đổi điện áp 48v-12v. Yêu cầu của
bộ đổi điện là cung cấp đủ dòng điện ra cho toàn bộ hệ thống bóng đèn và bảo vệ
khi có sự cố ngắn mạch.
Hình 9.22 - Bộ đổi điện 48V-12V
Bộ đổi điện có 3 dây, gồm dây nguồn vào 48v, dây nguồn âm chung và dây ra
12v, dây vào được nối với cầu chì bảo vệ khoảng 7A và dây ra nối với cầu chì bảo
vệ 15A. Dòng tải cung cấp từ bộ đổi điện là 15A.
9.1.7 Bộ điều khiển động cơ
Hình 9.23: Bộ điều khiển động cơ
Là trung tâm điều khiển động cơ của xe, bao gồm các chức năng cung cấp
nguồn cho động cơ hoạt động, nhận tín hiệu từ tay ga để điều khiển tốc độ động cơ,
nhận tín hiệu cảm biến vị trí pha từ bộ cảm biến của động cơ, nhận cảm biến từ chân
phanh để dừng động cơ, báo tốc độ xe. Yêu cầu của bộ điều khiển là điểu khiển tốc độ
quay của động cơ, bảo vệ khi thiếu áp, hạn chế dòng hoặc chức năng bảo vệ quá dòng.
Công suất của bộ điều khiển được thiết kế phải phù hợp với công suất của động cơ và
kiểu của động cơ có chổi than hay không có chổi than.
Hiện có 4 loại bộ điều khiển tương ứng với công suất của động cơ là: 350W,
500W, 600W và 800W.
Xe SC4 sử dụng bộ điều khiển tương ứng với công suất động cơ điện là 800W
163
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
Hình 9.24 - Sơ đồ nguyên lý của bộ điều khiển động cơ
Nguyên lý hoạt động của mạch:
Khi quay theo chiều kim đồng hồ: D = 0 trạng thái điều khiển các pha tương
ứng với tín hiệu nhận được từ cảm biến vị trí đựợc trình bày ở hình 8.24
Hình 9.25 - Trình tự điều khiển các pha động cơ không
chổi than khi quay theo chiều kim đồng hồ
164
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
Giả sử ban đầu vị trí vùng khuyết của phần tử cảm biến tín hiệu nằm ở vị trí

như hình 8.24 . Ở vị trí này chỉ có phần tử cảm biến A tác động tương ứng với trạng
thái logic DCBA = 0001. Bộ mã hóa vị trí sẽ tạo tín hiệu ứng với mã 1 điều khiển mở
transitor T
1
, T
6
thông qua hai cổng or 1 và 6, khi ấy cuộn dây A và C có điện tạo ra sức
từ động F
AC.
Nhờ sự tương tác giữa sức từ động F
AC
với từ thông của từ trường rôtor
bằng nam châm vĩnh cữu làm cho rôtor quay theo chiều kim đồng hồ. Do phầntử tín
hiệu của cảm biến vị trí gắn đồng trục với rôtor của động cơ nên khi rôto quay thì phần
tử này cũng quay theo.
Khi góc quay của rôto lớn hơn 30
0
so với vị trí ban đầu một ít. Ở vị trí này hai phần
tử cảm biến A, B cùng tác động tương ứng với trạng thái logic DCBA = 0011. Bộ mã
hoá vị trí sẽ tạo tín hiệu ứng với mã 3 điều khiển transitor T
6
, T
3
thông qua 2 cổng or 3
và 6, khi ấy cuộn dây B và C có điện tạo ra sức từ động F
BC
làm cho động cơ tiếp tục
quay theo chiểu kim đồng hồ.
Khi góc quay của rôtor lớn hơn 90
0

, 150
0
, 210
0
, 270
0
, 330
0
so với vị trí ban đầu một
ít tương ứng với mã thập phân 2,6,4,5 thì lần lượt các cặp transitor T
3
– T
2
, T
2
– T
5
, T
5
– T
4
, T
4
– T
1
dẫn làm cho các cuộn dây B-A, A-C, C-B, B-A có điện, tạo ra stđ F
BA
,
F
CA

, F
CB
, F
AB
làm cho động cơ tiếp tục quay theo chiều kim đồng hồ.
- Khi quay ngược chiều kim đồng hồ: D = 1 trạng thái điều khiển các pha
tương ứng với tín hiệu nhận được từ cảm biến vị trí được trình bày ở hình 9.25.
Hình 9.26: Trình tự điều khiển các pha động cơ
không chổi than khi quay ngược chiều kim đồng hồ
165
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
Hệ thống dây vào và ra của bộ điều khiển có các nhóm dây như sau:
- Giắc cắm lớn 3 lổ:
+ Dây Đen lớn, dây Đỏ lớn: Nguồn cung cấp vào 48V.
+ Dây Đỏ nhỏ: Nguồn 48V từ công tắc khóa.
- Giắc cắm nhỏ 5 lổ:
+ Dây Đỏ, Đen: Nguồn 5v cung cấp ra cho linh kiện cảm biến ở động cơ.
+ Dây Xanh lục, Vàng, Xanh lơ: Cảm biến từ động cơ về bộ điều khiển.
- Giắc cắm nhỏ 3 lổ:
+ Dây Đỏ, Đen: Cấp nguồn 5v ra cho tay ga.
+ Dây xanh lục: Nhận tín hiệu tay ga để điều khiển tốc độ.
- 3 dây lớn riêng rẽ Xanh lục, Vàng, Xanh lơ: Cấp điện áp ra cho động cơ.
- Dây Trắng: Nhận tín hiệu từ chân phanh để dừng động cơ.
- Dây tím: Báo tốc độ ra cho đồng hồ Km.
Hình 9.27 - Sơ đồ mạch ngoài của bộ điều khiển động cơ
9.1.8. Bộ nạp điện
Ngoài dòng điện được nạp từ pin Mặt Trời còn có thể nạp điện cho bình ắc quy
từ bộ nạp điện lấy điện từ lưới điện dân dụng và nạp từ động cơ nhiệt có trên xe được
cung cấp từ máy phát điện nhằm tận dụng công suất dư của động cơ. Cung cấp năng
lượng điện cho bình ăcquy, mạch điện của bộ nạp điện phải đáp ứng tiêu chuẩn đủ

dòng điện nạp, yêu cầu khi nạp điện cho ăcquy phải chọn bộ nạp điện đúng công suất
và dung lượng của bình điện. Các dây cắm của bộ nạp điện gồm dây cắm nguồn AC
vào, dây nguồn DC ra và đèn báo hiển thị trạng thái khi nạp điện.
166
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
- Nạp điện cho ắc quy từ máy phát điện
Máy phát điện cần trang bị yêu cầu có hiệu điện thế đủ nạp cho bộ nguồn ắc
quy là 55(V) và công suất là 1600(W). Mặt dù bộ nguồn ắc quy là 48(V) nhưng điện
áp máy phát phải lớn hơn mới bảo đảm nạp no bình. Chọn công suất máy phát
1600(W) để cân bằng công suất với động cơ điện. Yêu cầu của máy phát là phải có
hiệu điện thế phát ra ổn định không phụ thuộc vào số vòng quay của động cơ. Do đó,
chọn máy phát điện kiểu điều chỉnh hiệu điện thế bằng bộ tiết chế là tối ưu nhất. Về
nguyên tắc, chúng ta có thể chế tạo mới được loại máy phát điện này. Tuy nhiên, để
đơn giản ta có thể chọn một máy phát điện trên động cơ ôtô có cùng công suất và cải
tạo lại cho tương thích
9.2. Sơ đồ đấu nối và nguyên lý hoạt động
Hình 9.28 - Sơ đồ mạch điện tổng thể trên xe
- Nguyên lý hoạt động
Khi cầu dao nguồn chính (CB) được đóng, lúc này điện áp 48v được cấp vào bộ
điều khiển ở chân 9,10, tuy nhiên xe vẫn chưa hoạt động được do nguồn 48v từ công
tắc khóa chưa đóng. CB nguồn có mục đích bảo vệ toàn bộ hệ thống dây điện chính
khi có hiện tượng đoản mạch. Khi công tắc khóa đóng, điện áp 48v thứ hai được cấp
vào ở chân 11 bộ điều khiển và bộ đổi điện. Lúc này xe đã sẵn sàng hoạt động, đèn
báo nguồn vào trên đồng hồ sáng, kim chỉ thị báo mức điện áp bình, đồng hồ báo bình
được lấy nguồn 48V trực tiếp từ công tắc ổ khóa. Toàn bộ hệ thống bóng đèn được lấy
167
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
nguồn 12V thông qua các công tắc đóng mở, cầu chì 15A/250V bảo vệ ngõ ra từ bộ
đổi áp khi có đoản mạch ở một dây bóng đèn nào đó.
Dây nguồn 5V và tín hiệu tay ga được nối với bộ điều khiển ở chân 12,13, 14.

Khi có sự điều khiển từ chân ga, bộ điều khiển sẽ cấp điện áp một chiều cho động cơ
chạy ở chân 6, 7, 8. Tín hiệu cảm biến từ động cơ được cấp về ở chân 3, 4, 5. Khi
phanh, điện áp 12V được cấp về ở chân 16 thông qua công tắc K
5
ở bàn đạp phanh, bộ
điều khiển sẽ tự động dừng động cơ để bảo vệ quá tải cho động cơ và bình điện, lúc
này đèn Stop báo sáng. Giắc cắm sạc được nối trực tiếp vào bình điện thông qua CB.
9.3 Đặc tính tốc độ của hai động cơ điện
9.3.1 Cơ sở để xây dựng đặc tính tốc độ của hai động cơ: Để đảm bảo tính
ổn định, an toàn và tránh tình trạng mòn lốp do sự chênh lệch tốc độ của hai động cơ
cần phải xây dựng đặc tính tốc độ của hai động cơ nhằm tìm biện pháp giải quyết
những vấn đề nêu trên.
Mặc dù hai động cơ chọn có các thông số kỹ thuật như nhau nhưng cần xây
dựng đăc tính tốc độ của hai động cơ để so sánh sự thay đổi tốc độ của hai động cơ
theo sự thay đổi góc của bàn đạp ga. Nếu có sai lệch thì tìm phương pháp điều chỉnh
nhằm để đảm bảo tốc độ của hai động cơ bằng nhau. Nếu sai lệch tốc độ nằm trong
giới hạn cho phép thì không cần điều chỉnh.
9.3.2 Phương pháp xây dựng:
Hình 9.29 - Mô hình xây dựng đặc tính tốc độ
168
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
Hình 9.30 - Góc xoay của bàn đạp ga
Cách tiến hành:
Góc xoay
α
của bàn đạp ga là 60
o
,
ta cho bàn đạp ga xoay từ 0
o

đến 60
o
, ứng
với mổi vị trí của bàn đạp ga thì trên hai đồng hồ sẽ báo tốc độ của xe từ đó ta tính
được tốc độ n
1 ,
n
2
của hai động cơ. Ta tiến hành liên tục cho đến góc xoay của bàn đạp
ga là 60
o
, dựa vào kết quả đo được ta sẽ xây dựng được hai đường đặc tính tốc độ của
hai động cơ thay đổi theo góc xoay của bàn đạp ga. Sau khi tiến hành thí ngiệm ta có
bảng số liệu sau:
Bảng 9.9: Bảng tốc độ của hai động cơ ứng với góc quay của bàn đạp ga
α
( độ) 0
o
5
o
10
o
15
o
20
o
25
o
30
o

35
o
40
o
45
o
50
o
55
o
60
o
n
1
(v/ph) 0 62 106 159 199 236 265 318 358 398 462 503 530
n
2
(v/ph) 0 63 106 159 197 238 265 318 358 397 464 504 528
Dựa vào kết quả trên ta xây dựng được hai đường đặc tính của hai động cơ
( Hình vẽ chỉ minh họa cho phương pháp thí ngiệm)
Hình 9.31 - Đặc tính tốc độ của hai động cơ điện
169
Thiết kế xe ô tô hybrid 2 chỗ ngồi sử dụng năng lượng mặt trời – Động cơ nhiệt
Kết luận: Ở hình 9.31 ta thấy đồ thị n
1
và n
2
trùng nhau do tốc độ n
1
và n

2
của
hai động cơ sai lệch rất nhỏ ở các góc xoay của bàn đạp ga. Với sự sai lệch tốc độ rất
nhỏ của hai động cơ vì vậy khi ôtô chạy trên đường sự trượt của hai bánh xe chủ động
là không đáng kể. Vậy ôtô thiết kế đảm bảo đồng đều tốc độ của hai động cơ ở hai
bánh xe chủ động.
170