Nghiên cứu nâng cao tính năng hoạt động của xe điện 16 chỗ ngồi bằng phần mềm advisor

i

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------

NGUYỄN THÁI VINH

NGHIÊN CỨU NÂNG CAO TÍNH NĂNG HOẠT ĐỘNG CỦA
XE ĐIỆN 16 CHỖ NGỒI BẰNG PHẦN MỀM ADVISOR
Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Động lực
Mã số: 60520116

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2018


ii

CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS Nguyễn Lê Duy Khải

Cán bộ chấm nhận xét 1: ...........................................................................

Cán bộ chấm nhận xét 2: ...........................................................................

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
ngày 19 tháng 7 năm 2018
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1. PGS. TS Nguyễn Ngọc Dũng
2. TS. Hồng Đức Thơng
3. TS. Trần Hữu Nhân
4. TS. Nguyễn Chí Thanh
5. TS. Nguyễn Thanh Tâm

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA KTGT


iii

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: NGUYỄN THÁI VINH

MSHV: 7140926

Ngày, tháng, năm sinh: 25/09/1991

Nơi sinh: Long An

Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí – Động lực

Mã số: 60520116

I. TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu nâng cao tính năng hoạt động của xe điện 16 chỗ ngồi bằng
phần mềm Advisor
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
-Trình bày các mơ hình tính tốn mà ADVISOR có để đánh giá, phân tích các tính năng
động lực học của xe điện mười sáu chỗ ngồi.
-Xác định các thông số kỹ thuật của xe điện 16 chỗ.
-Tiến hành mô phỏng động lực học xe điện 16 chỗ với các mơ hình tính tốn và các chu
trình thử phù hợp.
-Phân tích các kết quả tính tốn mơ phỏng, so sánh ảnh hưởng của các nguồn tích trữ năng
lượng khác nhau đến tính năng động lực học của xe điện 16 chỗ.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 26/2/2018
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 17/6/2018
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Tiến sĩ Nguyễn Lê Duy Khải.

Tp. HCM, ngày 26 tháng 2 năm 2018.
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TRƯỞNG KHOA KTGT

iv

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Phó giáo sư Tiến sĩ Nguyễn Lê Duy Khải
đã tận tình hướng dẫn chun mơn và định hướng cho tơi trong suốt q trình làm đề
tài.
Xin cảm ơn Tiến sĩ Trần Hữu Nhân đã hỗ trợ về chuyên môn, cho tơi nhiều lời
khun giúp tơi hồn thành tốt luận văn.
Xin cảm ơn Trường Đại học Bách Khoa Tp. HCM đã tạo điều kiện để tôi thực
hiện luận văn. Đồng thời cảm ơn tất cả quý thầy cô Khoa Kỹ thuật giao thơng và Bộ
mơn Ơ tơ – Máy động lực đã hỗ trợ và chia sẻ kinh nghiệm, cũng như giúp đỡ tơi trong
suốt q trình học tập và thực hiện đề tài tốt nghiệp.
Xin cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã tạo động lực cũng như hỗ trợ nhiều
mặt để tơi hồn thành khóa học.
Đề tài đã hoàn thành theo đúng yêu cầu đặt ra ban đầu, tuy nhiên vẫn cịn hạn
chế, thiếu sót. Vì vậy, tơi rất mong nhận được ý kiến đóng góp chân thành từ tất cả
thầy cô, chuyên gia và các bạn để đề tài được hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn.

Học viên
Nguyễn Thái Vinh


v

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Tại Việt Nam, nhu cầu giảm thiểu ô nhiễm, giảm tác hại của các loại khí thải
của các phương tiện giao thông đã trở nên cấp thiết. Giải pháp sử dụng xe điện để giảm
thiểu khí thải độc hại ra môi trường đang là lựa chọn hàng đầu. Vì vậy tác giả đã ứng
dụng phần mềm mơ phỏng Advisor để đánh giá tính năng hoạt động của xe điện là một

trong những công đoạn nhằm rút ngắn thời gian thiết kế, sản xuất, kiểm tra xe, trước
khi đưa ra thị trường. Đồng thời so sánh các giải pháp khác nhau nhằm tìm ra phương
án nâng cao tính năng hoạt động của xe điện. Cụ thể là về quãng đường di chuyển tối
đa trong một lần sạc, mà xe điện hiện tại còn hạn chế.
Xe chạy với chu trình thử nghiệm là NYCC (New York City Center – chu trình
phù hợp với điều kiện thử nghiệm trong thành phố Hồ Chí Minh. Khi xe sử dụng bộ 8
ắc quy lithium ion (HXX 12Volt – 250Ah), xe đạt tốc độ tối đa là 52,9 km/h, khả năng
tăng tốc từ 0 – 40 km/h là 9,4 giây, khả năng leo dốc ở tốc độ 10 km/h là 14,1%, và
quãng đường di chuyển tối đa trong một lần nạp là 140,2 km. Kết quả mô phỏng giúp
ta đánh giá được một số tính năng động lực học của xe ứng với các nguồn tích trữ năng
lượng phổ biến. Qua đó làm cơ sở để nghiên cứu phát triển ngành xe điện trong tương
lai của Việt Nam.
Abstract
In Vietnam, the need to reduce pollution and reduce the harmful effects of vehicle
emissions has become urgent. The solution to use electric vehicles to reduce harmful
emissions to the environment is a top choice. Therefore, the author has applied Advisor
simulation software to evaluate the performance of the electric car as one of the steps
to shorten the time of production design, test vehicles, before launching.
Simultaneously compare different solutions to find ways to improve the performance
of electric vehicles. Specifically, about the maximum travel distance in a single charge,
that the current electric vehicle is limited.
The New York City Cycle (NYCC) test cycle was chosen because it has particularly
long periods of no movement and low average speeds, reflecting the state of the roads
in Ho Chi Minh City. where the car uses a set of eight lithium ion batteries (HXX
12Volt - 250Ah). Maximum speed is 52.9 km / h, acceleration from 0-40 km / h is 9.4
seconds, the ability to climb steep at 10 km / h is 14.1%, and the distance Maximum
displacement at one load is 140.2 km. The simulation results help to evaluate some of
the dynamics features of the vehicle for common energy storage sources, thereby
providing a basis for research. Development of Vietnam's future electric vehicle
industry.

vi

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Luận văn này là cơng trình nghiên cứu thực sự của cá nhân,
được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của Phó giáo sư Tiến sĩ Nguyễn Lê Duy Khải.
Các số liệu, những kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn này là
trung thực, các tài liệu tham khảo được trích dẫn rõ ràng.
Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.
Học viên
Nguyễn Thái Vinh


vii

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI.............................................................................. 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................... 1
1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước .............................................................. 1
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................ 4
1.4. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................ 4
1.5. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................... 5
1.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.................................................................. 6
1.7. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................... 6
1.8. Kết quả dự kiến. ...................................................................................................... 6
1.9. Tiến độ thực hiện luận văn dự kiến .......................................................................... 7
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ XE ĐIỆN .................................................................... 8
2.1. Lịch sử phát triển..................................................................................................... 8
2.2. Lịch sử phát triển xe điện ở Việt Nam ....................................................................13

2.3. Cấu tạo của xe điện ................................................................................................16
CHƯƠNG 3. TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM ADVISOR ...........................................18
3.1. Giới thiệu phần mềm Advisor .................................................................................18
3.2. Khả năng của phần mềm Advisor ...........................................................................18
3.3. Hạn chế của phần mềm Advisor .............................................................................19
3.4. Cơ sở lý thuyết của phần mềm Advisor ..................................................................20
3.5. Các mơ hình tính tốn.............................................................................................23
3.5.1. Mơ hình xe điện................................................................................................23
3.5.2. Mơ hình bánh xe và cầu (wheel and axle) .........................................................24
3.5.3. Mơ hình tỉ số truyền cuối ..................................................................................25
3.5.4. Mơ hình hộp số.................................................................................................26
3.5.5. Mơ hình động cơ và hộp điều khiển ..................................................................27
3.5.6. Mơ hình hệ thống tích trữ năng lượng ..............................................................28
3.5.7. Mơ hình xe truyền thống...................................................................................34


viii

3.5.8. Mơ hình ly hợp .................................................................................................35
3.5.9. Mơ hình hệ thống chuyển đổi nhiên liệu (Fuel converter) .................................35
3.6. Thông số đầu vào của chu trình mơ phỏng Advisor ................................................36
3.7. Các thơng số đầu ra (Advisor output variables). .....................................................42
3.8. Giới thiệu giao diện và cách sử dụng phần mềm Advisor .......................................42
3.8.1 Giới thiệu giao diện...........................................................................................42
3.8.2. Giới thiệu cách sử dụng phần mềm Advisor .....................................................43
CHƯƠNG 4. THƠNG SỐ TÍNH TỐN MƠ PHỎNG ................................................56
4.1. Thông số kỹ thuật của xe điện 16 chỗ ngồi. ............................................................56
4.2.1. Thơng số bố trí chung.......................................................................................56
4.2.2. Thơng số Motor và Hộp giảm tốc .....................................................................58
4.2.5. Thông số bộ điều khiển động lực xe điện 16 chỗ...............................................63

4.2.7. Thơng số kỹ thuật, kích thước – khối lượng của các chi tiết, cụm chi tiết trên
xe điện 16 chỗ ............................................................................................................64
4.2.8. Tọa độ trọng tâm. .............................................................................................71
CHƯƠNG 5: TIẾN HÀNH MƠ PHỎNG TÍNH TỐN VÀ PHÂN TÍCH KẾT
QUẢ MƠ PHỎNG..........................................................................................................77
5.1. Các chu trình mơ phỏng.........................................................................................77
5.1.1. Chu trình NEDC ..............................................................................................77
5.1.2. Chu trình UDDS (FTP-72) ...............................................................................78
5.1.3. Chu trình FTP – 75 (FTP) ................................................................................78
5.1.4. Chu trình CYC_SC03 .......................................................................................79
5.1.5. Chu trình US-06 ...............................................................................................80
5.1.6. Chu trình NYCC ...............................................................................................81
5.1.7. Chu trình HWFET ............................................................................................82
5.1.8. Chu trình WLTP (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedures) ......82
5.1.9. Chu trình JC-8 .................................................................................................85
5.2. Quy trình mơ phỏng tính toán bằng Advisor ...........................................................86


ix

5.3. Thực hiện mơ phỏng tính tốn bằng Advisor ..........................................................87
5.3.1. Đặc điểm của các bài mô phỏng được tiến hành trong luận văn.......................87
5.3.2. Thông số ắc quy sử dụng trong mô phỏng. .......................................................88
5.3.4. Mô phỏng xe điện 16 chỗ ngồi ở chế độ liên tục theo chu trình NYCC với
trường hợp 1. .............................................................................................................89
5.3.6. Mô phỏng quãng đường di chuyển tối đa/ 1 lần sạc của xe điện 16 chỗ ngồi
ở chế độ liên tục.......................................................................................................101
5.3.4. Mô phỏng xe điện 16 chỗ ngồi ở chế độ liên tục theo chu trình NYCC với
trường hợp 2. ...........................................................................................................103
5.3.6. Mô phỏng quãng đường di chuyển tối đa/ 1 lần sạc của xe điện 16 chỗ ngồi

ở chế độ liên tục. ......................................................................................................115
5.3.6. Kiểm tra khả năng vượt dốc của xe điện ở chế độ công suất cực đại. .............117
5.3.7. Đánh giá kết quả mô phỏng. ...........................................................................127
6. KẾT LUẬN VÀ PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI .................................................................128
6.1 Kết luận.................................................................................................................128
6.2. Hướng phát triển đề tài .........................................................................................128
7. TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................129
8. PHỤ LỤC .................................................................................................................. 130


x

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1 Ford Think City....................................................................................... 11
Hình 2.2 GEM e4. ................................................................................................. 11
Hình 2.3 Chevrolet Volt ......................................................................................... 13
Hình 2.4 Xe buýt và tàu chạy điện. ........................................................................ 14
Hình 2.5 Xe điện phục vụ du lịch Hà nội. .............................................................. 15
Hình 2.6 Loại xe điện mặt đất dự kiến được đưa vào khai thác tại TPHCM........... 16
Hình 2.7 Xe điện chở khách ở Bến xe miền Đơng ................................................. .17
Hình 2.8 Các bộ phận chính trên xe điện. .............................................................. 18
Hình 3.1 Sơ đồ khối mơ phỏng xe điện.................................................................. 22
Hình 3.2 Sơ đồ khối mơ hình xe điện ..................................................................... 26
Hình 3.3 Sơ đồ khối mơ hình bánh xe .................................................................... 27
Hình 3.4 Sơ đồ khối mơ hình tỉ số truyền cuối ....................................................... 27
Hình 3.5 Sơ đồ mơ hình hộp số .............................................................................. 29
Hình 3.6 Sơ đồ mơ hình động cơ............................................................................ 30
Hình 3.7 Sơ đồ cụm thành phần mơ hình xe điện ................................................... 31
Hình 3.8 Sơ đồ mạch tương đương ........................................................................ 32
Hình 3.9 Sơ đồ mơ hình cơng suất ......................................................................... 33

Hình 3.10 Sơ đồ tính tốn dịng điện...................................................................... 34
Hình 3.11 Sơ đồ mạch tương đương bình điện ....................................................... 34
Hình 3.12 Sơ đồ tính tốn độ phóng điện của bình điện ......................................... 35
Hình 3.13 Sơ đồ mơ hình nhiệt của nguồn điện...................................................... 36
Hình 3.14 Sơ đồ khối mơ phỏng xe truyền thống .................................................... 36
Hình 3.15 Sơ đồ mơ hình ly hợp ............................................................................ 37
Hình 3.16 Sơ đồ mơ hình fuel converter................................................................. 38
Hình 3.17 Thơng số các biến Drive Cycle .............................................................. 39
Hình 3.18 Thơng số các biến ESS .......................................................................... 40
Hình 3.19 Thông số các biến Fuel converter ......................................................... 40


xi

Hình 3.20 Thơng số các biến Transmission .......................................................... 41
Hình 3.21 Thơng số các biến Vehicle definition ..................................................... 41
Hình 3.22 Thơng số các biến Wheel/Axle ............................................................... 42
Hình 3.23 Thơng số các biến Exhaust system......................................................... 42
Hình 3.24 Thơng số các biến Generator ................................................................ 43
Hình 3.25 Thơng số các biến Motor/controller ...................................................... 43
Hình 3.26 Giao diện các thông số đầu vào của Advisor ......................................... 45
Hình 3.27 Chọn kiểu truyền động cho xe mơ phỏng ............................................... 46
Hình 3.28 Truy cập thay đổi thơng số trong m_file ................................................ 47
Hình 3.29 Các biến Veh_* trong cửa sổ matlab..................................................... 47
Hình 3.30 Chọn mơ hình Fuel converter ................................................................ 48
Hình 3.31 Bảng m.file fuel converter ..................................................................... 49
Hình 3.32 Điều chỉnh Exhaust Aftertreat ............................................................... 50
Hình 3.33 Chọn hộp số .......................................................................................... 50
Hình 3.34 Chọn thơng số về lốp xe, cầu ................................................................. 51
Hình 3.35 Xác lập thơng số hệ thống phụ .............................................................. 52

Hình 3.36 Chọn hệ thống điều khiển ...................................................................... 52
Hình 3.37 Cửa sổ hồn chỉnh chọn xong thơng số đầu vào cho xe mơ phỏng ........ 53
Hình 3.38 Giao diện thiết lập mơ phỏng ................................................................ 53
Hình 3.39 Cửa sổ lựa chọn chu trình mơ phỏng..................................................... 54
Hình 3.40 Bảng chọn điều kiện kiểm tra khả năng tăng tốc của xe ........................ 55
Hình 3.41 Bảng chọn điều kiện kiểm tra khả năng leo dốc của xe.......................... 55
Hình 3.42 Cửa sổ chọn phụ tải điện....................................................................... 55
Hình 3.43 Cửa sổ kết quả mơ phỏng ...................................................................... 55
Hình 4.1 Sơ đồ bố trí chung ơtơ điện 16 chỗ ngồi .................................................. 56
Hình 4.2 Sơ đồ bố trí chung các cụm ắc-quy trên ơtơ điện 16 chỗ ngồi.................. 57
Hình 4.3 Sơ đồ truyền lực và các thông số hiệu suất .............................................. 58


xii

Hình 4.4 Đồ thị lực cản tổng cộng tác động lên ơtơ ............................................... 59
Hình 4.5 Đồ thị lực cơng suất cản tổng cộng (độ dốc 20%) ................................... 60
Hình 4.6 Động cơ điện .......................................................................................... 61
Hình 4.7 Đồ thị đặc tính động cơ AC51-96V ở chế độ liên tục .............................. 62
Hình 4.8 Đồ thị đặc tính động cơ AC51-96V ở chế độ cực đại .............................. 63
Hình 4.9 Cụm động cơ và hộp số ........................................................................... 64
Hình 4.10 Bộ điều khiển CURTIS 1238R ............................................................... 65
Hình 4.11 Kích thước ghế hành khách ................................................................... 66
Hình 4.12 Kích thước ghế hành khách của ơtơ điện 16 chỗ ngồi............................ 67
Hình 4.13 Ắc-quy động cơ ..................................................................................... 68
Hình 4.14 Motor và hộp giảm tốc .......................................................................... 69
Hình 4.15 Thơng số kích thước bố trí chung .......................................................... 70
Hình 5.1 Chu trình NEDC ..................................................................................... 77
Hình 5.2 Chu trình UDDS ..................................................................................... 78
Hình 5.3 Chu trình FTP-75 (FTP) ......................................................................... 79

Hình 5.4 Chu trình CYC_SC03 .............................................................................. 80
Hình 5.5 Chu trình US06 ....................................................................................... 81
Hình 5.6 Chu trình NYCC ...................................................................................... 81
Hình 5.7 Chu trình HWFET ................................................................................... 82
Hình 5.8 Chu trình WLTC Class ........................................................................... 83
Hình 5.9 Chu trình WLTC Class2 .......................................................................... 84
Hình 5.10 Chu trình WLTC Class3 ........................................................................ 85
Hình 5.11 Chu trình JC-8 ...................................................................................... 86
Hình 5.12 Quy trình mơ phỏng tính tốn bằng phần mềm Advisor ......................... 86
Hình 5.13 Chọn loại mơ phỏng xe điện .................................................................. 89
Hình 5.14 Thiết lập thông số Vehicle cho xe điện 16 chỗ ....................................... 90
Hình 5.15 Thiết lập thơng số Energy Storage cho xe điện 16 chỗ .......................... 91
Hình 5.16 Thiết lập thơng số Motor cho xe điện 16 chỗ ......................................... 92


xiii

Hình 5.17 Thiết lập thơng số Transmission cho xe điện 16 chỗ.............................. 93
Hình 5.18 Thiết lập thơng số Wheel, Accessory, Powertrain Control
cho xe điện 16 chỗ ................................................................................................. 95
Hình 5.19 Chọn chu trình mơ phỏng NYCC ........................................................... 96
Hình 5.20 Chọn mơ phỏng khả năng tăng tốc cho xe điện 16 chỗ .......................... 97
Hình 5.21 Chọn mơ phỏng khả năng leo dốc cho xe điện 16 chỗ ........................... 97
Hình 5.22 Kết quả mơ phỏng xe điện 16 chỗ theo chu trình NYCC ....................... 98
Hình 5.23 Hiệu suất của động cơ xe điện 16 chỗ theo chu trình NYCC .................. 99
Hình 5.24 Momen làm việc của động cơ xe điện 16 chỗ theo chu trình NYCC ..... 100
Hình 5.25 Hiệu suất phóng điện của ắc-quy xe điện 16 chỗ
theo chu trình NYCC .......................................................................................... 101
Hình 5.26 Hiệu suất của các hệ thống trên xe điện 16 chỗ
theo chu trình NYCC ........................................................................................... 102

Hình 5.27 Tăng chu kì mơ phỏng xe điện 16 chỗ theo chu trình NYCC ................ 103
Hình 5.28 Kết quả mơ phỏng qng đường đi được của xe điện 16 chỗ ngồi
cho 01 lần sạc...................................................................................................... 103
Hình 5.29 Chọn loại mơ phỏng xe điện ................................................................ 104
Hình 5.30 Thiết lập thơng số Vehicle cho xe điện 16 chỗ ..................................... 105
Hình 5.31 Thiết lập thơng số Energy Storage cho xe điện 16 chỗ ........................ 106
Hình 5.32 Thiết lập thông số Motor cho xe điện 16 chỗ ....................................... 107
Hình 5.33 Thiết lập thơng số Transmission cho xe điện 16 chỗ............................ 108
Hình 5.34 Thiết lập thơng số Wheel, Accessory, Powertrain Control
cho xe điện 16 chỗ ............................................................................................... 110
Hình 5.35 Chọn chu trình mơ phỏng NYCC ......................................................... 111
Hình 5.36 Chọn mô phỏng khả năng tăng tốc cho xe điện 16 chỗ ........................ 112
Hình 5.37 Chọn mơ phỏng khả năng leo dốc cho xe điện 16 chỗ ......................... 113
Hình 5.38 Kết quả mơ phỏng xe điện 16 chỗ theo chu trình NYCC ..................... 114
Hình 5.39 Hiệu suất của động cơ xe điện 16 chỗ theo chu trình NYCC ................ 115


xiv

Hình 5.40 Momen làm việc của động cơ xe điện 16 chỗ theo chu trình NYCC ..... 116
Hình 5.41 Hiệu suất phóng điện của ắc-quy xe điện 16 chỗ
theo chu trình NYCC .......................................................................................... 117
Hình 5.42 Hiệu suất của các hệ thống trên xe điện 16 chỗ
theo chu trình NYCC ........................................................................................... 118
Hình 5.43 Tăng chu kì mơ phỏng xe điện 16 chỗ theo chu trình NYCC ................ 119
Hình 5.44 Kết quả mô phỏng quãng đường đi được của xe điện 16 chỗ ngồi
cho 01 lần sạc...................................................................................................... 119
Hình 5.45 Thiết lập Motor cho chế độ vượt dốc của xe điện 16 chỗ ..................... 120
Hình 5.46 Kết quả mơ phỏng khả năng leo dốc của xe điện 16 chỗ
với vận tốc 10km/h theo chu trình NYCC ............................................................ 121

Hình 5.47 Hiệu suất làm việc của động cơ xe điện 16 chỗ
khi hoạt động ở chế độ vượt dốc .......................................................................... 122
Hình 5.48 Momen làm việc của động cơ xe điện 16 chỗ
khi hoạt động ở chế độ vượt dốc .......................................................................... 123
Hình 5.49 Hiệu suất phóng điện của ắc-quy xe điện 16 chỗ
khi hoạt động ở chế độ vượt dốc ......................................................................... 124
Hình 5.50 Hiệu suất làm việc của các hệ thống trên xe điện 16 chỗ
khi hoạt động ở chế độ vượt dốc ......................................................................... 125


xv

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Bảng so sánh các loại ắc quy có thể sử dụng trên xe điện 16 chỗ ngồi.... 05
Bảng 3.2 Bảng ký hiệu các biến sử dụng trong Advisor ......................................... 36
Bảng 4.1 Bảng thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ AC51-96V........................... 61
Bảng 4.2 Bảng thông số kỹ thuật cơ bản của hộp giảm tốc .................................... 62
Bảng 4.3 Tính năng kỹ thuật ắc-quy động cơ ......................................................... 67
Bảng 4.4 Tính năng kỹ thuật ắc-quy chì-axit 12 VDC ............................................ 67
Bảng 4.5 Bảng khối lượng các cụm trên ôtô điện ................................................... 70
Bảng 4.6 Bảng kích thước các cụm trên ơtơ điện ................................................... 71
Bảng 4.7. Thơng số kích thước bố trí chung........................................................... 73
Bảng 4.8 Bảng khối lượng và tọa độ trong tâm các chi tiết .................................... 74
Bảng 4.9 Bảng tổng hợp thông số kỹ thuật của xe điện 16 chỗ............................... 75
Bảng 5.1 Đặc điểm các mô phỏng xe điện 16 chỗ. ................................................. 87
Bảng 5.2 Thông số ắc quy sử dụng trong mô phỏng............................................... 88
Bảng 5.3 So sánh kết quả mô phỏng xe điện ........................................................ 126


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1. Đặt vấn đề
Khí hậu biến đổi (trái đất đang dần nóng lên với nguyên nhân chính là do lượng khí
CO2 thải ra mơi trường quá lớn gây hiệu ứng nhà kính), và khủng hoảng năng lượng là hai
vấn đề lớn mà cả thế giới chúng ta đang phải đối mặt. Tập trung nghiên cứu hướng giải
quyết nhằm giảm thải ô nhiễm, hạn chế biến đổi khí hậu, đồng thời tìm ra nguồn năng
lượng mới thay thế cho nguồn năng lượng hóa thạch đang ngày càng cạn kiệt là một trong
những nhiệm vụ hàng đầu của cả nhân loại. Ngành công nghiệp ôtô thế giới cũng là ngành
tác động cũng như chịu ảnh hưởng trực tiếp từ những vấn đề trên. Đứng trước tình hình đó
ngành ơtơ thế giới đang dần tìm ra những giải pháp để hạn chế lượng tiêu thụ nhiên liệu
hóa thạch, giảm khí thải ra mơi trường và đã có nhiều giải pháp kỹ thuật đưa ra: ôtô hybrid
(hoạt động kết hợp hai động cơ động cơ điện và động cơ đốt trong), động cơ khí nén, ơtơ
chạy bằng điện, ơtơ dùng pin nhiên liệu… trong đó ơtơ chạy bằng điện và dùng pin nhiên
liệu được ưu tiên nghiên cứu, phát triển và ứng dụng hiện nay.
Nghiên cứu phát triển dòng xe điện đáp ứng được đầy đủ những tính năng kỹ thuật,
hiệu quả sử dụng cao, tiện lợi cho người sử dụng, đặc biệt là bảo vệ môi trường đang là ưu
tiên hàng đầu của ngành công nghiệp ôtô thế giới hiện nay. Để cho việc thiết kế một chiếc
xe đảm bảo được những yêu cầu đó, các nhà nghiên cứu phải đưa ra được những giải pháp
kỹ thuật, đồng thời phải kiểm tra, thực nghiệm và tối ưu những giải pháp đó. Một trong
những phương pháp để làm giảm bớt thời gian kiểm tra thực nghiệm là sử dụng phương
pháp mô phỏng số, dựa trên những công cụ mô phỏng là những phần mềm mơ phỏng.
Nghiên cứu tính năng động lực học của xe thiết kế là một trong những bước đầu tiên để
thiết kế một chiếc xe hoàn chỉnh, từ đó có thể xác định được những yếu tố cần phải thay
đổi khi thiết kế, mặt khác đánh giá được hiệu quả sử dụng của xe.
Nghiên cứu nâng cao tính năng hoạt động của xe điện hiện hành nhằm tìm ra giải
pháp cải tiến, nâng cao tính năng động lực học của xe. Cụ thể là về quãng đường di chuyển
tối đa trong một lần nạp, hiện là vấn đề ưu tiên cần được nghiên cứu giải quyết của xe điện
hiện hành.
Ý tưởng nghiên cứu nâng cao tính năng động lực của xe điện cũng được đưa ra từ
những phân tích trên. Đồng thời cơng cụ mơ phỏng số là chương trình mơ phỏng
ADVISOR được sử dụng miễn phí, là cơ sở, là điều kiện để ý tưởng khoa học này phát triển

đề tài nghiên cứu khoa học.
1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước

1


Tình hình sản xuất và sử dụng xe điện trên thế giới hiện nay rất phát triển, các hãng
xe cũng như các nước đều nhảy vào cuộc cạnh tranh trong lĩnh vực chế tạo loại xe thân
thiện với môi trường này. Nỗ lực của họ thường được hỗ trợ bởi những chính sách khuyến
khích tài chính và miễn giảm thuế. Điều này dẫn tới việc hạ giá thành ôtô điện, giúp cho
loại xe này có thể cạnh tranh được với giá của những loại ôtô thông thường, được trang bị
động cơ đốt trong. Giá của ôtô điện hiện ở mức 25.000-30.000 USD, so với hơn 40.000
USD trước đây.
Mitsubishi đã giới thiệu một ôtô điện bốn chỗ ngồi với giá 30.500 USD, sau khi
Chính phủ Nhật Bản có chính sách khuyến khích tài chính với cơng ty này.
Nissan đã giới thiệu một ôtô điện khác với giá 32.000 USD và cũng đã nhận được
sự trợ giúp tài chính từ Chính phủ Nhật Bản, giúp giảm từ giá bán ban đầu là 40.500 USD.
Mẫu ơtơ này sẽ có mặt tại thị trường Mỹ với giá 25.000 USD nhờ chính sách miễn thuế đối
với ôtô điện ở Mỹ.
Tại Trung Quốc, công ty ôtô quốc doanh Trung Quốc đã bắt đầu bán ôtô điện với
giá 25.000 USD. Tại Mỹ, Ford đang có kế hoạch bắt đầu tiếp thị ôtô điện vào cuối năm
2011.
Hàn Quốc đã sản xuất ơ tơ điện, nhưng đó là xe điện tốc độ chậm, xe ý tưởng định
hướng mẫu xe tương lai hay xe chạy xăng chuyển đổi. Chưa có ô tô điện tốc độ cao với
vận tốc hơn 100km/giờ để sản xuất đại trà. Kỷ nguyên xe điện tốc độ cao sẽ mở ra tại Hàn
Quốc vào năm tới. Bộ Kinh tế và tri thức hôm 9/9 tại Phủ tổng thống đã giới thiệu dịng ơ
tơ điện cỡ nhỏ tốc độ cao mang tên BlueOn. Tại đây, Bộ cũng đã công bố kế hoạch sản
xuất 1 triệu chiếc xe này cho đến năm 2020. Theo kế hoạch, việc sản xuất đại trà xe điện sẽ
được đẩy nhanh từ năm 2017 thành 2014 và khoảng 20% thị phần xe trong nước sẽ được
thay thế bởi xe điện vào năm 2020.

Chính phủ Đức đã cam kết đưa 1.000.000 xe điện áp dụng trên đường bộ của nước
này vào năm 2020. Bà Angela Merkel, Thủ tướng Đức, đã có cuộc gặp gỡ với nhiều nhà
điều hành hàng đầu từ các ngành công nghiệp ôtô của nước này tại Berlin vào ngày thứ
Hai để khởi động kế hoạch quốc gia vận động phát triển điện. Tại sự kiện này, VW đã
trình bày mẫu 2013 Golf blue, một phiên bản dành cho tất cả các mẫu xe điện của mơ hình
thành cơng nhất ở châu Âu.
Ta thấy rằng, xe điện lai hybrid hay xe điện được phát triển mạnh mẽ, sử dụng rộng
khắp trên thế giới nên tình hình nghiên cứu khoa học của xe điện cũng phát triển theo xu
hướng đó. Hiện nay có rất nhiều nghiên cứu tập trung vào ba mảng chính là nghiên cứu về
nguồn năng lượng, nghiên cứu về hệ thống điều khiển, nghiên cứu về khả năng truyền
động. Cụ thể:
2


Về Nguồn năng lượng: Nghiên cứu phát triển siêu pin dành cho xe Hybrid. Mô phỏng,
đánh giá hiệu suất của xe điện khi dùng siêu tụ. Mơ hình pin trong đánh giá tính năng động
lực học của xe. Mơ hình hệ thống pin Lithium-ion. Đánh giá tính năng nạp xả của ắc quy
Chì-axit…
Hệ thống điều khiển: Mơ hình hóa và kiểm sốt năng lượng cho bình điện. Tối ưu hệ thống
điều khiển…
Truyền động: Mơ hình, phân tích đánh giá động cơ điện bố trí tại bốn bánh xe. Sử dụng
phần mềm ADVISOR kết hợp Backward/Forward approach để mô phỏng hệ thống truyền
lực xe điện…
Nghiên cứu trong nước
Trong những năm gần đây ở Việt Nam, nhiều mẫu xe điện được các đơn vị tư nhân
cũng như sinh viên các Trường Đại học thiết kế và chế tạo, ví dụ: xe điện cá nhân PET của
sinh viên Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, ô tô điện dùng năng lượng mặt trời của sinh
viên Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thủ Đức, ô tô điện dùng năng lượng mặt trời của
sinh viên Trường Đại học Cần Thơ, hệ thống động lực của ô tô lai nhiệt – điện của
GS.TSKH.Bùi Văn Ga thuộc Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng, ô tô điện do ông Đặng

Thế Minh ở Hà Nội chế tạo. So với các mẫu ô tô điện của các hãng xe nước ngồi, các
mẫu ơ tơ điện đã được thiết kế và chế tạo tại Việt Nam chỉ dừng lại ở mức hiện thực hóa
các ý tưởng – chưa phát triển thành sản phẩm thương mại hoàn chỉnh, đặc biệt là các hệ
thống điều khiển còn đơn giản – chưa phát huy ưu điểm phanh hãm tái sinh (re-generative
braking) của các hệ thống dẫn động điện, các cụm chức năng khác (phanh, treo, lái) vẫn
tương tự như của ô tô thơng thường.
Việt Nam đang đứng trước những khó khăn nhất định trong việc sản xuất ô tô sử
dụng động cơ nhiệt với rất nhiều quy trình cơ khí chính xác địi hỏi sự phát triển nhanh của
các ngành cơng nghiệp cơ khí – động cơ nhiệt. Những khó khăn này không thể vượt qua
chỉ trong vài năm và kinh nghiệm cho thấy rằng đã 15 năm trôi qua nhưng nước ta vẫn
chưa tự sản xuất (nội địa hóa) được ơ tơ, trong đó động cơ nhiệt là rào cản lớn nhất. Khả
năng nội địa hóa của cơng nghiệp ơ tơ Việt nam hiện nay chỉ khoảng 10-15%, kể cả hãng ô
tô liên doanh lớn nhất là Toyota Việt nam.
Đối với xe điện, hệ truyền động bao gồm ba thành phần chính yếu: một động cơ
điện (có thể kết hợp với hộp số bánh răng), hệ thống điện tử công suất, và một hệ thống
tích trữ năng lượng (ắc quy). Ngày nay cơng nghệ liên quan đến ba thành phần chính này
đang được nghiên cứu phát triển mạnh mẽ. Đặc biệt là công nghệ pin được đầu tư lớn nhất
nhằm ngày càng nâng cao dung lượng pin, giảm giá thành sản phẩm. Tuy nhiên cơng nghệ
tích hợp các bộ phận này, hay nói cách khác chính là cơng nghệ ơ tơ điện, thì vẫn đang ở
3


trong giai đoạn đầu, đang được đầu tư nghiên cứu và phát triển để cho ra các sản phẩm ô tô
điện đa dạng, kinh tế.
Sự tiếp cận công nghệ ô tô điện với những công nghệ tiên tiến về nguồn điện, các
bộ điều khiển hiện đại ứng dụng điện tử - tin học cho phép nghiên cứu một quy trình thiết
kế, sản xuất ô tô điện gọn nhẹ hơn. Việt nam có thể đi tắt đón đầu để có thể sản xuất ra
những chiếc xe vừa đáp ứng các tiêu chuần về môi trường, sử dụng nhiên liệu sạch, vừa
theo kịp các công nghệ tiên tiến về xe điện của các nước có nền cơng nghiệp ơ tơ mạnh
trên thế giới. Nhất là cho đến năm 2018, khi Việt nam sẽ phải dỡ bỏ hoàn toàn hàng rào

thuế quan về ô tô trong khu vực AFTA sẽ cho phép Việt nam với cơng nghiệp xe điện tiên
tiến có khả năng vươn lên mạnh mẽ trong công nghiệp ô tô và các ngành cơng nghiệp kéo
theo khác.
Vì vậy, việc nghiên cứu và thiết kế, chế tạo thành công mẫu ô tô điện sẽ nâng cao
trình độ nghiên cứu, thiết kế và chế tạo trong nước, đặc biệt là trong lĩnh vực cơ khí – tự
động hóa, điện – điện tử và điều khiển tự động; đáp ứng chủ trương “đi tắt, đón đầu” trong
nghiên cứu khoa học và cơng nghệ. Trên cả nước, đây là một đề tài KH&CN hoàn toàn
mới. Trên thế giới, đề tài này không phải là mới, tuy nhiên, sản phẩm của các hãng ô tô
hay của các Trường ĐH và Trung tâm nghiên cứu phần lớn vẫn là mơ hình ý tưởng, chưa
được thương mại hóa rộng rãi. Với cơng nghệ, trình độ và kỹ thuật trong nước hiện nay,
việc hướng đến phát triển ô tô điện với các hệ thống chức năng vận hành và điều khiển
hoàn toàn bằng điện hoàn toàn phù hợp.
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Trong phạm vi giới hạn về thời gian, nguồn lực và yêu cầu của luận văn thạc sĩ, đề
tài này chỉ giới hạn nghiên cứu như sau:
-Đối tượng nghiên cứu:
Nghiên cứu nâng cao tính năng hoạt động về quãng đường di chuyển trong một lần nạp
của xe điện 16 chỗ ngồi.
-Phạm vi nghiên cứu:
-Tìm hiểu về xe điện, lịch sử phát triển và cơ hội phát triển xe điện hiện nay như thế nào.
- Tìm hiểu ứng dụng phần mềm Advisor trong nghiên cứu các tính năng của ơtơ nói chung
và xe điện nói riêng.
- Ứng dụng phần mềm Advisor, tiến hành mô phỏng, đánh giá, phân tích các tính năng
hoạt động của xe điện mười sáu chỗ ngồi.
4


- Thay đổi các thông số của xe cơ sở, tiến hành mô phỏng, so sánh, đánh giá nhằm nâng
cao tính năng hoạt động của xe điện mười sáu chỗ ngồi.
1.4. Mục tiêu nghiên cứu

Mục đích chính của đề tài này mang tính từng bước góp phần xây dựng cơ sở cho
việc nghiên cứu có bài bản về xe điện ở Việt Nam. Nội dung đề cập ở đây là nghiên cứu
phân tích các tính năng động lực của xe điện 16 chỗ, qua đó đánh giá được hiệu quả sử
dụng của xe, từ đó khắc phục những nhược điểm về cấu tạo, đề xuất phương án cải tạo,
nếu có nhu cầu phát triển để sử dụng phổ biến.
Tìm hiểu phần mềm mô phỏng ADVISOR và nghiên cứu ứng dụng phần mềm
trong phần tính để đánh giá các tiêu chí kỹ thuật của xe về tính năng động học, động lực
học của xe. Phát triển đề tài các đề tài mô phỏng trước đây bằng cách thay đổi thông số để
tìm ra kết quả mơ phỏng tốt nhất.

Bảng 1.1 So sánh các loại ắc quy có thể sử dụng trên xe điện 16 chỗ ngồi.
Ắc quy
Rocket
12V/250 Ah

Ắc quy
Lithium ion
HXX
12V/250Ah

Ắc quy
Lithium ion
winston
3.2V/300Ah

Ắc quy
Lithium ion
winston
3.2V/400Ah

Ắc quy
Lithium ion
winston
3.2V/700Ah

Số lượng
ắc quy

8

8

32

32

32

Điện áp
tổng cộng

96

96

102

102

102

30.5

10

13.5

21

274 kg

320 kg

432 kg

672 kg

Khối lượng 73
1 ắc quy
Tổng khối
lượng ắc
quy

657 kg

1.5. Nội dung nghiên cứu
-Trình bày các mơ hình tính tốn mà ADVISOR có để đánh giá, phân tích các tính năng
động lực học của xe điện mười sáu chỗ ngồi.
5

-Tiến hành mô phỏng động lực học ô tô điện 16 chỗ với các mơ hình tính tốn và các chu
trình thử phù hợp.
-Phân tích các kết quả tính tốn mơ phỏng từ đó lựa chọn được chu trình thử phù hợp, đánh
giá tính năng động lực học của ơ tô điện được thiết kế, so sánh được với các loại ơ tơ có
cấu hình tương đồng ở thực tế.
1.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.6.1.Tính cấp thiết của đề tài
Với làn sóng nghiên cứu ơtơ điện đang phát triển hiện nay trên thế giới, thì có nhiều
đề tài nghiên cứu đã và đang được áp dụng vào sản suất thực tiễn, nâng cao sự cạnh tranh
của ôtô điện với các loại ôtô sử dụng nguồn năng lượng khác. Đề tài nghiên cứu này cho
phép đánh giá sản phẩm đã thiết kế tại Việt Nam, qua đó là cơ sở đánh giá mang tính khoa
học để hoàn thiện một phần hồ sơ thiết kế nếu muốn nhân rộng sản xuất.
1.6.2. Ý nghĩa khoa học
-Vận dụng phần mềm số vào nghiên cứu khoa học.
-Từ những thông số ban đầu thơng qua chương trình mơ phỏng đánh giá được tính
năng hoạt động của xe.
-Phân tích kết quả cho biết sự ảnh hưởng các thông số ban đầu ảnh hưởng như thế
nào tới khả năng động lực học của xe, qua đó điều chỉnh cho hợp lý, cung cấp thông tin
cho việc thiết kế kỹ thuật.
1.6.3. Ý nghĩa thực tiễn
Đánh giá được tính năng động lực sản phẩm xe điện 16 chỗ ngồi, là cơ sở để đánh
giá những sản phẩm tương tự trên thị trường.
Cung cấp những thông tin cần thiết như về tính năng động lực của xe điện 16 chỗ ngồi
này, cũng là cơ sở để đánh giá hiệu quả sử dụng của chiếc xe.
1.7. Phương pháp nghiên cứu
-Phương pháp kế thừa: Sử dụng những mô hình phân tích đã tích hợp sẵn trong
phần mềm. Tìm hiểu những thơng số cần thiết để tạo mơ hình mới dựa trên cái đã có.
-Phương pháp chuyên gia: Tham khảo và học hỏi những người đã có kinh nghiệm
trong tính tốn và mơ phỏng trong lĩnh vực này.

6


-Phương pháp mô phỏng: dùng phần mềm ADVISOR để mô hình hóa và mơ phỏng
xe dựa vào những thơng số đầu vào của mơ hình thực tế, cũng như các xe tham khảo để so
sánh đánh giá.
1.8. Kết quả dự kiến.
-Đánh giá được khả năng tăng tốc của xe, đánh giá khả năng leo dốc, xác định được
hiệu quả sử dụng năng lượng.
-Đánh giá ảnh hưởng của nguồn tích trữ năng lượng điện tới tính năng động lực học
của xe điện như khả năng kéo, khả năng tăng tốc, khả năng vượt dốc,…
-So sánh quãng đường di chuyển tối đa mà xe điện đạt được với các nguồn tích trữ
năng lượng khác nhau.
1.9. Tiến độ thực hiện luận văn dự kiến
Nội dung công việc

2017

2018

7 8 9 10 11 12 1 2 3 4
Viết đề cương
Hoàn chỉnh đề cương
Bảo vệ đề cương
Thực hiện chương 1, 2, 3
Thực hiện chương 4, 5
Viết luận văn và chỉnh sửa
Bảo vệ luận văn

7

5

6


CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ XE ĐIỆN
2.1. Lịch sử phát triển
Xe điện là xe sử dụng một động cơ điện để dẫn động thay vì một động cơ đốt
trong. Xe điện được biết đến như là một xe không gây ô nhiễm (Zero Emission Vehicle).
Trong những năm gần đây, xe điện được chú ý nhiều khi mà vấn đề môi trường ngày càng
được quan tâm.
Xe điện đã có lịch sử phát triển trước cả những xe trang bị động cơ đốt torng, Năm
1839, Thomas Davenport đã chế tạo ra chiếc ô tô đầu tiên chạy bằng năng lượng ắc-quy.
Đến năm 1838, Robert Davidson, người Scotland, đã thiết kế thành công xe điện mơ hình
thực, mở đầu cho thời kì phát triển xe điện. Anh và Pháp là hai nước đi tiên phong trong
việc chế tạo xe điện.
Năm 1881 kỹ sư người Pháp Gustave Trouve chế tạo một chiếc xe ba bánh được
trang bị motor điện một chiều công suất 0.1 hp và được cung cấp điện bởi ắc-quy chìacid. Trọng lượng toàn bộ xe và người lái khoảng 160 kg. Nó chỉ đạt tốc độ 15 km/h và
hoạt động trong phạm vi 16 km, khơng làm hài lịng nhu cầu khách hàng.
Năm 1864, cuộc đua Paris - Rouen đã làm thay đổi nhận thức: Quãng đường dài
1135 km được chạy trong thời gian 48 giờ 53 phút với tốc độ trung bình 23,3 km/h. Tốc
độ này đã vượt xa tốc độ có thể đạt được của xe ngựa kéo. Cơng chúng bắt đầu quan tâm
tới xe không ngựa kéo hoặc là xe điện theo cách gọi hiện nay.
Chiếc xe điện thương mại đầu tiên là Morris và Salom’s Electroboat. Xe này được
sử dụng như là một taxi ở thành phố New York. Xe điện Electroboat chứng tỏ rằng nó có
nhiều ưu điểm hơn so với xe kéo ngựa, mặc dầu giá cao hơn gấp đơi (khoảng $3000 so
với $1200). Nó có 3 tay số, khoảng thời gian nạp lại là 90 phút. Xe được dẫn động bởi 2
động cơ điện có cơng suất 1.5 hp, đạt được tốc độ tối đa cho phép là 32 km/h trong dải

hoạt động 40 km.
Khi ô tô sử dụng động cơ xăng trở nên mạnh hơn, linh hoạt hơn và trên tất cả đó là
dễ dàng sử dụng thì những xe điện bắt đầu biến mất. Chi phí cao là bất lợi của xe điện,
nhưng hiệu suất và phạm vi hoạt động cho phép của chúng mới thật sự làm suy yếu xe
điện trong quá trình cạnh tranh với những xe chạy bằng xăng. Những chiếc xe điện
thương mại đáng chú ý cuối cùng được ra mắt khoảng năm 1905. Từ sau năm 1915, xe
8


điện không thể cạnh tranh nổi với các phát minh ồ ạt của động cơ đốt trong. Những cải
tiến về tốc độ và phạm vi hoạt động của động cơ đốt trong đã khiến cho nó là ứng cử viên
số một được lựa chọn.
Tình trạng ơ nhiệm ngày càng gia tăng vào cuối những thập niên 60 đã thúc đẩy
cho việc phát triển lại các ôtô điện thử nghiệm. Nhưng ngàynh cơng nghiệp ơtơ lúc đó đã
phát triển các hệ thống làm giảm đáng kể mức độ ô nhiễm, một lần nữa ngăn cản sự phát
triển của ôtô điện.
Vào những năm 1970, việc thiếu xăng từ hậu quả của cấm vận dầu mỏ ở các nước
Ả Rập đã khiến cho người ta chú ý đến chiếc ôtô điệm. Đại diện cho xe điện giai đoạn
này là chiếc Serbing-Vanguard Citicar (1974). Cho tới 1977, nhà sản xuất đã bán được tới
2.300 chiếc Citicar có giới hạn chạy 80 km và tốc độ tối đa 45 km/h. Khách hàng cũng có
thể lựa chọn nâng cấp từ phiên bản 3,5 mã lực lên 5 mã lực với tốc độ tối đa lên khoảng
60 km/h.Vỏ nhựa có tới 5 lựa chọn màu. Thiết kế nhỏ gọn giúp bán kính quay xe chỉ có
3m. Đến 1976, số lượng Citicar tiêu thụ đã đưa Serbing - Vanguard lên vị trí thứ 6 tại Mỹ
(sau GM, Ford, Chrysler, AMC và Checker). Sau đó, tập đồn Commuter Vehicles đã
mua lại thiết kế Citicar và đổi tên là Commuta - Car. Phiên bản nâng cấp được tiếp tục sản
xuất vào năm 1979, có khoảng 2 nghìn chiếc Comuta-car và Comuta-van đã được xuất
xưởng. Với 4.300 chiếc, Citicar, hay Comuta-car, hiện đang giữ kỷ lục về lượng xe điện
sản xuất trong lịch sử ngành ơtơ.
Mặc dù có những tiến bộ trong kỹ thuật chế tạo ắc-quy và điện tử công suất nhưng
hiệu suất và phạm vi hoạt động vẫn là một cản trở lớn. Vào những năm 1990, sự gia tăng

nhu cầu sử dụng xăng cho chuyên chở cùng với những yêu cầu về giảm lượng khí thải
một lần nữa thúc đẩy sự phát triển của xe điện. Người ta càng quan tâm hơn về xe điện
khi Uỷ ban bảo vệ môi trường (EPA – Environment Protection Agency) ở California
(Mỹ) ra lệnh vào năm 1998, 2% những xe mới có tải trọng nhỏ hơn 1.700 kg phải giảm
đến mức bằng khơng lượng khí xả gây ơ nhiễm. Tỷ lệ của những xe không gây ô nhiễm
này phải tăng 5% cho đến năm 2001 và 10% đến năm 2003. Ở những tiểu bang khác của
nước Mỹ ở phía Đơng-Bắc, chính phủ cũng xem xét để thông qua các điều luật tương tự
để cải thiện chất lượng mơi trường khơng khí. Hiện thời, chiếc xe điện là phương tiện duy
nhất có thể làm được việc “không gây ô nhiễm”. Việc bắt buộc phải giảm ô nhiễm không
9


khí này đã thúc đẩy mãnh liệt những chương trình nghiên cứu trong và ngoài nước Mỹ.
Tất cả những nhà máy sản xuất ơ tơ chính đã bắt đầu chương trình này vào cuối những
năm 80 để có thể sản xuất ra những chiếc xe điện vào đầu thế kỷ 21.
996 - General Motor EV. Những năm đầu thập kỷ 90, GM đã đổ hàng tỷ USD
vào nghiên cứu xe điện và cho ra đời mẫu xe điện đầu tiên của hãng - EV1. Thế hệ đầu
tiên của EV1 gắn ắc-quy chì - axit, giới hạn chạy từ 120 đến 160 km. Thế hệ thứ 2 thay
bằng ắc-quy niken hydrua nâng giới hạn chạy lên 120 đến 240 km nhưng vẫn không đáp
ứng được nhu cầu của người dùng khi đó. Mặc dù được coi là chiếc xe điện tốt nhất thế
giới nhưng EV1 vẫn không thể so sánh được với động cơ đốt trong. Một vấn đề nữa là giá
của chiếc xe. GM chỉ cho phép thuê EV1 trong 3 năm hoặc 48 nghìn km với giá từ 34
nghìn đến 44 nghìn USD. Giải pháp duy nhất cho EV1 là ngừng sản xuất do khơng thể
hịa vốn.
2002 - Ford Think City. Cháu trai của Henry Ford, Bill Ford, đã mạo hiểm đưa
tập đồn của mình vào nghiên cứu cơng nghệ xe sạch sau khi ông lên làm chủ tịch kiêm
Tổng Giám đốc Ford. Khởi đầu bằng việc mua lại hãng sản xuất xe điện Nauy - Think.
Think từng nổi tiếng từ trước đó với những chiếc xe sân gơn đáng tự hào, nhưng với City,
thương hiệu này mới có được một chiếc xe thực thụ. Think City là chiếc xe điện đầu tiên
trên thế giới vượt qua kiểm tra va đập và đủ chất lượng chạy đường cao tốc năm 2008.

Tốc độ tối đa 105 km/h và giới hạn chạy 210 km/lần sạc, tăng tốc lên 50 km/h trong 6,5
giây và lên 80 km/h trong 16 giây. Tuy nhiên, vào năm 2002, khi Think vẫn còn trong tay
Ford, City từng bị thu hồi rất nhiều do các lỗi kỹ thuật. Ford đã quyết định dừng chiến
dịch quảng bá cho City và bán lại cho một tập đoàn sản xuất xe điện của Thụy Sĩ, những
chiếc City được xuất khẩu ngược lại Nauy do nhu cầu xe điện tại đây đang cao. Think
City được sản xuất vào năm 2007.

10