Tài liệu Thiết kế, chế tạo mô hình ô tô tự chế gocar chạy điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH Ô TÔ TỰ CHẾ GOCAR CHẠY ĐIỆN Giảng viên hướng dẫn : ThS. MAI SƠN HẢI ThS. ĐOÀN PHƯỚC THỌ Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THI NGUYỄN BÁ DUY Mã số sinh viên : 56130159 56130436 Khánh Hòa, 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH Ô TÔ TỰ CHẾ GOCAR CHẠY ĐIỆN GVHD : ThS. MAI SƠN HẢI ThS. ĐOÀN PHƯỚC THỌ SVTH : NGUYỄN THI NGUYỄN BÁ DUY MSSV : 56130159 56130436 Khánh Hòa, tháng 7/ 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Khoa/viện: Kỹ thuật giao thông PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỀ TÀI / KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP (Dùng cho CBHD và nộp cùng báo cáo ĐA/KLTN của sinh viên) Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo mô hình ô tô tự chế Gocar chạy điện Giảng viên hướng dẫn: ThS. Mai Sơn Hải ThS. Đoàn Phước Thọ Sinh viên được hướng dẫn: Nguyễn Thi Nguyễn Bá Duy Khóa: 2014 - 2018 Lần KT MSSV: 56130159 56130436 Ngành: Công nghệ kỹ thuật Ô tô Ngày Nhận xét của GVHD Nội dung 1 2 3 4 Kiểm tra giữa tiến độ của Trưởng BM Ngày kiểm tra: Đ Đánh giá công việc hoàn thành: ……….% ……………...…… … 5 Được tiếp tục: Không tiếp tục: Ký tên ………………. 6 7 8 Nhận xét chung (sau khi sinh viên hoàn thành ĐA/KL): ……………………………………………………………………………………….… ……………………………………………………………………………………….… Điểm hình thức:……/10 Đồng ý cho sinh viên: Điểm nội dung:......./10 Được bảo vệ: Điểm tổng kết:………/10 Không được bảo vệ: Khánh Hòa, ngày......., tháng......, năm....... Cán bộ hướng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Khoa/Viện: Kỹ thuật giao thông PHIẾU CHẤM ĐIỂM ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP (Dành cho cán bộ chấm phản biện) 1. Họ tên người chấm:…………………………………. 2. Sinh viên/ nhóm sinh viên thực hiện ĐA/KLTN (sĩ số trong nhóm: 2) (1) Nguyễn Thi MSSV: 56130159 (2) Nguyễ Bá Duy MSSV: 56130436 Lớp: 56.CNOT-2 Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Ô tô 3. Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo mô hình ô tô tự chế Gocar chạy điện 4. Nhận xét - Hình thức:............................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... - Nội dung:................................................................................................................ ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... Điểm hình thức:....../10 Điểm nội dung:....../10 Đồng ý cho sinh viên: Được bảo vệ: Điểm tổng kết:....../10 Không được bảo vệ: Khánh Hòa, ngày.......,tháng.......,năm........... Cán bộ chấm phản biện (Ký và ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Khoa/viện: Kỹ thuật giao thông PHIẾU CHẤM CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ ĐA/KLTN (Dùng cho thành viên Hội đồng bảo vệ ĐA/KLTN) 1. Họ tên thành viên HĐ:.................................................................................................. Chủ tịch: Thư ký: Ủy viên: 2. Tên đề tài: Thiết kế chế tạo mô hình ô tô tự chế Gocar chạy điện 3. Họ tên sinh viên thực hiện: (1) Nguyễn Thi MSSV: 56130159 (2) Nguyễn Bá Duy MSSV: 56130436 4. Phần đánh giá và cho điểm của thành viên hội đồng (theo thang điểm 10) a) Hình thức, bố cục bài báo cáo (sạch, đẹp, cân đối giữa các phần,…) : ……… b) Nội dung bản báo cáo (thể hiện mục tiêu, kết quả,…) : ……… c) Trình bày (đầy đủ, ngắn gọn, lưu loát, không quá thời gian,…) : ……… d) Trả lời các câu hỏi của người chấm (đúng/sai) : ……… đ) Trả lời các câu hỏi của thành viên hội đồng (đúng/sai) : ……… e) Thái độ, cách ứng xử, mức độ tự tin : ……… g) Nắm vững nội dung đề tài :………. h) Nắm vững những vấn đề liên quan đề tài :………. i) Tính sáng tạo khoa học của sinh viên :………. Tổng cộng Điểm trung bình của các cột điểm trên:……./10 (làm tròn đến 1 số lẻ) Cán bộ chấm điểm (Ký và ghi rõ họ tên) : …….... MỤC LỤC Trang MỤC LỤC .................................................................................................................... i DANH MỤC HÌNH ẢNH .......................................................................................... iv DANH MỤC BẢNG .................................................................................................. vi LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................. 1 LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XE ĐIỆN ................................................................ 4 1.1. Giới thiệu chung về các loại xe điện ................................................................. 4 1.1.1. Tình hình phát triển xe điện ........................................................................ 4 1.1.2. Tìm hiểu cấu hình của ô tô điện .................................................................. 7 1.1.3. Cấu hình của ô tô điện ................................................................................ 7 1.2. Sơ lược về mô hình xe Gocar .......................................................................... 10 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CHẾ TẠO .................. 13 2.1. Phân tích phương án chế tạo ........................................................................... 13 2.2. Lựa chọn loại hình kết cấu khung ................................................................... 14 2.2.1. Phân tích loại hình khung xe Gocar .......................................................... 14 2.2.2. Lựa chọn kết cấu khung ............................................................................ 16 2.3. Lựa chọn phương án dẫn động và dẫn hướng xe điện...................................... 17 2.3.1. Phương án dẫn động điện gồm một động cơ điện dẫn động vi sai ............. 17 2.3.2. Phương án dẫn động điện độc lập từng bánh ............................................. 17 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHUNG GẦM VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN ......................................................................................................................... 19 3.1. Khung xe ........................................................................................................ 19 3.1.1. Công dụng ................................................................................................ 19 3.1.2. Yêu cầu .................................................................................................... 19 3.1.3. Phân tích hình dáng của khung ................................................................. 19 3.1.4. Kiểm tra bền khung xe.............................................................................. 22 3.1.5. Chế tạo khung xe ...................................................................................... 34 3.2. Hệ thống treo .................................................................................................. 36 3.2.1. Công dụng ................................................................................................ 36 3.2.2. Yêu cầu .................................................................................................... 37 i 3.2.3. Lựa chọn hệ thống treo ............................................................................. 38 3.2.4. Lắp đặt hệ thống treo ................................................................................ 38 3.3. Hệ thống lái .................................................................................................... 39 3.3.1. Công dụng ................................................................................................ 39 3.3.2. Yêu cầu .................................................................................................... 39 3.3.3. Phân tích kết cấu hệ thống lái và nguyên lý làm việc ................................ 40 3.3.4. Thiết kề hình thang lái .............................................................................. 41 3.3.5. Lắp đặt hệ thống lái .................................................................................. 44 3.4. Hệ thống phanh............................................................................................... 45 3.4.1. Công dụng ................................................................................................ 45 3.4.2. Yêu cầu .................................................................................................... 45 3.4.3. Lựa chọn hệ thống phanh.......................................................................... 47 3.4.4. Lắp đặt hệ thống phanh............................................................................. 48 3.5. Tính toán hệ thống động lực và kiểm tra tính ổn định của xe ........................... 49 3.5.1. Xác định công suất của động cơ điện ........................................................ 50 3.5.2. Lựa chọn, tính toán ắc quy........................................................................ 53 3.5.3. Khả năng leo dốc của ô tô - độ dốc cực đại ............................................... 54 3.5.4. Tính toán ổn định khi xe chuyển động quay vòng trên mặt đường nghiêng ngang.......................................................................................................................55 3.6. Cấu trúc điện động lực xe Gocar ..................................................................... 59 3.6.1. Tổng quan về hệ thống điện xe Gocar ....................................................... 59 3.6.2. Nguyên lý hoạt động ................................................................................ 64 CHƯƠNG 4: KIỂM TRA, THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ .................................... 69 4.1. Kiểm tra tổng quát xe sau khi lắp ráp hoàn thiện ............................................. 69 4.2. Thử nghiệm tính ổn định của xe...................................................................... 71 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ................................................................ 73 5.1. Kết Luận ......................................................................................................... 73 5.2. Đề xuất ý kiến................................................................................................. 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 75 ii DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang Hình 1.1. Ô tô điện ...................................................................................................... 5 Hình 1.2. Xe máy điện ................................................................................................. 5 Hình 1.3. Xe điện sử dụng trong các khu du lịch và resort ........................................... 6 Hình 1.4. Xe điện sử dụng trong sân golf ..................................................................... 6 Hình 1.5. Xe điện mini dành cho trẻ em ....................................................................... 7 Hình 1.6. Sơ đồ khối điều khiển xe điện ...................................................................... 8 Hình 1.7. Cấu hình các loại phương pháp dẫn động điện .............................................. 9 Hình 1.8. Xe Gocar tự chế dành cho giới trẻ .............................................................. 11 Hình 1.9. Xe Gocar dành cho trẻ em .......................................................................... 11 Hình 1.10. Xe Gocar dùng trong các cuộc đua thể thức F........................................... 12 Hình 2.1. Loại khung hình chiếc thang....................................................................... 14 Hình 2.2. Loại khung liền ống rỗng ........................................................................... 15 Hình 2.3. Loại khung hình sương sống ...................................................................... 16 Hình 2.4. Phương pháp dẫn động gồm một động cơ điện dẫn động vi sai................... 17 Hình 2.5. Phương pháp dẫn động gồm hai động cơ độc lập ........................................ 18 Hình 3.1. Các kích thước cơ bản của khung xe .......................................................... 20 Hình 3.2. Hình dạng khung sườn 3D của xe Gocar .................................................... 21 Hình 3.3. Thứ tự các điểm nút của khung sườn trong RDM ....................................... 24 Hình 3.4. Hình hiển thị biểu đồ phân bố lực lên khung khi xe phanh gấp ................... 26 Hình 3.5. Biến Dạng khung khi xe phanh gấp ............................................................ 26 Hình 3.6. Biểu đồ lực dọc tác động lên khung khi xe phanh gấp ................................ 27 Hình 3.7. Biểu đồ lực cắt tác động lên khung khi xe phanh gấp ................................. 27 Hình 3.8. Biểu đồ momen xoắn của khung khi xe phanh gấp ..................................... 28 Hình 3.9. Biểu đồ momen uốn của khung khi xe phanh gấp ....................................... 28 Hình 3.10. Biểu đồ ứng suất của khung khi xe phanh gấp .......................................... 29 Hình 3.11. Biểu đồ đặt lực lên khung xe ở chế độ quay vòng ..................................... 31 Hình 3.12. Biến Dạng khung khi xe quay vòng .......................................................... 31 Hình 3.13. Biểu đồ lực dọc tác động lên khung khi xe quay vòng .............................. 32 Hình 3.14. Biểu đồ lực cắt tác động lên khung khi xe quay vòng ............................... 32 iii Hình 3.15. Biểu đồ momen xoắn của khung khi xe quay vòng ................................... 33 Hình 3.16. Biểu đồ momen uốn của khung khi xe quay vòng ..................................... 33 Hình 3.17 Biểu đồ ứng suất của khung khi xe phanh gấp ........................................... 34 Hình 3.18. Các dụng cụ, thiết bị phụ trợ cầm tay ....................................................... 34 Hình 3.19. Đo và đánh dấu chuẩn kích thước trên kim loại ........................................ 35 Hình 3.20. Cắt kim loại .............................................................................................. 35 Hình 3.21. Hàn liên kết giữa các chi tiết kim loại ....................................................... 36 Hình 3.22. Hình vẽ thể hiện hệ thống treo sau ............................................................ 38 Hình 3.23. Hệ thống treo sau của xe Gocar sau khi đã lắp đặt .................................... 39 Hình 3.24. Hình mô phỏng truyền động lái xe Gocar ................................................. 40 Hình 3.25. Sơ đồ hình thang lái.................................................................................. 41 Hình 3.26. Đồ thị đặc tính hình thang lái.................................................................... 44 Hình 3.27. Hệ thống lái sau khi đã chế tạo và lắp đặt ................................................. 45 Hình 3.28. Kết cấu hệ thống phanh xe Gocar ............................................................. 47 Hình 3.29. Cơ cấu phanh trống dẫn động cơ khí lắp đặt ở vị trí hai bánh sau ............. 48 Hình 3.30. Các lực tác dụng lên ô tô khi lên dốc ........................................................ 50 Hình 3.31. Hình dạng bề ngoài của động cơ điện liên kết với bánh xe ....................... 53 Hình 3.32. Hình dạng ắc quy ..................................................................................... 53 Hình 3.33. Sơ đồ lực và momen tác dụng lên ô tô khi chuyển động trên đường nghiêng ngang. ........................................................................................................................ 56 Hình 3.34. Sơ đồ lực và moomen tác dụng lên ô tô khi chuyển động trên mặt đường nghiêng ngang. .......................................................................................................... 57 Hình 3.35. Sơ đồ mạch điều khiển động cơ xe Gocar ................................................. 59 Hình 3.36. Động cơ điện tích hợp với bánh xe ........................................................... 59 Hình 3.37. Cấu tạo động cơ điện ................................................................................ 60 Hình 3.38. Sơ đồ đấu mạch ắc quy ............................................................................. 61 Hình 3.39. Mạch hạ áp và thông số kỹ thuật .............................................................. 61 Hình 3.40. Cảm biến quang và thông số kỹ thuật ....................................................... 62 Hình 3.41. Sơ đồ khối tay ga xe đạp điện ................................................................... 62 Hình 3.42. Sơ đô mạch bộ điều khiển động cơ điện ................................................... 63 Hình 3.43. Sơ đồ mạch điều khiển động cơ khi xe chạy tiến tới không đánh vô lăng hoặc đánh vô lăng với góc nhỏ hơn 20o...................................................................... 64 iv Hình 3.44. Sơ đồ mạch điều khiển động cơ khi xe chạy tiến tới và vô lăng đánh sang phải với góc đánh vô lăng lớn hơn 20o ....................................................................... 65 Hình 3.45. Sơ đồ mạch điều khiển động cơ khi xe chạy tiến tới và vô lăng đánh sang trái với góc đánh vô lăn lớn hơn 20o........................................................................... 66 Hình 3.46. Sơ đồ mạch điều khiển động cơ xe Gocar ở trạng thái chạy lùi không đánh vô lăng hoặc đánh vô lăng với góc nhỏ hơn 20o ......................................................... 67 Hình 3.47. Sơ đồ mạch điều khiển động cơ xe Gocar ở trạng thái chạy lùi và vô lăng đánh sang trái với góc đánh lớn hơn 20o .................................................................... 67 Hình 3.48. Sơ đồ mạch điều khiển động cơ xe Gocar ở trạng thái chạy lùi và vô lăng đánh sang phải với góc đánh vô lăn lớn hơn 20o ........................................................ 68 Hình 4.1. Chạy thử nghiệm xe Gocar ở điều kiện mặt đường bằng phẳng .................. 71 Hình 4.2. Kiểm tra khả năng leo dốc xe Gocar ........................................................... 72 Hình 4.3. Kiểm tra khả năng quay vòng xe Gocar ...................................................... 72 v DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 3.1. Tọa độ các điểm của khung xe trong RDM ................................... 23 Bảng 3.2. Giá trị góc βtt theo hàm β = f (θ, α) ............................................... 43 Bảng 3.3. Giá trị góc β tương ứng với góc α lựa chọn theo công thức cotgβ – b cotgα = ...................................................................................................... 43 L Bảng 3.4. Thông số kỹ thuật của xe Gocar chạy điện .................................... 49 Bảng 4.1. Nội dung kiểm tra phần khung, thân vỏ ....................................... 69 Bảng 4.2. Nội dung kiểm tra động cơ và bánh xe ......................................... 69 Bảng 4.3. Nội dung kiểm tra hệ thống phanh ............................................... 69 Bảng 4.4. Nội dung kiểm tra hệ thống lái ..................................................... 70 Bảng 4.5. Nội dung kiểm tra hệ thống treo ................................................... 70 Bảng 4.6. Nội dung kiểm tra hệ thống điện động lực ................................... 70 vi LỜI NÓI ĐẦU Một thực tế ngày nay là động cơ đốt trong đã và vẫn đang được sử dụng rộng rãi trên ô tô, lượng khí thải của ô tô là một trong những nguồn phát thải chủ yếu làm ô nhiễm môi trường. Sự phát thải này đã gây ra không ít tác động xấu đến sức khoẻ con người và môi trường sinh thái. Chính vì vậy giảm phát thải của ô tô luôn là mục tiêu của các hãng sản xuất ô tô hướng tới. Thực tiễn hiện nay trên toàn thế giới cho thấy, phát triển xe xanh đang là con đường mà nhiều quốc gia lựa chọn, từ phương tây đến phương đông. Giải pháp thay thế dần các phương tiện giao thông sử dụng năng lượng hóa thạch bằng các xe chạy điện cũng đã và đang được đẩy mạnh thực hiện tại nước ta. Nắm bắt được xu thế phát triển phương tiện vận chuyển sử dụng năng lượng xanh, bộ môn Kỹ thuật ô tô đã triển khai và bàn giao đề tài “Thiết kế, chế tạo mô hình ô tô tự chế Gocar chạy điện” cho các sinh viên thực hiện đề tài tốt nghiệp và hơn hết là giúp bổ sung, hoàn thiện vốn kiến thức và kỹ năng chuyên môn cho sinh viên để phục vụ cho quá trình tác nghiệp sau khi ra trường. Công việc chế tạo mô hình xe Gocar chạy điện đặt ra vấn đề các chế độ làm việc trong thực tế của xe điện và điều khiển tốc độ thích nghi với từng trường hợp cụ thể, từ đó ta có thể dễ dàng điều khiển xe theo yêu cầu, tạo ra điều kiện an toàn và dễ sử dụng. Nội dung đề tài bao gồm: 1. Tổng quan về xe điện 2. Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế 3. Tính toán, thiết kế chế tạo mô hình xe Gocar 4. Kiểm tra, thử nghiệm và đánh giá 5. Kết luận và đề xuất Mục đích của đề tài là chế tạo ra mô hình ô tô tự chế Gocar chạy điện góp phần nhỏ vào công cuộc bảo vệ môi trường, tạo nền tảng cho sự phát triển các loại hình phương tiện di chuyển bằng năng lượng điện theo xu thế phát triển chung của ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô. Sau hơn 3 tháng thực hiện chúng tôi đã hoàn thành nội dung cơ bản của đề tài. Nhưng trong quá trình nghiên cứu và thực hiện, do vốn kiến thức và thời gian hạn hẹp 1 không thể tránh những thiếu sót, kính mong quý thầy và các bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để để tài được bổ sung hoàn thiện hơn. . Nha Trang, ngày 14 tháng 07 năm 2018 Sinh viên thực hiện Nguyễn Bá Duy Nguyễn Thi 2 LỜI CẢM ƠN Xin chân thành gửi lời cảm ơn tới Ban chủ nhiệm khoa Kỹ thuật giao thông nói chung và bộ môn Kỹ thuật ô tô nói riêng của trường Đại học Nha Trang đã và luôn dành cho chúng tôi những điều kiện thuận lợi để hoàn thành đề tài tốt nghiệp. Xin chân thành cảm ơn quý thầy bên bộ môn Kỹ thuật ô tô trong thời gian qua đã truyền đạt và trang bị chúng em đầy đủ kiến thức để thực hiện tốt đề tài tốt nghiệp. Xin chân thành cảm ơn quý thầy Mai Sơn Hải và quý thầy Đoàn Phước Thọ đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, động viên trong quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp. Xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến các thầy trong hội đồng phản biện cũng như hội đồng đánh giá đề tài đã đồng ý đọc duyệt và đóng góp ý kiến quý báu để có thể hoàn thiện đề tài tốt nghiệp. Lời cảm ơn cuối cùng chúng tôi xin chân thành gửi đến quý thầy, các bạn đồng học đã quan tâm thăm hỏi và giúp đỡ trong suốt thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp. Xin chân thành cảm ơn ! 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ XE ĐIỆN 1.1. Giới thiệu chung về các loại xe điện Tình hình phát triển xe điện 1.1.1. Trước tình hình giá xăng dầu thế giới ngày càng tăng như hiện nay, và các nguyên liệu chất đốt cũng như nguồn dầu khí ngày càng cạn kiệt thì nhu cầu sử dụng nguồn nguyên liệu mới thay thế những nguồn nguyên liệu đang sử dụng hiện thời trong việc vận hành các loại phương tiện vận chuyển là một nhu cầu cấp thiết. Chính vì vậy năng lượng điện là nguồn nguyên liệu phù hợp nhất để thay thay thế cho các loại nguyên liệu hiện nay. Chúng ta sẽ không có gì ngạc nhiên khi hệ thống xe điện ra đời và ngày càng phát triển trên thế giới hiện nay. Hầu hết các nhà sản xuất tập trung phát triển hệ thống xe điện với những phương tiện xe điện phổ biến thông dụng phục vụ nhu cầu của con người như: xe hơi điện, xe moto điện, xe đạp điện...vv Công nghệ ngày càng phát triển và hiện đại trong lĩnh vực thiết kế bộ điều khiển với nhiều tính năng cho xe điện, tạo nhiều thuận tiện cho việc điều khiển cũng như thích ứng với phương tiện sử dụng nguồn nguyên liệu mới này. Các loại xe điện cũng ngày càng được tân trang và thiết kế đẹp hơn, đồng thời cũng đạt được nhiều tính năng như các phương tiện chạy bằng xăng, dầu. Nhiều hãng xe hơi lớn tên tuổi trên thế giới cũng đã bắt đầu chuyển hướng đầu tư qua các loại hình xe hơi điện có kết cấu và hình dáng đẹp, đảm bảo các chức năng vận hành như xe hơi hiện tại. Về nhu cầu sử dụng, xe điện là loại phương tiện giao thông đã và đang được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới trong nhiều loại phương tiện. Đặt biệt ngày nay, xe điện không còn đơn thuần là xe điện công cộng và tàu điện như thế kỷ trước nữa. Ngày nay xe điện được ứng dụng trên nhiều loại phương tiện, các phương tiện này dùng động cơ điện để làm xe chuyển động. Có thể liệt kê một số loại xe điện theo lĩnh vực và theo cách sử dụng của chúng như sau: 4 - Ô tô điện : xe điện sử dụng nguồn điện acqui hoặc dùng năng lượng mặt trời. Các loại xe này được ứng dụng trên cả ô tô cá nhân, ô tô tải phục vụ công cộng. Hình 1.1. Ô tô điện - Xe máy điện và xe đạp điện: loại phương tiện đang có xu hướng phát triển mạnh hiện nay vì tính nhỏ gọn, giá thành phù hợp, thuận tiện trong việc di chuyển. Hình 1.2. Xe máy điện - Xe điện dùng trong các khu du lịch và resort : đây là loại phương tiện dùng chở khách trong thành phố, các khu du lịch hay resort và khá phổ biến ở các nước trên thế giới cũng như nước ta. 5 Hình 1.3. Xe điện sử dụng trong các khu du lịch và resort - Loại xe điện dùng trong thể thao: phục vụ các mục đích khác nhau như sử dụng để thuận tiện chuyên chở khách đi lại trong các sân golf, sân thi đấu thể thao lớn. Hình 1.4. Xe điện sử dụng trong sân golf - Xe điện mini: đây là loại xe mà người sử dụng chủ yếu là trẻ em, dùng trong các khu vui chơi giải trí. 6 Hình 1.5. Xe điện mini dành cho trẻ em 1.1.2. Tìm hiểu cấu hình của ô tô điện Nhìn chung ô tô điện sử dụng một động cơ điện đóng vai trò là động lực kéo cho xe, nguồn năng lượng tương ứng cho động cơ điện đó chính là ắc quy hay pin nhiên liệu. Ô tô điện có nhiều ưu điểm hơn các loại phương tiên sử dụng động cơ đốt trong chẳng hạn như không phát thải khí ô nhiễm, hiệu suất làm việc cao, độc lập với nguồn năng lượng dầu mỏ, yên tĩnh và hoạt động trơn tru. Các nguyên tắt hoạt động cơ bản giữa ô tô điện và phương tiện sử dụng động cơ đốt trong là tương tự nhau. Tuy nhiên vẫn có một số khác biệt giữa phương tiện sử dụng động cơ đốt trong và ô tô điện chẳng hạn như sử dụng một bồn chứa xăng so với nguồn pin, động cơ đốt trong so với động cơ điện, và khác nhau về yêu cầu truyền dẫn động lực. 1.1.3. Cấu hình của ô tô điện Một ô tô điện về cơ bản gồm ba hệ thống chủ yếu: hệ thống động lực điện, hệ thống năng lượng và các phần tử phụ trợ khác. - Hệ thống động lực điện bao gồm: hệ thống điều khiển xe, bộ chuyển đổi điện, các động cơ điện, truyền động cơ khí và bánh xe. - Hệ thống năng lượng bao gồm: bộ phận quản lý năng lượng và bộ phận tiếp nhận năng lượng điện. 7 - Hệ thống phụ trợ bao gồm: các hệ thống đèn tín hiệu, chiếu sáng, điều hòa. Dựa trên các yếu tố đầu vào điều khiển từ chân ga và bàn đạp phanh, hệ thống điều khiển xe cung cấp tín hiệu điện thích hợp cho bộ chuyển đổi năng lượng điện có chức năng điều chỉnh dòng điện giữa điện động cơ và nguồn năng lượng. Những nguồn năng lượng mới được tái sinh trong quá trình phanh có thể được nạp vào nguồn năng lượng chính. Hình 1.6. Sơ đồ khối điều khiển xe điện Có nhiều loại xe điện có thể có cấu tạo khác nhau do các biến thể dựa trên đặc điểm của động lực điện và các nguồn năng lượng như trong Hình 1.7 dưới đây. 8 Hình 1.7. Cấu hình các loại phương pháp dẫn động điện M: động cơ điện; HS: hộp số; VS: truyền lực chính và vi sai; GT: hộp giảm tốc A. Hình 1.7 – A cho thấy hình thức đầu tiên của xe điện, trong đó một động cơ điện thay thế cho động cơ đốt trong của một chiếc xe thông thường. Nó bao gồm một động cơ điện, một ly hợp, hộp số, và một bộ vi sai. Khớp ly hợp và hộp số có thể được thay thế bằng hộp số tự động. B. Với một động cơ điện có công suất liên tục trong một phạm vi tốc độ dài, một tỉ số truyền cố định có thể thay thế cho hộp số nhiều cấp và giảm bớt sự cần thiết của một ly hợp. Cấu hình này không chỉ làm giảm kích thước và trọng lượng của truyền động cơ khí, nó cũng đơn giản hoá cho con người trong việc điều khiển truyền ngắt dẫn động từ động cơ. C. Tương tự như Hình 1.7 – B, động cơ điện, cặp bánh răng cố định và bộ vi sai có thể được bố trí tích hợp thành cụm trong khoảng giữa hai bán trục bánh xe chủ động. Việc điều khiển càng đơn giản và chắc chắn. 9