Đồ án Tìm hiểu công nghệ sạc nhanh ô tô điện đi sau pin lithium và bộ sạc cho sử dụng chung trong xe điện hiện nay

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO  
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG  
-------------------------------  
ISO 9001:2015  
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  
NGÀNH : ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP  
Sinh viên  
: Lê Trung Hiếu  
Giảng viên hướng dẫn : Ths. Đinh Thế Nam  
HẢI PHÒNG – 2020  
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO  
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG  
-----------------------------------  
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ SẠC NHANH Ô TÔ ĐIỆN ĐI  
SAU PIN LITHIUM VÀ BỘ SẠC CHO SỬ DỤNG  
CHUNG TRONG XE ĐIỆN HIỆN NAY  
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY  
NGÀNH: ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP  
Sinh viên  
: Lê Trung Hiếu  
Giảng viên hướng dẫn : Ths. Đinh Thế Nam  
HẢI PHÒNG – 2020  
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO  
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG  
--------------------------------------  
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP  
Sinh viên: Lê Trung Hiếu  
Lớp : DC2001  
Ngành : Điện tự động công nghiệp  
Mã SV: 1612102003  
Tên đề tài: Tìm hiểu công nghệ sạc nhanh ô tô điện đi sau pin lithium và bộ sạc cho sử dụng  
chung trong xe điện hiện nay.  
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI  
1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp  
…………………………………………………………………………………………………………  
…………………………………………………………………………………………………………  
…………………………………………………………………………………………………………  
…………………………………………………………………………………………………………  
2. Các tài liệu, số liệu cần thiết  
…………………………………………………………………………………………………………  
…………………………………………………………………………………………………………  
…………………………………………………………………………………………………………  
…………………………………………………………………………………………………………  
3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp  
………………………………………………………………………………………………………  
………………………………………………………………………………………………………  
………………………………………………………………………………………………………  
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP  
Họ và tên  
: Đinh Thế Nam  
: Thạc sĩ  
Học hàm, học vị  
Cơ quan công tác : Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng  
Nội dung hướng dẫn: Toàn bộ đề tài  
Đề tài tốt nghiệp được giao ngày 30 tháng 03 năm 2020  
Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 30 tháng 06 năm 2020  
Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN  
Đã giao nhiệm vụ ĐTTN  
Sinh viên  
Giảng viên hướng dẫn  
Hải Phòng, ngày tháng năm 2020  
HIỆU TRƯỞNG  
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:  
ThS ĐINH THẾ NAM  
Đơn vị công tác:  
Trường đại học quản lý và công nghệ hải phòng  
Họ và tên sinh viên:  
Nội dung hướng dẫn:  
Lê Trung Hiếu  
Toàn bộ đề tài  
Chuyên ngành: Điện tự động công nghiệp  
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)  
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)  
1
MỤC LỤC  
CHƯƠNG 1.  
TỔNG QUAN XE ĐẠP, XE MÁY, Ô TÔ ĐIỆN...........................2  
1.1. NHU CẦU SỬ DỤNG XE ĐIỆN HIỆN NAY.............................2  
1.1.1 Vì sao lại lựa chọn sử dụng xe điện ?.................................2  
1.1.2. Đối tượng sử dụng xe điên..................................................2  
1.2. GIỚI THIỆU VỀ CÁC LOẠI XE TRÊN THỊ TRƯỜNG.........3  
1.2.1. Xe ô tô.................................................................................3  
a. Xe ô tô lai điện-động cơ đốt trong..................................4  
b. Xe ô tô điện 100 %.........................................................5  
1.2.2. Xe máy điện........................................................................5  
1.2.3. Xe đạp điện.........................................................................7  
1.2.4. Giới thiệu về các loại xe điện sử dụng pin lithium-ion..8  
a.  
Xe  
đạp  
điện  
ZINGER  
extra  
của  
HKBike......................9  
b.Xe đạp điện ITREND của HKBike...............................10  
c.Xe đạp điện GIANT.......................................................11  
1.2.5. Vai trò và tương lai của xe điện........................................12  
CHƯƠNG 2.  
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA PIN  
LITHIUM-ION..........................................................................................15  
2.1.GIỚI THIỆU CHUNG.................................................................15  
2.2. NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA Pin Li-Ion.......................17  
2.2.1 . Các phản ứng tại các điện cực.........................................17  
2.2.2 . Sự tạo thành lớp chuyển tiếp điện cực - dung dịch điện  
phân............................................................................................18  
2.3. CẤU TẠO PIN Li-ion..................................................................19  
2.3.1. Điện cực dương................................................................20  
2.3.2. Điện cực âm......................................................................21  
2.3.3. Chất điện li.......................................................................23  
2
2.3.4. Dung môi..........................................................................23  
2.3.5. Vật cách điện...................................................................24  
2.4. PHÂN LOẠI PIN li-on................................................................24  
2.4.1. Pin li-on dng tr.............................................................25  
2.4.2. Pin Li-ion lăng trụ phng.................................................25  
CHƯƠNG 3.  
CÔNG NGHỆ SẠC VÀ SẠC NHANH PIN LITHIUM- ION..27  
3.1. SẠC PIN Li-ion............................................................................27  
3.1.1. Quá trình sạc ổn dòng......................................................29  
3.1.2. Quá trình sạc ổn áp...........................................................29  
3.1.3. Over-charging (sạc quá mức) và over-discharging (xả quá  
mức) của pin Li-ion....................................................................30  
3.2. MỘT SỐ NGUYÊN TẮC CƠ BẢN KHI SẠC PIN Li-ion......31  
3.2.1. Tốc độ sạc và xả của pin..................................................32  
3.2.2. Chế độ sạc nhanh pin Li-ion............................................33  
3.2.3. Phân loại các chế độ sạc pin............................................34  
3.2.4. Điều kiện để sc nhanh pin Li-ion....................................35  
3.2.5. Ảnh hưởng ca sạc nhanh đến tui thca pin............35  
CHƯƠNG 4.  
THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN, MẠCH ĐỘNG LỰC VÀ  
CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MẠCH SẠC PIN  
LITHIUM-ION..........................................................................................38  
4.1. SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG SẠC PIN Lithium-Ion...............38  
4.2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC......................39  
4.2.1. Mch chỉnh lưu cầu 1 pha................................................40  
4.2.2.Mch nguồn nuôi vi điều khiển và các IC trong  
mch...........................................................................................41  
4.2.3.Mạch nạp theo nguyên lý buck.........................................42  
a. Tính toán hệ số duty cycle (D).....................................43  
3
b. tính chọn giá trị cuộn cảm (L)......................................44  
c. Tính chọn tụ (C)......................................................... 44  
d. Tính chọn van MOSFET..............................................44  
e. Tính chọn Diode...........................................................45  
f. Chọn IC điều khiển MOSFET......................................45  
4.3. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ............................................45  
4.4. TÍNH CHỌN CÁC PHẦN TỬ CỦA MẠCH ĐO LƯỜNG....48  
4.4.1. Đo dòng điện sc....................................................48  
4.4.2. Đo điện áp..............................................................49  
4.4.3. Đo nhiệt độ.............................................................51  
KẾT LUẬN ĐỀ TÀI...............................................................................52  
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................53  
4
LỜI MỞ ĐẦU  
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ hiện đại,  
đặc biệt là công nghệ điện tử dẫn đến sự ra đời hàng loạt các loại thiết bị di  
động như máy tính xách tay, điện thoại di động, xe đạp, xe máy, ô tô điện. Để  
đảm bảo các thiết bị hoạt động tốt cần phải có những nguồn năng lượng phù  
hợp, có dung lượng lớn, hiệu suất cao, có thể dùng lại nhiều lần và đặc biệt  
gọn, nhẹ, an toàn. Việc ra đời các loại pin/acquy đã đáp ứng phần nào yêu cầu  
trên.  
Trong nhiều năm các loại pin NiCd (Nikel Cadimium) và sau đó là  
NiMH (Nikel Metal Hydride) được sử dụng rất rộng rãi. Các loại pin Lithium  
ion (Li-ion) xuất hiện trên thị trường từ đầu những năm 90 của thế kỉ trước và  
đã chiếm lĩnh thị trường nhờ nhiều ưu điểm nổi bật, nhất là dung lượng cao  
hơn.  
Năm 2003 thị trường pin toàn cầu đoạt danh thu 30 tỉ USD và vẫn tiếp  
tục tăng trưởng, với pin Li-ion mức tăng trưởng đạt từ 6% - 8%. Mặc dù đã  
được thương mại hóa rộng rãi trên thị trường nhưng công trình khoa học  
nghiên cứu về pin Li-ion vẫn được tiếp tục tiến hành nhằm nâng cao hiệu  
suất, dung lượng, tính an toàn của pin cũng như giảm giá thành sản phẩm.  
Bên cạnh đó một vấn đề thực tiễn đặt ra là làm cách nào để sạc pin một cách  
hiệu quả và nhanh nhất để tiết kiệm thời gian. Được sự hướng dẫn của thầy  
Đinh Thế Nam em đã đi đến tìm hiểu đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo  
bộ sạc nhanh pin Lithium-ion ứng dụng vi điều khiển”, ứng dụng thực tế được  
nhắm đến ở đây là thiết kế mạch sạc pin Li-ion trong xe đạp điện.  
Trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều ý  
kiến đóng góp từ các thầy cô và bạn bè. Em xin chân thành cảm ơn thầy ThS  
Đinh Thế Nam đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho  
em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này trong thời gian quy định.  
5
CHƯƠNG 1.  
TỔNG QUAN XE ĐẠP, XE MÁY, Ô TÔ ĐIỆN.  
1.1. NHU CẦU SỬ DỤNG XE ĐIỆN HIỆN NAY  
1.1.1 Vì sao lại lựa chọn sử dụng xe điện ?  
Trước tình hình các nguyên liệu chất đốt cũng như nguồn dầu khí ngày  
càng cạn kiệt thì nhu cầu sử dụng nguồn và dạng nhiên liệu mới và sạch thay  
thế những nguồn nhiên liệu đang sử dụng hiện thời trong việc vận hành các  
loại phương tiện vận chuyển (xe, tàu, máy bay…) là một nhu cầu cấp thiết.  
Năng lượng điện nổi lên như là một dạng năng lượng phù hợp để thay thế cho  
các loại nguyên liệu hóa thạch đang gây ra nhiều vấn đề xấu cho môi trường  
hiện nay. Ví dụ như lượng khí thải độc hại thải ra môi trường của các loại  
phương tiện vận chuyển dùng năng lượng điện thấp hơn nhiều, gần như  
không đáng kể, so với do các loại phương tiện sử dụng nhiên liệu xăng, dầu,  
khí đốt gây ra.  
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 là những phương tiện phổ biến như: xe ô tô điện, xe mô  
tô điện, xe đạp điện, …. 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 nhiên liệu mới này.  
1.1.2. Đối tượng sử dụng xe điên.  
Xe điện được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như các  
máy bốc hàng chạy bằng điện, máy xếp hàng…trong phương tiện giao thông  
đi lại như xe ô tô điện, xe máy điện và đặc biệt rất phổ biến và đang phát triển  
hiện nay là xe đạp điện.  
6
1.1.2. Ưu Điểm - Nhược Điểm Của Xe Điện  
Xe điện có nhiều ưu điểm nổi bật như là thân thiện với môi trường, tiết  
kiệm năng lượng và tiền bạc khi sử dụng nó so với các loại xe chạy bằng  
nhiên liệu khác…  
Ví dụ: theo bài toán tiết kiệm mà HKBIKE đưa ra khi so sánh giữa  
dòng xe đạp điện HKBIKE zinger extra phiên bản nâng cấp tiết kiệm 47 lần  
so với xe máy, cụ thể là :  
HKBIKE Zinger extra phiên bản nâng  
cấp.  
Xe máy.  
Một lần sạc đầy đi được 90 km Ơ một Đổ đầy bình xăng đi được 210 km, 1  
lần sạc đầy hết hết 0,65 số điện Wh. bình đầy là 5,5 lít.  
Hình 1.1.3: Ưu điểm của xe điện so với xe máy.  
Tuy nhiên nhược điểm lớn nhất của xe điện là giới hạn chạy cho một  
lần sạc là chưa cao (tối đa khoảng 90 km với xe HKBIKE zinger extra), và  
một lần sạc đầy có thể tốn nhiều thời gian (khoảng 6h)…  
7
1.2. GII THIU VỀ CÁC LOẠI XE TRÊN THỊ TRƯỜNG  
1.2.1. Xe ô tô.  
a. Xe ô tô lai điện-động cơ đốt trong.  
Xe hybrid, thường được gọi là xe lai hay xe lai điện, là loại xe sử dụng  
hai nguồn động lực: Động cơ đốt trong và động cơ điện. Hoạt động của xe  
này là sự kết hợp hoạt động giữa động cơ đốt trong và động cơ điện sao cho  
tối ưu nhất.  
Một bộ điều khiển sẽ quyết định khi nào động cơ đốt trong hoạt động,  
khi nào động cơ điện hoạt động và khi nào cả hai cùng hoạt động. Ví dụ một  
lợi ích rõ ràng của xe lai ở điều kiện đường xá Việt Nam là: khi gặp đèn đỏ,  
hay khi kẹt xe thì trên xe lai, không có động cơ nào hoạt động do đó không  
mất mát công suất vô ích.  
Sự nỗ lực đáng kể nhất trong sự phát triển và thương mại hóa xe lai  
điện được tạo ra bởi các nhà sản xuất người Nhật. Năm 1997 Toyota đã cho ra  
mắt dòng sedan Prius ở Nhật, Honda cũng cho ra dòng xe Civic và Civic  
Hybrid. Những chiếc xe trên hiện đang lưu thông trên toàn thế giới.  
Chúng có thể đạt đến tính năng tiêu thụ nhiên liệu tuyệt hảo. Toyota Prius  
và các dòng xe Honda có một giá trị lịch sử vì chúng là những chiếc xe lai  
đầu tiên đi vào thương mại hóa trong kỷ nguyên hiện đại để đáp ứng vấn đề  
tiêu thụ nhiên liệu của xe.  
Hình 1.2.1.a: Xe ô tô lai điện-động cơ đốt trong.  
8
b. Xe ô tô điện 100 %.  
Chúng ta có thể thấy ở đây một ví dụ với dòng xe Cadillac ELR, với  
một hệ thống động cơ điện hình chữ T với pin lithium ion và bốn động cơ  
điện. Nó sử dụng điện như là nguồn năng lượng chính để vận hành mà không  
sử dụng xăng hoặc sản xuất khói xe. Khi năng lượng của pin thấp, ELR liên  
tục chuyển sang chế độ mở rộng phạm vi cho phép lái xe hàng trăm dặm.  
Hình 1.2.1.b: Xe ô tô điện 100 %.  
1.2.2. Xe máy điện.  
Ngoài hệ thống ô tô điện thì hệ thống xe máy điện cũng được các nhà  
sản xuất quan tâm như nhà sản xuất EVINO hay BIANCO của Yamaha. Họ  
đã bắt tay vào việc chế tạo các loại xe máy chạy bằng điện có những chức  
năng tương tự như xe máy chạy bằng xăng. Theo một số tài liệu được nghiên  
cứu về tình hình phát triển hiện nay của xe điện tại Việt Nam ta thấy: “  
Những chiếc xe máy điện trên thị trường được thết kế chủ yếu theo 2 mẫu xe  
của Yamaha là Bianco và Evino, một số giống loại xe máy tay ga hiện hành.  
Tuy chạy bằng điện nhưng nhà sản xuất vẫn để một nắp bình xăng giả  
9
phía sau cho giống với xe chạy bằng xăng. Xe cũng được lắp vành đúc và  
giảm xóc như xe gắn máy. Do bình ắc-quy không quá lớn nên các xe đều có  
một cốp xe rất rộng dưới yên. Dưới gầm xe, thay vào chỗ của động cơ là một  
bình ắc-quy dùng để tạo năng lượng. Mỗi ắc-quy này cần chừng ít nhất 3  
tiếng đồng hồ để nạp đầy, đủ để chạy một quãng đường chừng 80km, thích  
hợp với một người có nhu cầu đi lại ở phạm vi hẹp. Xe có thể đạt vận tốc  
khoảng 40km/ giờ. So với xe đạp điện, xe máy điện khác ở chỗ có công suất  
lớn hơn, do đó có tốc độ cao hơn.  
Tuy nhiên, do dáng xe “nhái” theo kiểu xe ga của các hãng nổi tiếng,  
nên không có bàn đạp. Về mặt kỹ thuật, xe máy điện được vận hành theo  
nguyên lý truyền động, dạng động cơ điện một chiều truyền động bằng trục  
chính của động cơ qua hộp giảm tốc để kéo xe thông qua xích hoặc bánh răng  
với năng lượng lấy từ bình ắc-quy khô được đặt bên trong thân xe. Bình  
ắc-quy dùng cho xe điện được nạp bằng nguồn điện từ 90 đến 204V. Với xe  
điện sản xuất trong nước, bình ắc-quy được sử dụng thường là hàng của Nhật,  
có độ trữ lâu, chất lượng ổn định.  
Ngược lại bình ắc-quy xe điện nhập từ Trung Quốc hay bị hư, chảy  
nước vàcháy. Nay người ta thay thế acquy bằng pin lithium ion khắc phục  
được nhược điểm trên và có kiểu dáng rất bắt mắt: Mẫu xe máy điện mang tên  
EVINO được Yamaha mô tả là chiếc xe dành cho khách hàng thường xuyên  
phải di chuyển trên các quãng đường ngắn, mong muốn một chiếc xe máy  
điện có giá cả phải chăng. EVINO có kích thước tổng thể 1.675 mm dài, 645  
mm rộng và 1.005 mm cao, sử dụng pin lithium-ion.  
Hinh 1.2.2 : xe máy điện EVINO  
10  
1.2.3. Xe đạp điện.  
Trên thị trường hiện nay loại phương tiện xe điện phổ biến nhất là xe  
đạp điện, một số nước phát triển ở Châu Á cũng đã và đang phát triển  
mạnh loại phương tiện như xe đạp điện và xe mô tô điện …. Việc phát triển  
hệ thống xe đạp điện dựa trên cơ sở nhu cầu thực tế của người sử dụng. Một  
xe điện nói chung thì nhược điểm lớn nhất chính là nguồn điện cung cấp cho  
xe hoạt động, chính vì vậy việc phát triển các loại xe mô tô điện hay xe ô tô  
điện lại kém phát triển hơn xe đạp điện.  
Chính vì các yếu tố về nguồn điện cung cấp, quãng đường di chuyển  
ngắn, phương tiện nhỏ gọn và tốc độ vừa phải là ưu điểm lớn để ngành sản  
xuất xe đạp điện ngày càng phát triển. Nhiều loại xe đạp điện ra đời với nhiều  
tính năng và có tính thẩm mỹ cao. Các nhà sản xuất dã cho ra đời nhiều dòng  
xe đạp điện khác nhau với nguồn nhiên liệu được cung cấp bởi ác quy hoặc  
pin như là NIJIA, XMEN, ZOOMER, GIANT, AIMA, HKBIKE…trong đó  
nổi trội lên có dòng xe đạp điện sử dụng pin Lithium-ion của AIMA và  
HKBIKE. Kiêu hãnh và lộng lẫy là các mĩ từ chính xác nhất để miêu tả chiếc  
xe đạp điện HKBIKE zinger extra. Xe được thiết kế theo phong cách hiện  
đại trẻ trung và tinh tế. Hòa trộn với yếu tố thẩm mỹ chiếc xe đạp zinger extra  
còn được trang bị những công nghệ tân tiến nhất tạo nên một chiếc xe hoàn  
hảo, đầy đam mê và chinh phục không giới hạn.  
Hình 1.2.3 : xe đạp điện  
11  
1.2.4. Giới thiệu về các loại xe điện sử dụng pin lithium-ion.  
Theo một báo cáo nghiên cứu thị trường gần đây, tương lai của xe điện  
thuộc về công nghệ pin Lithium-ion. Đây là công nghệ đáng mơ ước bởi hiệu  
suất vượt trội và khả năng tiết kiệm lý tưởng. Thế giới ngày càng quan tâm  
đến vấn đề bảo vệ môi trường, hạn chế các chất độc hại. Pin Lithium-ion là  
pin công nghệ cao, hiện đại, được ứng dụng trong những lĩnh vực sản xuất pin  
cho smartphone và tablet, và ngành xe điện cũng không phải ngoại lệ. Trên xe  
điện, pin Lithium-ion có nhiều ưu điểm mật độ năng lượng cao cho phép pin  
kích thước nhỏ và nhẹ mà xe vẫn đi được quãng đường lớn ; điện áp ổn định  
giúp bảo vệ động cơ tốt. Ngoài ra về mặt môi trường, pin sạch và thân thiện  
hơn. Công nghệ pin Lithium-ion ra đời tạo một bước đột phá mới cho loại  
hình xe điện.  
Cũng như điện thoại hay laptop, khả năng vận hành của xe đạp điện  
phụ thuộc hoàn toàn vào sức mạnh của nguồn điện được tạo ra từ ắc quy hoặc  
pin. Trong đó, ắc quy đã được ứng dụng từ rất lâu trên thị trường và tồn tại tới  
ngày nay một phần do chi phí rẻ. Tuy nhiên những bất cập đi liền với sự lỗi  
thời của ắc quy khiến khách hàng không khỏi lo ngại. Chỉ với tuổi thọ 1-1,5  
năm, độ bền của ắc quy theo đó giảm sút đáng kể gây ra các vấn đề như hao  
mòn sulfat hóa hay chảy chì axit làm tăng nguy cơ cháy nổ, ô nhiễm môi  
trường và tốn kém chi phí thay thế. Trong quá trình sử dụng ắc quy đạt hiệu  
suất thấp hơn nhiều so với pin, quãng đường di chuyển rất ngắn, chỉ tầm  
20-30km/lần sạc.  
Trong khi đó, pin đi được gấp nhiều lần ắc quy. Nguyên tắc lưu trữ  
năng lượng của pin và ắc quy là muốn dung lượng nhiều, tương đương  
quãng đường đi được nhiều, thì phải tăng kích thước. Tuy nhiên, để giữ thiết  
kế và kiểu dáng cho xe điện, việc tăng kích thước phải trong giới hạn nhất  
định. Những thông tin ắc quy trên xe điện đi tới 60-80 km/lần sạc chỉ là lời  
quảng cáo của các hãng. Vì để làm được điều đó thì kích thước ắc quy sẽ rất  
to, nặng, và thiết kế xe điện sẽ cồng kềnh quá mức. Chưa kể, việc phải tải  
thêm trọng lượng bình ắc quy quá lớn (18-20 kg) khiến xe càng đi chậm chạp  
và ì ạch hơn. Cần rất nhiều bình ắc quy nặng từ 18-20 kg để xe điện có thể đi  
xa hơn.  
Pin Lithium-ion có ưu điểm là mật độ năng lượng cao gấp nhiều lần so  
với ắc quy. Do vậy, cú ng một kích thước và khối lượng, pin có thể cung cấp  
12  
được công suất điện cao hơn rất nhiều ắc quy. Tức là, quãng đường đi được  
của xe cũng xa hơn rất nhiều, thậm chí đến hàng trăm Kilomet nếu có những  
cải tiến đột phá và được sản xuất trên dây chuyền hiện đại.  
Như vậy, có thể khẳng định, trên thị trường xe điện Việt Nam hiện nay,  
chỉ xe điện nào áp dụng pin Lithium-ion mới có thể đi được xa hơn:  
a. Xe đạp điện ZINGER extra của HKBike.  
Đây là dòng xe điện có khả năng nâng cấp quãng đường đi được lên tới  
90km/lần sạc như xe điện Zinger Extra của HKBike. Hãng xe điện HKBike  
được biết đến là thương hiệu đầu tiên mang pin Lithium-ion - công nghệ FLiP  
cải tiến đến với người tiêu dùng. Cấu tạo bên trong pin Lithium-ion - công  
nghệ FLiP trên xe điện HKBike. Pin Lithium-ion công nghệ FLiP được sản  
xuất khép kín, nghiêm ngặt tại một trong những nhà máy sản xuất pin  
Lithium-ion lớn nhất châu Á.  
Cấu tạo bên trong của pin chứa 13 phôi pin nhỏ gồm 50 lá đồng ép  
mỏng, sau đó bọc kín bằng thép nguyên khối, hàn khắc bằng laser trong 45  
ngày tại nhà máy sản xuất. Bọc bên ngoài là lớp nhựa ABS và PC có khả  
năng chịu nhiệt, chống va đập đảm bảo tuyệt đối cho pin.  
Chính vì vậy, pin xe đạp điện của hãng hoạt động rất bền bỉ, tuổi thọ  
trung bình khoảng 6 năm. Quãng đường 90km/lần sạc của xe điện HKBike  
Zinger Extra cũng được tổ chức Kỷ lục Việt Nam cấp bằng xác nhận ky lục.  
Trọng lượng của pin trên xe HKBike chỉ 6 kg, nhẹ hơn rất nhiều. Lợi thế này  
không chỉ tăng tính linh động giúp người dùng có thể tháo lắp pin ra sạc ở bất  
cứ đâu mà còn đóng góp lớn vào thiết kế xe nói chung. Nhờ vậy, thiết kế tối  
giản và thanh thoát đi khá nhiều.  
Thông số sản phẩm:  
- Kích thước:  
Dài x Rộng x Cao 1640 mm x 600 mm x 1090 mm Chiều cao yên xe 745 ~  
900 mm.  
Đường kính bánh xeBánh trước: 18" x 2,125" Bánh sau: 18" x 2,125".  
Thông tin chung:  
13  
Vận hànhTay ga, Đạp trợ lực Cách thức thao tácTự động.  
Quãng đường đi được khi pin đầy 90 km Vận tốc tối đa 25 km/h.  
- PIN:  
Loại pinPin Lithium-ion - Công nghệ Flip Sạc điện tự động ngắt khi đầy.  
Thời gian sạc 6 h Công suất 250 W Điện áp động cơ 48 V.  
Điện áp vào 220 V – 50 Hz TRỌNG LƯỢNG.  
Trọng lượng xe 36 kg và tải trọng 180 kg.  
b.Xe đạp điện ITREND của HKBike.  
Đây cũng là dòng xe của HKBike sử dụng pin li-on công nghệ flip rất  
tiên tiến.  
Thông số sản phẩm:  
- Kích thước:  
Dài x Rộng x Cao 1650 mm x 670 mm x 1025 mm Chiều cao yên xe 745 ~  
900 mm.  
Đường kính bánh xe trước: 18" x 2,5" ; sau: 18" x 2,5" .  
Quãng đường đi được khi pin đầy 75 km Vận tốc tối đa 25 km/h.  
- PIN:  
Loại pin Pin Lithium-ion - Công nghệ Flip Sạc điện tự động ngắt khi đầy.  
Thời gian sạc 6 h.  
Công suất 250 W Điện áp động cơ 48 V.  
Điện áp vào 220 V – 50 Hz TRỌNG LƯỢNG.  
Trọng lượng xe 40 kg Tải trọng 180 kg.  
14  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 63 trang yennguyen 30/03/2022 6080
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Tìm hiểu công nghệ sạc nhanh ô tô điện đi sau pin lithium và bộ sạc cho sử dụng chung trong xe điện hiện nay", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfdo_an_tim_hieu_cong_nghe_sac_nhanh_o_to_dien_di_sau_pin_lith.pdf