Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện

Header Page 1Luận
of 126.
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

TÓM TẮT
Hiện nay, nguồn nhiên liệu truyền thống ngày càng khan hiếm, môi trường
ngày một ô nhiễm đang là vấn đề cần được quan tâm. Nên việc nghiên cứu hiệu quả
một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện là rất cần thiết. Trong bài báo
này tác giả đã nghiên cứu thiết kế lắp đặt hệ thống pin năng lượng mặt trời kết hợp
với hệ thống phanh nạp làm nguồn nạp bổ sung cho xe máy điện, đảm bảo chắc
chắn, an toàn khi vận hành và không làm thay đổi nhiều đến kết cấu, hình dáng của
xe nguyên thủy.
Qua quá trình thử nghiệm cho thấy tổng quãng đường đi được khi sử dụng
chung cho hai hệ thống nạp bổ sung để xe vận hành an toàn, ổn định và đạt được
38,999 km, tăng 3,042 km so với xe nguyên thủy.
Việc nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy
điện đã góp phần việc khai thác hiệu quả hơn xe máy điện và giảm thiểu nạn ô
nhiễm môi trường.

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 1 of 126.

v

HVTH: Phan Văn Tuân


Header Page 2Luận
of 126.
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

ABSTRACT
Currently, the traditional fuel sources are becoming increasingly scarce,
serious environmental pollution is a matter to be considered. The study of efficient
charging some additionally recharging methods for electric scooters is very necessary.
In this paper, the author has studied the system design and installation of solar
batteries in combination with the regenerative braking system to supply for electric
scooters, ensure safe operation and do not change the structures, the shape of the
original car.
The experimental results were show the total distance when using the two
recharging systems to safely operate electric scooters, stability and achieved 38,999
km, more 3,042 km compared with the original car.
The efficacy study some additionally recharging methods for electric scooters
has contributed to the more efficient exploitation of electric scooters and decreased
environmental pollution.

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 2 of 126.

vi

HVTH: Phan Văn Tuân


Header Page 3Luận
of 126.
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

MỤC LỤC
Trang tựa ............................................................................................................. TRANG
Quyết định giao đề tài .......................................................................................................

Lý lịch cá nhân ................................................................................................................. i
Lời cam đoan ................................................................................................................... ii
Lời cảm ơn ..................................................................................................................... iv
Tóm tắt ............................................................................................................................ v
SUMMARY ................................................................................................................. vii
Mục lục. .......................................................................................................................... ix
Danh sách các chữ viết tắt ............................................................................................. xii
Danh sách các bảng ...................................................................................................... xiii
Danh sách các hình....................................................................................................... xiv
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1
1. Chƣơng 1. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu........................................................ 4
1.1 Đặt điểm của xe máy điện .................................................................................... 4
1.2 Một số loại xe máy điện có trên thị trường Việt Nam .......................................... 5
1.3 Tình hình sử dụng xe máy điện ở Việt Nam......................................................... 8
1.4 Các công trình khoa học theo hướng nghiên cứu ............................................... 10
1.4.1 Trong nước.................................................................................................. 10
1.4.2 Ngoài nước.................................................................................................. 10
1.5 Mục tiêu của đề tài. ............................................................................................. 12
1.6 Nhiệm vụ của đề tài và giới hạn đề tài. .............................................................. 13
1.6.1 Nhiệm vụ của đề tài .................................................................................... 13
1.6.2 Giới hạn đề tài ............................................................................................. 14
1.7 Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu.. ............................................ 14
1.7.1 Đối tượng .................................................................................................... 14
1.7.2 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 14
1.7.3 Nội dung ..................................................................................................... 14
Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết…..................................................................................... 16

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 3 of 126.

vii

HVTH: Phan Văn Tuân


Header Page 4Luận
of 126.
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

2.1 Accu (nguồn điện một chiều) ............................................................................. 16
2.1.1 Công dụng ................................................................................................. 17
2.1.2 Cấu tạo....................................................................................................... 17
2.1.3 Các loại bình Accu.................................................................................... 17
2.1.3.1 Accu ướt ............................................................................................. 17
2.1.3.2 Accu khô ............................................................................................. 18
3.1.4 Quá trình điện hóa trong accu ................................................................... 18
3.1.5 Hiện tượng tự phóng điện ......................................................................... 19
3.1.6 Các phương pháp nạp điện cho accu ......................................................... 19
2.2 Mạch sạc cho nguồn accu xe máy điện sử dụng ................................................. 21
2.3 Động cơ điện một chiều ...................................................................................... 22
2.3.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động động cơ điện DC .................................... 23
2.3.1.1 Cấu tạo động cơ điện một chiều......................................................... 23
2.3.1.2 Nguyên lý hoạt động động cơ điện DC .............................................. 24
2.3.2 Phân loại và mô tả đặc tính động cơ điện một chiều… ............................ 24
2.3.2.1 Động cơ điện kích từ độc lập và kích từ song .................................... 25
2.3.2.2 Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp và kích từ hỗn hợp .............. 27
2.3.3 Động cơ điện BLDC .................................................................................. 29
2.3.3.1 Giới thiệu chung về động cơ BLDC.................................................... 29
2.3.3.2 Cấu tạo động cơ BLDC ...................................................................... 31
2.3.3.3 Các phương pháp điều khiển động cơ BLDC ..................................... 34

2.4 Bộ điều khiển … ................................................................................................ 37
2.5 Pin năng lượng mặt trời ..................................................................................... 39
2.5.1 Cấu tạo và hoạt động của pin năng lượng mặt trời ................................... 39
2.5.2 Ứng dụng pin năng lượng mặt trời ............................................................ 40
2.6 Hệ thống phanh nạp (phanh tái sinh) ................................................................. 42
2.6.1 Khái niệm phanh nạp................................................................................. 42
2.6.2 Điều khiển phanh nạp ................................................................................ 43
2.6.3 Ứng dụng phanh tái sinh ........................................................................... 43

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 4 of 126.

viii

HVTH: Phan Văn Tuân


Header Page 5Luận
of 126.
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

2.6.3.1 Trên ô tô hybrid................................................................................... 43
2.3.3.2 Trên xe buýt ........................................................................................ 44
2.3.3.3 Trên xe lửa .......................................................................................... 44
Chƣơng 3: Các phƣơng án thiết kế và lựa chọn giải pháp ..................................... 46
3.1 Chọn xe máy điện............................................................................................... 46
3.2 Hệ thống nạp điện bổ sung bằng pin năng lượng mặt trời .................................. 48
3.2.1 Hệ thống điện mặt trời ............................................................................... 48
3.2.2 Các thông số cần thiết để thiết kế hệ thống điện mặt trời.......................... 48
3.2.3 Các bước thiết kết hệ thống điện mặt trời.................................................. 50

3.2.4 Chọn và lắp đặt pin năng lượng mặt trời làm nguồn nạp cho accu ........... 51
3.2.4.1 Chọn pin năng lượng mặt trời làm nguồn nạp cho accu .................... 51
3.2.4.2 Thiết kết, lắp đặt pin năng lượng mặt trời cho xe điện ....................... 52
3.2.5 Bộ chuyển đổi DC – AC và bộ nâng áp ..................................................... 53
3.2.6 Bộ sạc cho accu.......................................................................................... 56
3.3 Hệ thống phanh nạp ............................................................................................ 58
3.1.1 Chọn máy phát cho hệ thống phanh nạp .................................................... 59
3.2.2 Cải tạo ly hợp điện từ................................................................................. 61
3.2.2.1 Lựa chọn bộ ly hợp ............................................................................. 61
3.2.2.2 Cải tạo ly hợp ..................................................................................... 61
3.3.3 Thiết kết chế tạo hệ thống dẫn động máy phát cho phanh nạp.................. 62
3.3.3.1 Chọn tỷ số truyền cho bộ truyền lực ................................................... 62
3.3.3.1 Thiết kế bộ bộ truyền động cho máy phát ........................................... 63
3.3.3.1 Lắp ráp hệ thống phanh nạp cho xe máy điện .................................... 64
3.4 Đấu dây các hệ thống cho xe máy điện .............................................................. 64
3.4.1 Đấu dây hệ thống nạp bổ sung từ nguồn pin năng lượng mặt trời............. 64
3.4.2 Đấu dây hệ thống nạp bổ sung bằng phanh nạp ........................................ 65
3.4.3 Đấu dây các hệ thống điện trên xe ............................................................. 66
Chƣơng 4: Thử nghiệm và đo đạt kết quả ................................................................ 67

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 5 of 126.

ix

HVTH: Phan Văn Tuân


Header Page 6Luận
of 126.

văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

4.1 Mục đích thử nghiệm .......................................................................................... 67
4.2 Thử nghiệm quãng đường đi được của xe máy điện nguyên thủy ...................... 67
4.2.1 Tiến hành thử nghiệm ................................................................................ 67
4.2.2 Kết quả thử nghiệm.................................................................................... 68
4.3 Thử nghiệm khả năng nạp của hệ thống pin năng lượng mặt trời trong ngày.... 68
4.4 Thử nghiệm hệ thống phanh nạp ........................................................................ 70
4.4.1 Thử cơ cấu điều khiển phanh nạp .............................................................. 70
4.4.1.1 Tiến hành thử nghiệm ......................................................................... 70
4.4.1.2 Kết quả thử nghiệm ............................................................................. 72
4.4.2 Thử nghiệm quãng đường đi được khi lắp hệ thống phanh nạp cho xe
máy điện ............................................................................................................ 72
4.4.2.1 Tiến hành thử nghiệm ......................................................................... 72
4.4.2.2 Kết quả thử nghiệm ............................................................................. 73
4.5 Thử nghiệm quãng đường đi được cho xe máy điện đã cải tiến ........................ 73
4.5.1 Tiến hành thử nghiệm ................................................................................ 73
4.5.2 Kết quả thử nghiệm.................................................................................... 74
4.6 Đánh giá sản phẩm và chi phí khai thác ............................................................. 75
Kết luận – kiến nghị .................................................................................................. 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 80
Phục lục 1 ..................................................................................................................... 81
Phục lục 2 ..................................................................................................................... 82
Phục lục 3 ..................................................................................................................... 83
Phục lục 4 ..................................................................................................................... 84
Phục lục 5 ..................................................................................................................... 85
Phục lục 6 ..................................................................................................................... 86
Phục lục 7 ..................................................................................................................... 87
Phục lục 8 ..................................................................................................................... 88

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 6 of 126.

x

HVTH: Phan Văn Tuân


Header Page 7Luận
of 126.
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AC (Alternating Current)
DC (Direct Current)
GDP (Gross Domestic Product)
LPG (Liquefied Petroleum Gas)
AFTA (ASEAN Free Trade Area)
WHO (World Health Organization)
SLA (Sealed Lead-Acid battery)
VRLA (Valve Regulated Lead Acid Battery)
Ni-Cd (Nikel Cadmium)
Ni-MH (Nikel Metal Hydride)
Li-Ion (Lithium Ion)
ABS (Acrylonitrin butadien styren)
BLDC (Brushles Dc motor)
PWM (Pulse-width modulation)
AH (ampere-hour)
ECM (Electronic control module)

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 7 of 126.

xi

HVTH: Phan Văn Tuân


Header Page 8Luận
of 126.
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng

Trang

Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật xe máy điện Jili

6

Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật xe máy điện Yamaha

7

Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật xe máy điện Delta

7

Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật xe điện Sh mi

48

Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật của pin năng lượng mặt trời

52

Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật máy phát

60

Bảng 3.4 Các thông số cho bộ truyền

62

Bảng 3.5 Bảng phân phối tỷ số truyền

63

Bảng 4.1 Số liệu thử nghiệm quãng đường đi được của xe máy điện 68
nguyên thủy
Bảng 4.2. Thông số dòng điện và điện áp trong ngày

69

Bảng 4.3 Số liệu thử nghiệm quãng đường đi được của xe máy điện khi 73
lắp thêm hệ thống phanh nạp
Bảng 4.4 Số liệu thử nghiệm quãng đường đi được của xe máy điện đã 74
cải tiến
Bảng 4.5 Số liệu so sánh khi lắp các hệ thống nạp bổ sung

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 8 of 126.

xii

75

HVTH: Phan Văn Tuân


Header Page 9Luận
of 126.
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH

TRANG

Hình 1.1 Kẹt xe tại Tp. HCM

4

Hình 1.2 Xe máy điện Jili

5

Hình 1.3 Xe máy điện Yamaha

6

Hình 1.4 Xe máy điện Delta

7

Hình 1.5 Số lượng xe máy điện ở nước ta (Ảnh minh họa)

9

Hình 1.6 Honda hybrid scooter

11

Hình 1.7 Cycle hybrid

11

Hình 2.1 Các bộ phận của xe máy điện

16

Hình 2.2 Cấu tạo accu khô

18

Hình 2.3 Các quá trình điện hóa trong accu chì axit loại kín

19

Hình 2.4 Nạp bằng hiệu điện thế không đổi

20

Hình 2.5 Sơ đồ nạp accu với dòng không đổi

20

Hình 2.6 Mạch sạc nguồn xe máy điện

22

Hình 2.7 Mặt cắt dọc và cắt ngang của động cơ điện một chiều điển
hình

23

Hình 2.8 Sơ đồ đấu dây động cơ điện

25

Hình 2.9 Sơ đồ nối dây động cơ điện kích từ độc lập và song song

25

Hình 2.10 Đặc tính động cơ điện một chiều kích từ độc lập

27

Hình 2.11 Sơ đồ đấu dây động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp

27

Hình 2.12 Đặc tính cơ điện và đặc tính cơ động cơ điện DC kích từ nối
tiếp

28

Hình 2.13 Sơ đồ đấu dây động cơ điện kích từ hỗn hợp

29

Hình 2.14 Đặc tính cơ điện và đặc tính cơ động cơ điện

29

Hình 2.15 Cấu tạo của động cơ BLDC của Micrichip

31

Hình 2.16 Nam châm được đặt trên rotor của động cơ BLDC

32

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 9 of 126.

xiii

HVTH: Phan Văn Tuân

Header Page 10
of 126.
Luận
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

Hình 2.17 Kiểu rotor nam châm dán ngoài bề mặt

32

Hình 2.18 Kiểu rotor nam châm nằm bên trong

33

Hình 2.19 Sơ đồ khóa và quá trình đóng cắt điều khiển động cơ BLDC

34

Hình 2.20 Đặt cảm biến Hall bên trong động cơ

35

Hình 2.21 Cảm biến hall gắn trên stator

36

Hình 2.22 Giản đồ xung điều khiển PWM kênh trên

37

Hình 2.23 Sơ đồ khối mạch điện xe máy điện

37

Hình 2.24 Nguyên lý làm việc của pin mặt trời

39

Hình 2.25 Xe chạy dùng pin năng lượng mặt trời

41

Hình 2.26 Đèn dùng pin mặt trời

41

Hình 2.27 Bếp năng lượng mặt trời cho người nghèo

42

Hình 2.28 Máy nước nóng năng lượng mặt trời Thái Dương Năng

42

Hình 2.29 Phanh tái sinh trên ô tô hybrid

44

Hình 2.30 Phanh tái sinh trên xe buýt

44

Hình 2.31 Phanh tái sinh trên xe lửa

45

Hình 3.1 Sơ đồ khối tổng quan hệ thống xe máy điện

46

Hình 3.2 Xe máy điện Sh mi

47

Hình 3.3 Góc đặt pin năng lượng mặt trời

49

Hình 3.4 Sơ đồ hệ thống nạp điện bằng pin năng lượng mặt trời

50

Hình 3.5 Pin năng lương mặt trời

51

Hình 3.6 Vị trí pin năng lượng mặt trời trên xe điện

52

Hình 3.7 Lắp đặt pin năng lượng mặt trời trên xe điện

53

Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý của bộ chuyển đổi và nâng áp

54

Hình 3.9 Hình chụp board mạch bộ chuyển đổi và nâng áp

56

Hình 3.10 Sơ đồ mạch điện bộ điều khiển sạc

56

Hình 3.11 Hình chụp board mạch bộ điều khiển sạc accu

57

Hình 3.12 Sơ đồ hệ thống phanh nạp

58

Hình 3.13 Sơ đồ điều khiển hệ thống phanh nạp

59

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng

Footer Page 10 of 126.

xiv

HVTH: Phan Văn Tuân


Header Page 11
of 126.
Luận
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

Hình 3.14 Máy phát

60

Hình 3.15 Mặt cắt ly hợp sau khi cải tạo

61

Hình 3.16 Bản vẽ thiết kế hệ thống truyền động cho máy phát

63

Hình 3.17 Mô hình bố trí bộ truyền lực từ bánh xe đến máy phát

64

Hình 3.18 Hình bố trí hệ thống phanh nạp trên xe máy điện

64

Hình 3.19 Sơ đồ đấu dây hệ thống nạp bằng pin năng lượng mặt trời

64

Hình 3.20 Sơ đồ đấu dây hệ thống phanh nạp

65

Hình 3.21Sơ đồ đấu dây các hệ thống nạp bổ sung cho xe máy điện

66

Hìnhh 4.1 Đo chiều dài quãng đường thử nghiệm

68

Hình 4.2 Biểu đồ thể hiện dòng điện và điện áp trong ngày

69

Hình 4.3 Đo dòng điện và điện áp của hệ thống pin năng lượng mặt trời

70

Hình 4.4 Cơ cấu điều khiển phanh nạp

71

Hình 4.5 Sơ đồ kết nối các đồng hồ đo kiểm

71

Hình 4.6 Đo công suất máy phát

72

Hình 4.7 Thử nghiệm quãng đường đi được khi lắp hệ thống phanh nạp

73

Hình 4.8 Thử nghiệm quãng đường đi được cho xe máy điện đã cải tiến

74

Hình 4.9 Hình chụp xe điện hoàn chỉnh

76

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 11 of 126.

xv

HVTH: Phan Văn Tuân


Header Page 12Luận
of 126.

văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

MỞ ĐẦU
Hiện nay, vấn đề về sự khang hiếm dần nguồn nhiên liệu truyền thống và ô
nhiễm môi trường do khí thải và tiếng ồn đang là vấn đề quan tâm của toàn thế giới.
Sự phát triển các phương tiện giao thông ở các khu vực trên thế giới không giống nhau
nhưng đều có xu thế chung là cơ giới hoá quãng đường dịch chuyển. Trong điều kiện
cơ sở hạ tầng phục vụ cho giao thông ở nước ta chưa được phát triển. Vì vậy nhiệm vụ
đặt ra cho các cơ quan quản lý giao thông là khuyến khích người dân sử dụng những
loại phương tiện vận chuyển cá nhân thích hợp như ô tô kích cỡ nhỏ 2 chỗ ngồi hoặc
xe gắn máy, trong đó xe gắn máy là phương tiện giao thông được người dân ưa chuộng
nhất hiện nay ở nước ta. Chính vì thế xe gắn máy đang trở thành đối tượng không nhỏ
gây ô nhiễm môi trường. Gần đây có một số nghiên cứu như: “Nghiên cứu, thiết kế,
lắp đặt động cơ lai trên xe gắn máy”, tác giả Phạm Quốc Phong, Trường đại học Bách
Khoa Tp. Hồ Chí Minh, 2007 đã đưa động cơ điện - xăng vào để vận hành xe máy, đề
tài “Nghiên cứu một số giải pháp tiết kiệm nhiên liệu và giảm ô nhiễm môi trường trên
xe gắn máy”, tác giả Huỳnh Thanh Bảnh, Trường ĐHSPKT Tp. Hồ Chí Minh, 2014
dùng động cơ xăng làm nguồn cung cấp điện cho xe máy điện, nhằm mục đích tiết kiệm
nhiên liệu, giảm ô nhiễm môi trường. Trong những năm gần đây một loại phương tiện
đang được người dân ưa chuộng và có thể thay thế cho xe gắn máy đó là xe máy điện.
Xe máy điện có nhiều ưu điểm như: tính cơ động cao, dễ cất giữ, chạy bằng động cơ
điện, không ô nhiễm môi trường và giá cả phù hợp với túi tiền của đại đa số người dân
lao động. Tuy nhiên xe máy điện cũng có những nhược điểm của nó và nhược điểm
lớn nhất là quãng đường xe chạy không lớn (50 km là phải nạp điện) và thời gian nạp
điện dài (6-8 giờ). Đây cũng là một hạn chế của xe máy điện hiện nay.
Qua đó cho ta thấy được rằng nhu cầu sử dụng động cơ điện làm nguồn động lực
cho xe máy là hết sức cần thiết. Tuy nhiên vấn đề đặt ra là làm thế nào để quãng đường
xe máy điện chạy được dài hơn, thời gian nạp điện ngắn lại sẽ kích thích thị trường xe

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng

Footer Page 12 of 126.

16

HVTH: Phan Văn Tuân


Header Page 13Luận
of 126.
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

máy điện phát triển mạnh hơn. Qua đó sẽ góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường, tiết
kiệm nhiên liệu, kinh tế xã hội phát triển...
Xuất phát từ nhu cầu có được một xe máy điện có thể chạy được quãng đường dài
hơn so với xe máy điện hiện nay. Vì vậy việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu hiệu quả
một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện” là nhu cầu cần thiết và cấp bách
trong điều kiện hiện tại và tương lai.
 Mục đích, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
- Mục đích đề tài: xây dựng cơ sở nghiên cứu lý thuyết và thực tiển tác động vào
hệ thống nạp accu trên xe máy điện để xe chạy được quãng đường dài hơn sau một lần
sạc nhằm mục đích sau:
+ Tiết kiệm nhiên liệu.
+ Giảm ô nhiễm môi trường.
+ Góp phần phát triển ngành công nghiệp sản xuất xe máy điện trong nước.
-

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là từ một xe máy điện nguyên thủy, nghiên cứu

lắp thêm hệ thống nạp bằng năng lượng mặt trời và hệ thống phanh nạp để nạp điện bổ
sung cho accu nhằm kéo dài quãng đường xe chạy.

-

Phạm vi nghiên cứu của đề tài sẽ tiến hành các nhiệm vụ sau:
+ Chọn xe máy điện nguyên thủy cho việc nghiên cứu phải thỏa các yêu cầu như:

giá cả hợp lý, kiểu dáng, độ bền… đặc biệt là có đủ không gian để lắp thêm các hệ
thống nạp điện cho xe máy điện phục vụ cho việc nghiên cứu.
+ Chọn hệ thống nạp điện bằng năng lượng mặt trời có công suất, kích thước,
trọng lượng phù hợp để nạp bổ sung cho xe máy điện trong quá trình hoạt động.
+ Chọn máy phát điện phù hợp cho hệ thống phanh nạp để phát điện nạp bổ sung
cho xe máy điện trong quá trình hoạt động.
+ Nghiên cứu tổng thành hệ thống điện trên xe máy điện.
+ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo bộ truyền động, lắp đặt máy phát điện cho phanh
nạp.

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 13 of 126.

17

HVTH: Phan Văn Tuân


Header Page 14Luận
of 126.
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

+ Chọn lựa giải pháp, thiết kế, chế tạo bộ nâng điện áp nguồn xoay chiều dạng
xung 12v lên 48v (DC), nạp cho accu xe điện.
+ Thực hiện lắp đặt tổng thành bộ nạp bổ sung và vận hành thử hệ thống.

+ Thực nghiệm đo quãng đường đi được từ lúc accu đầy điện đến khi accu hết
điện hoàn toàn của xe máy điện nguyên thủy.
+ Thực nghiệm đo quãng đường đi được khi xe vận hành đã lắp thêm các hệ
thống nạp bổ sung.
+ Thực nghiệm so sánh tổng quãng đường đi được giữa xe máy điện nguyên thủy
và xe máy điện cải tiến.
 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
- Cải tiến một chiếc xe máy điện bất kỳ thành chiếc xe máy điện có thể vận hành
được quãng đường dài hơn.
- Kích thích sự phát triển nền công nghiệp xe máy điện trong nước.
- Cùng với thế giới phát triển các phương tiện giao thông sử dụng năng lượng
sạch.
- Sử dụng xe máy điện xem như một giải pháp nâng cao ý thức, trách nhiệm
người dân với môi trường.
- Góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường, tiết kiệm nhiên liệu mang lại nhiều lợi
ít kinh tế.
- Kết quả của đề tài sẽ được mô tả rõ ràng về cấu tạo, nguyên lý. Sản phẩm của đề
tài sẽ góp phần đa dạng hơn nguồn tài liệu trong chuyên môn; là tư liệu để phục vụ cho
việc giảng dạy, nghiên cứu khoa học và phát triển thị trường xe máy điện, ô tô điện
trong tương lai.

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 14 of 126.

18

HVTH: Phan Văn Tuân


Header Page 15Luận

of 126.
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Đặng Đình Thống, Pin mặt trời và ứng dụng. Nhà xuất bản Giáo dục 2005.
[2]. Trần Gia Anh, Kỹ thuật sửa chữa xe đạp điện, nhà xuất bản: Thanh Niên -

2005.
[3] Bộ tài nguyên và môi trường: Báo cáo môi trường quốc gia năm 2007 – Môi

trường không khí đô thị Việt Nam, công bố ngày 12/8 2008
[4] Phạm Quốc Phong. Nghiên cứu, thiết kế, lắp đặt động cơ lai trên xe gắn máy,

Luận văn Thạc sĩ, Trường đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh, 2007
[5] Đặng Văn Hòa, Lê Văn Doanh, Kỹ thuật điện, NXB Giáo dục, 2001.
[6]. PGS.TS. Đỗ Văn Dũng, Trang bị điện & điện tử trên ô tô hiện đại – Hệ thống
điện động cơ, nhà xuất bản Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh - 2004.
[7]. TS Lâm Mai Long. Giáo trình cơ học chuyển động của ô tô. Đại học Sư
phạm Kỹ thuật Tp. HCM
[8]. Tài liệu kỹ thuật của Hãng Honda.
[9]. Tạp chí ô tô xe máy Việt Nam, số 129, tháng 5/2013
[10]. Autodaily.VN.
[11]. System Interation, Modeling, and Validation of a Fuel Cell Hybrid Electric
Vehicle by Michael James Ogburn, 2000.
Các webside đã tham khảo:

1. http: //www.dientuvietnam.net
2. http: //www.xedapdienvietnam.com
3. http: //www.xedapdien.net
4.

5. />
CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 15 of 126.

99

HVTH: Phan Văn Tuân


Header Page 16Luận
of 126.
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

Phục lục 1
Một số số liệu tham khảo về pin mặt trời
Diện
Loại

Vật liệu

tích
(cm2)

Pin
mặt
trời
đồng
chất

Điện

Mật độ

Hệ sô

Hiệu

thế dòng điện lấp đầy

Suất Điều kiện đo

(V) (mA/cm2) (%)

(%)

Si-pn đơn tinh thể 2x2

0,615 43,8

79

15,7 AMO

Si-pn đơn tinh thể 44,1

0,600 28

75

16

AM2

Si-pn đa tinh thể 11x11

0,604 36

78,2

17

AM1

0,703 2314

79,8

20

AM1

+

+

4,2

Si-p+/n/n+

4,2

GaAs-n+/p/p+

0,5

Si-n /p/p

0,740
1,05

643,3

84

20

480

83

22

AM1
AM1

Cu2S/CdxZn1- xS 0,884

0,516 21,8

73,1

9,15 87mW/cm2

CulnS2/CdS

1

0,6

22,8

75

10,2 87mW/cm2

Cu2S/CdS

1

0,4

38

63

9,4

100 mW/cm2

Pin

lnP/CdS

0,25

0,46

13,5

68

5,7

74 mW/cm2

mặt

ITO/p-Si đơn tinh

trời

thể

11,46

0,526 28,7

79

11,9 100 mW/cm2

khác

Sn02/n-Si

0,615 29,1

68,5

12,3 100 mW/cm2

chất

tinh thể

3,84
11,46

0,522 28,1

79

11,6 100 mW/cm2

a-SiC:H/a-Si:H

0,033

0,909 13,45

61,7

7,55 100 mW/cm2

hình

a-Si, p-i-n

1,2

0,88

65,9

6,47 100 mW/cm2

Pin

Ag(Mg)/Si02/p-Si 3,0

0,621 36,5

81

18,4 100 mW/cm2

mặt

Ag/SiCVp-Si

2,8

0,54

32,7

75,5

13,3 100 mW/cm2

trời

Cr/Si02/p-Si

2,2

0,57

30,9

68

12

đơn

ITO/p-Si
đa tinh
thể
thể

Vô
định

11,2

100 mW/cm2

hội
tụ
CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 16 of 126.

100

HVTH: Phan Văn Tuân


Header Page 17Luận
of 126.
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

Phụ lục 2
Một số tính chất của vật liệu Pin mặt trời

Đại lƣợng

Si

GaAs

InP

Nhiệt độ nóng

1420

1238

1070

1750

1098

1080

1,40

0,54

0,7

-

-

0,58

2,44

6,0

4,5

-

-

4,88

3,4223

4,025

3,45

2,5

2,75

3,4

(5,0 μm)

(0,546 μm)

(0,59 μm)

CdS

CdT

AlSb

chảy (0°C)
Độ dẫn nhiệt
[W(cm.K)-1]
Hệ số giãn nở
nhiệt (10-8K-1)
Chiết suất

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 17 of 126.

101

(7,8 μm)

HVTH: Phan Văn Tuân


Header Page 18Luận
of 126.
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

Phục lục 3
Bảng quan hệ giữ cường độ dòng điện và tiết diện dây dẫn

STT

Tiết diện dây dẫn

Cƣờng độ dòng điện (A) đối với các vật liệu

(mm2)

Cu

AI

Fe

1

1,0

11

8

7

2

1,5

14

11

8

3

2,5

20

16

9

4

4,0

25

20

10

5

6,0

31

24

12

6

10,0

43

34

17

7

16,0

75

60

30

8

25,0

100

80

35

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 18 of 126.

102

HVTH: Phan Văn Tuân


Header Page 19Luận
of 126.
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

Phục lục 4
Bảng thông số dòng điện và điện áp trong ngày thứ 1 (12/7/2015)
Thời gian

Dòng điện (A)

Điện áp (V)

8h

1,15

49,8

9h

1,65

51,5

10h

2,05

52,1

11h

2,28

54,2

12h

2,45

54,6

13h

2,32

53,8

14h

2,46

55,4

15h

2,10

52,4

16h

1,45

51,1

Trung bình

1,99

52,8

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 19 of 126.

103

HVTH: Phan Văn Tuân

Header Page 20Luận
of 126.
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

Phục lục 5
Bảng thông số dòng điện và điện áp trong ngày thứ 2 (13/7/2015)
Thời gian

Dòng điện (A)

Điện áp (V)

8h

0,85

49,2

9h

1,61

51,5

10h

2,15

52,4

11h

1,65

52,3

12h

2,45

54,4

13h

2,50

55,5

14h

1,75

52,3

15h

2,39

54,1

16h

1,87

52,4

Trung bình

1,90

52,6

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 20 of 126.

104

HVTH: Phan Văn Tuân


Header Page 21Luận
of 126.
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

Phục lục 6
Bảng thông số dòng điện và điện áp trong ngày thứ 3 (15/7/2015)
Thời gian

Dòng điện (A)

Điện áp (V)

8h

1,12

52,4

9h

1,91

53,1

10h

2,15

53,4

11h

2,35

54,2

12h

2,47

54,6

13h

2,52

55,8

14h

2,05

52,3

15h

1,39

52,1

16h

1,87

52,6

Trung bình

1,98

53,4

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 21 of 126.

105

HVTH: Phan Văn Tuân


Header Page 22Luận
of 126.
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

Phục lục 7
Bảng thông số dòng điện và điện áp trong ngày thứ 4 (17/7/2015)
Thời gian

Dòng điện (A)

Điện áp (V)

8h

1,08

52,3

9h

0,97

51,4

10h

2,35

54,3

11h

2,15

53,5

12h

2,47

54,7

13h

1,82

52,8

14h

2,25

53,3

15h

1,39

52,3

16h

0,86

49,2

Trung bình

1,74

52,6

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 22 of 126.

106

HVTH: Phan Văn Tuân

Header Page 23Luận
of 126.
văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hiệu quả một số giải pháp nạp điện bổ sung cho xe máy điện.

Phục lục 8
Bảng thông số dòng điện và điện áp trong ngày thứ 5 (18/7/2015)
Thời gian

Dòng điện (A)

Điện áp (V)

8h

1,12

52,3

9h

2,01

53,0

10h

2,31

53,3

11h

1,75

52,8

12h

2,39

54,4

13h

2,53

55,8

14h

2,35

53,4

15h

1,59

53,2

16h

1,47

52,1

Trung bình

1,95

53,3

CBHD: TS. Trần Thanh Thưởng
Footer Page 23 of 126.

107

HVTH: Phan Văn Tuân