Công trình Nghiên cứu Khoa học

ỨNG DỤNG MATLAB/SIMULINK TRONG TÍNH TOÁN VÀ MÔ PHỎNG XE ĐIỆN KIỂU E-REV

Application of Matlab/Simulink to Model and Simulate the Extended – Range Electric Vehicles

Huỳnh Quốc Việt, Ngô Thị Ngọc Thắm, Đinh Ngọc Tân, Trần Đình Việt

Tóm tắt nội dung nghiên cứu

Từ các tính năng ưu việt của xe điện và xe lai, nhóm nghiên cứu đề xuất mô hình xe điện E-REV, từ các tính năng này nhóm nghiên cứu thực hiện tính toán, mô hình hoá, mô phỏng nhằm đánh giá khả năng áp dụng thực tiễn trên xe nhỏ hoạt động trong thành phố. Mục tiêu của nghiên cứu này là thiết kế kiểu xe cỡ nhỏ 04 chỗ bằng điện kết hợp với động cơ xăng nhằm kéo dài quãng đường di chuyển trong một lần sạc. Nhằm đơn giản hoá kết cấu và chương trình điều khiển, động cơ điện và động cơ đốt trong được thiết kế kết nối kiểu nối tiếp. Tính toán, mô phỏng E-REV để chọn kích thước phù hợp yêu cầu và thoả mãn các chu trình thử trong thành phố.

1. KIẾN TRÚC HỆ THỐNG XE ĐIỆN MỞ RỘNG HÀNH TRÌNH (E-REV)

Xe điện mở rộng hành trình (Extended-Range Electric Vehicle - E-REV) sử dụng động cơ điện làm nguồn dẫn động duy nhất tới bánh xe, trong khi động cơ đốt trong dung tích nhỏ chỉ đóng vai trò truyền động máy phát điện để nạp pin khi mức dung lượng SOC giảm xuống dưới ngưỡng an toàn.

2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH VÀ THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN SOC

Mô hình mô phỏng được xây dựng trên nền tảng Matlab/Simulink với khối pin lithium, động cơ kéo PMSM, động cơ xăng phụ trợ và bộ điều khiển quản lý năng lượng (EMS). Thuật toán điều khiển duy trì mức sạc SOC của pin trong khoảng 30% đến 80% để kéo dài tuổi thọ cell pin và tối ưu mức tiêu hao nhiên liệu.

3. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG THEO CHU TRÌNH LÁI

Kết quả mô phỏng theo chu trình ECE-15 và EUDC cho thấy xe có thể chạy hoàn toàn bằng điện 65 km đầu tiên mà không tiêu tốn xăng, và khi động cơ phát điện kích hoạt, mức tiêu hao nhiên liệu chỉ đạt 2.8 lít/100km, nâng tổng cự ly hành trình lên hơn 550 km.