Đồ án Tìm hiểu các bộ nạp điện tích hợp nối lưới sử dụng cho ô tô điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG

ISO 9001:2015

TÌM HIỂU CÁC BỘ NẠP ĐIỆN TÍCH HỢP NỐI

LƯỚI SỬ DỤNG CHO Ô TÔ ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY

NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP

HẢI PHÒNG 2020

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG

ISO 9001:2015

TÌM HIỂU CÁC BỘ NẠP ĐIỆN TÍCH HỢP

NỐI LƯỚI SỬ DỤNG CHO Ô TÔ ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY

NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP

Sinh viên: Đinh Ngọc Hùng

Người hướng dẫn: GS.TSKH.Thân Ngọc Hoàn

HẢI PHÒNG 2020

Cộng Hoà Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam

Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc

----------------o0o-----------------

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Sinh viên : Đinh Ngọc Hùng – MSV : 1512102019

Lớp : ĐC1901- Ngành Điện Tự Động Công Nghiệp

Tên đề tài : Tìm hiểu các bộ nạp điện tích hợp nối lưới sử dụng cho

ô tô điện

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI

1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( về lý

luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ).

......................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

......................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

......................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

......................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán

.....................................................................................................................................

......................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp..........................................................................:

CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Người hướng dẫn thứ nhất:

Họ và tên

:

Thân Ngọc Hoàn

Học hàm, học vị

Cơ quan công tác

Giáo sư – Tiến sĩ khoa học

Trường Đại học dân lập Hải Phòng

Toàn bộ đề tài

:

Nội dung hướng dẫn :

Người hướng dẫn thứ hai:

Họ và tên

:

Học hàm, học vị

Cơ quan công tác

:

Nội dung hướng dẫn :

Đề tài tốt nghiệp được giao ngày tháng năm 2019.

Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày......tháng.......năm 2020

Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N

Sinh viên

Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N

Cán bộ hướng dẫn Đ.T.T.N

GS.TSKH.Thân Ngọc Hoàn

Đinh Ngọc Hùng

Hải Phòng, ngày........tháng........năm 2019

HIỆU TRƯỞNG

GS.TS.NGƯT TRẦN HỮU NGHỊ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP

Họ và tên giảng viên:

Đơn vị công tác:

...................................................................................................

........................................................................ ..........................

.......................................... Chuyên ngành: ...............................

.......................................................... ........................................

Họ và tên sinh viên:

Nội dung hướng dẫn:

....................................................................................................................................

1. Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp

....................................................................................................................................

2. Đánh giá chất lượng của đồ án/khóa luận (so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong

nhiệm vụ Đ.T. T.N trên các mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số liệu…)

....................................................................................................................................

3. Ý kiến của giảng viên hướng dẫn tốt nghiệp

Được bảo vệ

Không được bảo vệ

Điểm hướng dẫn

Hải Phòng, ngày … tháng … năm ......

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

QC20-B18

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN

Họ và tên giảng viên:

..............................................................................................

........................................................................ .....................

...................................... Chuyên ngành: ..............................

......................................................................... ....................

Đơn vị công tác:

Họ và tên sinh viên:

Đề tài tốt nghiệp:

................................................................................................................................

1. Phần nhận xét của giáo viên chấm phản biện

................................................................................................................................

2. Những mặt còn hạn chế

................................................................................................................................

3. Ý kiến của giảng viên chấm phản biện

Được bảo vệ

Không được bảo vệ

Điểm hướng dẫn

Hải Phòng, ngày … tháng … năm ......

Giảng viên chấm phản biện

(Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Khi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này cũng là em kết thúc thời gian học tập tại

trường Đại học Dân lập Hải Phòng. Khoảng thời gian học tập và nghiên cứu tại trường

đã giúp em hiểu và yêu quý nơi đây nhiều hơn. Nhà trường và Thầy Cô không những

truyền đạt cho em những kiến thức chuyên môn mà còn giáo dục cho em về lý tưởng,

đạo đức trong cuộc sống. Đây là những hành trang không thể thiếu cho cuộc sống và

sự nghiệp của em sau này. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cả các Quý Thầy

Cô đã tận tình chỉ bảo, dẫn dắt em đến ngày hôm nay để có thể vững bước trên con

đường học tập và làm việc sau này.

Đồ án tốt nghiệp đã đánh dấu việc hoàn thành những năm tháng miệt mài học

tập của em. Và đồ án này cũng đánh dấu sự trưởng thành trên con đường học tập của

em. Qua đây em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã luôn động viên và tạo

mọi điều kiện để nhóm hoàn thành khóa học.

Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến Thầy Thân Ngọc Hoàn

với sự nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi và sự định hướng đúng đắn và kịp

thời của Thầy đã giúp em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án.

Sinh viên thực hiện

Đinh Ngọc Hùng

Mục lục

Lời mở đầu…………………………………………………………………1

CHƯƠNG 1 : Giới thiệu một số loại ô tô điện……………………………2

1.1 Giới thiệu chung………………………………………………………2

1.2 Lịch sử phát triển………………………………………………...…...3

1.2.1

1.2.2

1.2.3

1.2.4

Lịch sử phát triển của ô tô điện trên thế giới……………..….…3

Một số mẫu xe điện được phát triển gần đây trên thế giới….…..9

Xe điện ở Việt Nam……………………………………………14

Phát triển trong thiết kế xe điện………………………………..17

1.3 Giới thiệu một số loại ô tô điện…………………………………...…..18

1.4 Xu hướng sử dụng nhiên liệu sạch cho ôtô trên thế giới…….….……..19

Chương 2 Động cơ một chiều không chổi than (BLDC)……………………23

2.1.Giới thiệu chung………………………………………………………….23

2.2.Cấu tạo của động cơ BLDC……………………………………..………..24

2.2.1.Cấu tạo của stato động cơ BLDC……………………………………25

2.2.2.Cấu tạo rotor của động cơ BLDC……………….……………………25

2.3.Cảm biến vị trí rotor ……………………………………………………...27

2.3.1 Cảm biến Hall………………………………………………………27

2.3.2.Bộ cảm biến từ trở(MR)……………………………………………...28

2.3.3.Dùng đèn led transitor quang và nàm chắn(shutter)…………………28

2.4 Chuyển mạch dòng điện………………………………………………….31

2.5Nguyên lý hoạt động (Điều kiển chuyển động động cơ BLDC)………….33

2.5.1.Điều kiển quay thuận…………………………………………………34

2.5.2.Điều khiển động cơ quay theo chiều ngược………………………….37

2.5.3.Điều chỉnh tốc độ động cơ BLDC……………………………………40

CHƯƠNG 3: Bộ sạc pin tích hợp kết nối lưới trong ứng dụng xe: Đánh giá và

giải pháp mới………………………………………………………………...43

3.1.Giới thiệu………………………………………………………………...43

3.2. Bộ xạc pin ứng dụng trong ô tô điện……………………………………45

3.2.1.Bộ xạc tích hợp……………………………………………………..47

3.2.2. Kết hợp động cơ truyền động cảm ứng và hệ thống nạp pin ……...48

3.2.3. Bộ sạc tích hợp không cách li dựa trên động cơ điện xoay chiều….52

3.3.Bộ sạc pin tích hợp cho ô tô điện (EV) bốn bánh……………………….54

3.4.Bộ sạc tích hợp dựa trên động cơ PM cho một chiếc xe điện tay ga……55

3.5.Bộ sạc tích hợp cho xe nâng hàng……………………………………….57

3.6.Bộ sạc tích hợp một pha dựa trên động cơ truyền động SRM…………..58

3.7.Bộ sạc tích hợp một pha dựa trên bộ chuyển đổi kép động cơ truyền động

SRM …………………………………………………………………………59

3.8.Tích hợp bộ biến đổi hai chiều AC / DC-và-DC / DC cho PHEV………60

3.9.So sánh các bộ sạc tích hợp……………………………………………...61

3.10.Mô tả chức năng hệ thống………………………………………………64

3.11.Thực hiện bộ Sạc tích hợp đề xuất………………………………………68

3.12Phần kết luận…………………………………………………………….73

Kết luận………………………………………………………………………74

Lời mở đầu

Ngày nay khi xã hội này càng phát triển , nhu cầu sử dụng xe ôtô cùng

với các phương tiện sử dụng các loại nhiên liệu hóa thạch tăng cao. Nhưng vấn

đề ở đây là nguôn nguyên liệu này không phải là vô tận. Chúng ta khai thác một

cách thiếu tổ chức và sử dụng chưa hợp lý, đứng trước nguy cơ một ngày nào

đó chúng sẽ cạn kiệt nhiên liệu hóa thạch. Do đó, ngày nay đi cùng sự phát triển

của khoa học ôtô sử dụng động cơ điện đã dần trở lên phổ biến hơn. Trong một

tương lai không xa những chiếc ôtô điện sẽ là một phương tiện di chuyên số

một.

Đồ án gồm 3 chương:

Chương 1 : Giới thiệu một số loại ô tô điện

Chương 2 : Động cơ một chiều không chổi than (BLDC)

Chương 3: Bộ sạc pin tích hợp kết nối lưới trong ứng dụng xe: Đánh giá và giải

pháp mới

Trong quá trình làm đồ án, được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy

GS.TSKH. Thân Ngọc Hoàn, cùng với các thầy cô giáo trong khoa đã giúp đỡ

Em hoàn thành đồ án được giao. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến

của các thầy cô giáo và các bạn để đồ án của em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn !

Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2020

Sinh viên

Đinh Ngọc Hùng

1

CHƯƠNG 1

Giới thiệu một số loại ô tô điện

1.1.Giới thiệu chung

Ô tô điện (cũng là xe ô tô chạy bằng pin hoặc xe hơi chạy bằng điện) là

một chi ếc ô tô cắm điện với lực đẩy có được từ một hoặc nhiều động cơ điệ n , sử

dụng năng lượng thường được lưu trữ trong pin sạc cho ô tô.

Kể từ năm 2008, sự phục hưng trong sản xuất xe ô tô điện đã xảy ra do

những tiến bộ về pin, sự lo ngại về việc tăng giá dầu và mong muốn giảm phát

th ải khí nhà kính . Một số chính quyền cấp quốc gia và địa phương đã thiết lập

các khoản tín dụng thuế, trợ cấp và các ưu đãi khác để thúc đẩy việc giới thiệu

và áp dụng trên thị trường đại chúng các loại xe điện mới, thường phụ thuộc vào

kích thước pin, phạm vi điện năng và giá mua. Khoản tín dụng thuế tối đa hiện

tại được Chính phủ Hoa Kỳ cho phép là 7.500 US$ mỗi xe. So với xe chạy độ ng

cơ đố t trong , xe điện êm hơn và không có khí thải ra đuôi xe, và thường tạo

ra lượng khí thả i thấp hơn nói chung.

Sạc một chiếc xe điện có thể được thực hiện tại nhiều trạm sạc, những trạm

sạc này có thể được lắp đặt ở cả nhà và khu vực công cộng. Hai chiếc xe điện

bán chạy nhất mọi thời đại, Nissan Leaf và Tesla Model S , được C ụ c B ả o v ệ

Môi sinh Hoa Kỳ đánh giá có tốc độ lên tới 151 mi (243 km) và 335 mi

(539 km) tương ứng. Tính đến tháng 12 năm 2018, Leaf là chiếc xe điện có khả

năng chạy trên đường cao tốc bán chạy nhất từ trước đến nay với hơn 380.000

chiếc được bán trên toàn thế giới, tiếp theo là Tesla Model S với 263.500 chiếc

được bán trên toàn thế giới.

Tính đến tháng 12 năm 2018, có khoảng 5,3 triệu xe hybrid chạy điện và cắm

điện hạng nhẹ đang được sử dụng trên toàn thế giới^.Mặc dù có sự tăng trưởng

nhanh chóng, tỷ lệ xe điện cắm điện toàn cầu chỉ chiếm khoảng 1 trên 250 xe

(0,40%) lưu thông trên đường trên thế giới vào cuối năm 2018. Thị trường xe

2

hơi cắm điện đang chuyển hướng sang xe chạy bằng pin hoàn toàn, vì tỷ lệ toàn

cầu giữa doanh số hàng năm của BEVs và PHEV đã tăng từ 56:44 năm 2012,

lên 60:40 vào năm 2015 và tăng lên 69:31 vào năm 2018.

1.2 Lịch sử phát triển

2.2.1 .Lịch sử phát triển của ô tô điện trên thế giới

Năm 1884, hơn 20 năm trước Ford Model T , Thomas Parker đã chế tạo chiếc

xe điện thực tế đầu tiên ở London bằng cách sử dụng pin sạc công suất cao được

thiết kế đặc biệt của riêng mình. Flocken Elektrowagen năm 1888 được thiết kế

bởi nhà phát minh người Đức Andreas Flocken . Ô tô điện là một trong những

phương pháp ưa thích để tạo lực đẩy ô tô vào cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20,

mang đến một mức độ thoải mái và dễ vận hành mà những chiếc xe ô tô chạy

xăng không thể đạt được thời đó. Số lượng xe điện đạt đỉnh khoảng 30.000 xe

vào đầu thế kỷ 20.

Năm 1897, ô tô điện đã có ứng dụng thương mại đầu tiên ở Mỹ. Dựa trên

thiết kế của Electrobat II , một đội gồm mười hai chiếc taxi và một chiếc xe buýt

đã được sử dụng ở thành phố New York như một phần của dự án được tài trợ

bởi Công ty Pin lưu trữ điện Philadelphia. Trong thế kỷ 20, các nhà sản xuất xe

điện chính ở Mỹ là Anthony Electric, Baker, Columbia, Anderson, Edison,

Riker, Milburn, Bailey Electric v.v... Không giống như xe chạy bằng xăng,

những chiếc xe điện ít ồn hơn và không yêu cầu thay đổi thiết bị.

Những tiến bộ cải tiến độ ng c ơ đố t trong (ICE) trong thập kỷ đầu tiên của thế

kỷ 20 đã làm giảm bớt những lợi thế tương đối của xe điện. Thời gian tiếp nhiên

liệu nhanh hơn nhiều của họ, và chi phí sản xuất rẻ hơn, khiến chúng trở nên phổ

biến hơn. Tuy nhiên, một thời điểm quyết định là sự ra đời vào năm 1912

của động cơ khởi động điệ n thay thế các phương pháp khác, thường rất tốn

công, để khởi động ICE, chẳng hạn như quay bằng tay.

Sáu chiếc xe điện từng giữ kỷ lục tốc độ chạy trên đất liền. Chiếc cuối cùng

trong số chúng là La Jamais Contente có hình tên lửa, do Camille Jenatzy điều

3

khiển, đã phá vỡ rào cản tốc độ 100 km/h (62 mph) bằng cách đạt tốc độ tối đa

105,88 km/h (65,79 mph) vào ngày 29 tháng 4 năm 1899.

Đầu những năm 1990, Ủy ban Tài nguyên Hàng không California (CARB)

đã bắt đầu thúc đẩy các phương tiện tiết kiệm nhiên liệu hơn, tiết kiệm nhiên

liệu hơn, với mục tiêu cuối cùng là chuyển sang các phương tiện không thải khí

như xe điện. Để đáp ứng, các nhà sản xuất ô tô đã phát triển các mô hình điện,

bao gồm Chrysler TEVan, xe bán tải Ford Ranger EV, GM EV1 và S10 EV,

hatchback Honda EV Plus, miniwagon Nissan Altra EV và Toyota RAV4 EV.

Cả US Electricar và Solectria đều sản xuất ô tô điện xoay chiều 3 pha AC với sự

hỗ trợ của GM, Hughes và Delco. Những chiếc xe điện đầu tiên này cuối cùng

đã rút lui khỏi thị trường Mỹ.

Nhà sản xuất ô tô điện California Tesla Motors bắt đầu phát triển vào năm

2004, sau này sẽ trở thành Tesla Roadster (2008), sản phẩm đầu tiên được giao

cho khách hàng vào năm 2008. Roadster là xe đầu tiên được s ả n xu ất hàng

lo ạ t hoàn toàn bằng điện sử dụng pin lithium-ion tế bào được phép lưu thông

trên cao tốc và là sản phẩm đầu tiên của xe hoàn toàn bằng điện có khả năng đi

du lịch hơn 200 mi (320 kilômét) sau mỗi lần sạc.

Doanh số toàn cầu của Tesla đã vượt qua 250.000 đơn vị vào tháng 9 năm

2017. Liên minh Renault Nissan Mitsubishi đã đạt được cột mốc 500.000 chiếc

xe điện được bán vào tháng 10 năm 2017. Tesla đã bán chiếc Model S thứ

200.000 trong quý IV năm 2017. Doanh số của Global Leaf đã vượt qua 300.000

chiếc vào tháng 1 năm 2018, giữ kỷ lục là chiếc xe điện cắm điện bán chạy nhất

thế giới từ trước đến nay. Tesla đã giao chiếc Model 3 thứ 100.000 vào tháng 10

năm 2018.

Trên thế giới xe sử dụng nguông năng lượng điện đã có quá trình phát triển từ

rất lâu. Trong thời kì đầu xe chạy điện rất phát triển thấm chí nó còn lấn át xe

chạy bằng động cơ đốt trong.

Trong năm 1828, Hungary, Ányos Jedlik đã phát minh ra một chiếc xe mô hình

với quy mô nhỏ được hỗ trợ bởi một động cơ điện mà ông thiết kế. Năm 1835,

4

một chiếc xe điện có quy mô nhỏ được thiết kế bởi Giáo sư Stratingh

Groningen, Hà Lan, và được xây dựng bởi trợ lý của ông Christopher

Becker. Năm 1835, Thomas Davenport, một thợ rèn người Brandon, Vermont,

đã chế tạo một chiếc xe điện với quy mô nhỏ. Davenport cũng là nhà phát minh

đầu ứng dụng động cơ điện một chiều đầu tiên tại Mỹ . Khoảng 1842 Thomas

Davenport và Scotsmen Robert Davidson đã sử dụng tế bào pin mới nhưng

không sạc lại được. Tại Pháp Gaston Plante phát minh ra một loại pin lưu trữ

tốt hơn trong năm 1865 và Camille Faure đã cải thiện pin với khả năng lưu trử

dài hơn vào 1881. Năm 1899, một chiếc xe đua được thiết kế tại Bỉ được gọi là

"La Jamais Contente" thiết lập một kỷ lục thế giới đạt tốc độ 68 mph được thiết

kế bởi CamilleJénatzy. Mãi đến 1895, người Mỹ bắt đầu dành sự chú ý cho xe

điện sau khi một xe ba bánh điện được thiết kế bởi AL Ryker và William

Morrison xây dựng một toa xe sáu hành khách vào năm 1891. Nhiều đổi

mới và quan tâm đến xe có động cơ tăng lên rất nhiều trong cuối những năm

1890 và đầu những năm 1900. Năm 1897, xe điện được sản xuất với mục đích

thương mại đầu tiên là đội xe taxi ở thành phố New York . Xe điện được sản

xuất tại Mỹ bởi Anthony, Baker, Columbia, Anderson, Edison, Fritchle,

Studebaker, Riker, Milburn, và những người khác trong những năm đầu thế kỷ

20. Đầu năm 1900 mặc dù tốc độ tương đối chậm, nhưng xe điện vẫn có một số

ưu điểm hơn so với các đối thủ cạnh tranh của nó như : xe điện hoạt động êm,

không có mùi hôi, tiếng ồn so với các xe chạy xăng. Xe điện được bán trên thị

và được giới phụ nữ yêu thích vì nó dễ sử dụng.

Từ năm 1990 đến nay : Các tập đoàn ô tô hàng đầu thế giới đa và đang ra sức

nghiên cứu và phát triển xe điện. Sau đây là 5 chiếc xe tiêu biểu trong thời gian

này:



Detroit Electric model 90

Detroit Electric được sản xuất từ năm 1907 đến 1942. Xe này đã đạt đến đỉnh

cao trong sản xuất và bán hàng trong giai đoạn từ năm 1912 đến 1920. Thành

công của chiếc xe này phần lớn là do nhu cầu của phụ nữ cho một chiếc xe đơn

5

giản để sử dụng trong đô thị. Đã được bán hơn 1000 chiếc xe mỗi cho đến

Chiến tranh thế giới thứ I. Detroit Electric được trang bị 14 gói pin 6 Volt được

sản xuất bởi Công ty Thomas Edison.

Detroit Electric có thể chạy được 100 - 130km sau mỗi lần sạc và có tốc độ tối

đa 32 km/h.



1974 Serbing-Vanguard Citicar

Trong thời kỳ xảy ra khủng hoảng năng lượng những năm 1970, Serbing -

Vanguard Citicar được lựa chọn thay cho các phương tiện giao thông khác, tạo

nên cơn sốt xe cỡ nhỏ. 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 lựachọn 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 đoàn

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 ôtô.



General Motor EV1

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 và tốc độ thời gian

130km/h 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

với động cơ đốt trong.

6

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 không thể hòa vốn.



2002 - Ford Thank City

Cháu trai của Henry Ford, Bill Ford, đã mạo hiểm đưa tập đoàn của mình vào

nghiên cứu công 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 - Th!nk.

Th!nk từng nổi tiếng từ trước đó với những chiếc xe sân gôn đáng tự hào,

nhưng với City, thương hiệu này mới có được một chiếc xe thực thụ. Thank

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/1 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 Th!nk 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. Th!nk

City được sản xuất tiếp vào năm 2007.



2008 - GEM e4

Chrysler đã đầu tư vào hãng sản xuất xe điện Global Electric Motocar họ nhận

thấy tiềm năng của thị trường xe điện tốc độ thấp hay còn gọi là NEV

(Neighborhood electric vehicle).

Mặc dù chỉ có vận tốc tối đa 40 km/h và giới hạn chạy 48 km nhưng những

chiếc xe của GEM được ứng dụng khá rộng rãi và phù hợp yêu cầu của nhiều

loại hình công việc. 6 mẫu xe cơ bản của GEM là e2 (2 chỗ), e4 (4 chỗ), e6 (6

chỗ), eS, eL, eL XD (thêm giá chở hàng phía sau) được sử dụng hàng ngày

trong các mục đích như đi dạo, tuần tra đường phố hoặc công viên, chớ khách

du lịch, bán hàng lưu động, sử dụng trong bệnh viện, sân bay hay sân

7

gôn…Đến nay, hơn 35 nghìn chiếc GEM đã được sản xuất và tiêu thụ và tiềm

năng của GEM vẫn còn rất lớn.

 Nhu cầu sử dụng ô tô điện

Xe điện là loại phương tiện giao thông đã có từ rất lâu của thế kỷ trước, và 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, việc đối diện với ô nhiễm môi trường và nguồn nhiên liệu

hóa thạch ngay cang can kiệt thì xe điện đã được ứng dụng trên nhiều loại

phương tiện, các phương tiện này dùng động cơ điện để dần thay thế phương

tiện sử dụng động cơ đốt trong ( ICE). Có thể liệt kê một số loại xe điện theo

lĩnh vực và theo cách sử dụng của chúng như sau:

 Phương tiện cá nhân

 Xe ô tô điện : xe điện sử dụng nguồn điện acqui, pin, dùng năng lượng mặt trời.

Các loại xe này được ứng dụng trên ô tô cá nhân, ô tô tải, ô tô tải.

 Xe máy điện và xe đạp điện: là phương tiện được nhiều người ưa thích, và được

phát triển mạnh mẽ thơi gian gần đây.

 Các phương tiện công cộng

 Tàu điện cao tốc : tàu điện được ứng dụng từ rất lâu là loại phương tiện dùng

chở khách trong thành phố và khá phổ biến ở các nước phát triểntrên thế giới

 Xe buýt điện: là loại xe khá phổ biến trong các thành phố lớn trên thế giới

 Các phương tiện dùng các lĩnh vực vui chơi giải trí, thể thao và du

lịch

 Xe điện dùng trong công viên, khu vui chơi giải trí là loại xe điện dùng chuyên

chở hành khách. Các loại tàu điện cao tốc, cảm giác mạnh trong công viên.



Loại xe điện dùng trong thể thao: phục vụ các mục đích khác nhau, như trong

lĩnh vực Golf…

 Các loại phương tiện phục vụ trong y tế

8

Xe điện sẽ được sử dụng trong các bệnh viên vận chuyển nhanh chóng bệnh

nhân cũng như các y bác sĩ để kịp thời cứu chữa bệnh nhân, đây là một hướng

mới của đề tài. Tuy nhiên để có thể áp dụng hợp lí có hiệu quả cần nghiên cứu

thay đổi kết cấu, bố trí lại các trang thiết bị để phù hợp với điều kiện sử dụng

trong y tế.

1.2.2 Một số mẫu xe điện được phát triển gần đây trên thế giới

Chevrolet Volt

Bước phát triển tiếp theo của ngành công nghiệp xe điện được trông chờ vào

Chevy Volt, hứa hẹn sẽ được đưa ra thị trường với phiên bản 2011. Mặc dù

được Hiệp hội kỹ sư ngành ôtô xếp loại vào xe plug-in hybrid (hybrid sạc điện

gia dụng), nhưng nhà sản xuất lại tránh dùng từ “hybrid” để chỉ chiếc xe của họ.

Thay vào đó, nó được mô tả là chiếc “xe điện được mở rộng giới hạn nhờ động

cơ đốt trong”. Ý kiến này bắt nguồn từ việc Volt không nối trực tiếp giữa động

cơ đốt trong và trục xe, động cơ chỉ đóng vai trò như một máy phát điện, khác

với thiết kế hybrid hiện nay. Giới hạn chạy điện của xe là 65 km sau đó xe sẽ

được chuyển sang chạy xăng. Điều đó có nghĩa là với những người đi quãng

đường ngắn trong nội thành thì về cơ bản Volt là xe điện!

Khác với chiếc xe điện đầu tiên - EV1, lần này Volt có thiết kế 4 chỗ, dung tích

ắc quy cũng được giảm từ 300L ở EV1 xuống 100L . Xe sử dụng hệ thống động

lực Voltec sau này sẽ trở thành hệ thống tiêu chuẩn chế tạo cho xe điện trong

tương lai. Xe được trang bị hệ thống pin lithium-ion 16Kwh và mô tơ điện

trang bị cho xe này có 150 mã lực và mô men xoắn 370Nm, cho khả năng tăng

tốc từ 0 đến 100 km/h trong khoảng thời gian 9 giây với tốc độ tối đa có thể đạt

được là 161 km/h. Khi ở chế độ chạy điện hoàn toàn, hai chiếc này đều có thể

chạy được quãng đường từ 40 đến 80 km, và tiếp tục hoàn thành 600 km khi sử

dụng chế độ động cơ xăng điện song hành. Bộ pin này có thể nạp điện dễ dàng

với nguồn điện gia đình 230V trong khoảng 3 đến 4 tiếng.

Tuy nhiên một lần nữa giá cả lại là vấn đề với GM. Volt từng được ấn định giá

khởi điểm 40 nghìn USD nhưng mức giá đó không thể giúp GM sinh lãi. Với

9

hỗ trợ từ phía chính quyền, giá của chiếc xe có thể giảm xuống mức 32.500

USD. Liệu Volt có phải lựa chọn tốt trong danh sách xe hybrid ngày một dài

hay không còn là câu hỏi khó. Chevrolet Volt 2011 tại Đức với mức giá khởi

điểm từ 41.950 Euro (tương đương 58.560 USD) bao gồm cả VAT.

Nissan Leaf

Với kiểu dáng hatchback 5 cửa nhỏ gọn, thân xe khí động học, hệ thống pin

Laminated lithium–ion 24Kwh được thiết kế dưới sàn và giữa các trục xe đem

lại một không gian rộng rãi bên trong. Sự yên tĩnh và không gây ô nhiễm đúng

nghĩa đối với một chiếc xe điện thì Nissan Leaf được trang bị động cơ điện AC

syncronous cung cấp 80Kw/280Nm giúp chiếc xe tăng tốc từ 0 lên 100km/h

trong 11,9 giây và đạt tốc độ tối đa 145km/h. Và nó tiêu tốn 30,275 Kwh cho

175 km. Nissan Leaf xứng đáng là một khuôn mẫu cho dòng xe điện hiện đại.

Điều này đảm bảo một trải nghiệm thú vị để lái xe cao đáp ứng phù hợp với

những gì người tiêu dùng mong đợi từ một chiếc xe chạy xăng truyền thống.

Không giống như các động cơ đốt trong (ICE) được trang bị xe, hệ truyền động

Nissan LEAF không có ống xả, vì vậy không có khí thải của các phát thải khí

CO2 hoặc gây hiệu ứng nhà kính. Kết hợp phanh Hệ thống Nissan LEAF và gói

pin lithium-ion cải tiến pin cho phép một chiếc xe để cung cấp cho các phạm vi

lái xe hơn 160 km (100 dặm) phụ trách một.

Mở rộng nghiên cứu với người tiêu dùng cho thấy rằng phạm vi này để đáp ứng

nhu cầu của lái xe hàng ngày hơn 70% của người tiêu dùng trên toàn thế giới

những người lái xe ô tô. Và Nissan làm cho cách tiếp cận đơn giản và thiết thực

để định giá. Tờ Nissan có thể được tính phí lên đến 80% công suất ít hơn 30

phút với một bộ sạc nhanh . Sạc tại nhà với dòng điện 220V 16A ước tính vào

khoảng 8 giờ. Theo hãng xe đến từ đất nước mặt trời mọc, giá bán lẻ đề xuất

dành mẫu xế điện Leaf 2012 khởi điểm từ 35.200 USD, tăng hơn 2.000 USD so

với con số 32.780 USD cũ. Tương tự bản SV thấp nhất, Nissan Leaf SL 2012

cũng được tăng giá từ 33.720 USD lên 37.250 USD.

Focus Electric

10