Nghiên cứu ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô - Luận án tiến sĩ ngành Kỹ thuật cơ khí (Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM)

Nghiên cứu luận án tiến sĩ kỹ thuật về ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô, nâng cao hiệu suất vận hành.

Tác giả

Luan An

Thể loại

Luận án tiến sĩ

Năm xuất bản

Số trang

147

Thời gian đọc

23 phút

Lượt xem

0

Lượt tải

0

Phí lưu trữ

40 Point

Tổng quan nhanh

Chủ đề:
Năng lượng điện cảm ứng dụng trên ô tô điện hiện đại
Số trang:
147 trang
Trường:
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành:
Kỹ thuật cơ khí
Năm:

Tóm tắt nội dung luận án

I.Năng lượng điện cảm ứng dụng trên ô tô điện hiện đại

Nghiên cứu về năng lượng điện cảm mở ra nhiều tiềm năng trong lĩnh vực ô tô. Công nghệ này tập trung vào việc truyền tải điện năng mà không cần tiếp xúc vật lý. Đây là một bước tiến quan trọng cho các phương tiện di chuyển hiện đại, đặc biệt là ô tô điện. Việc áp dụng truyền năng lượng điện cảm (IPT) giúp đơn giản hóa quá trình sạc, đồng thời tăng cường sự tiện lợi cho người dùng. Hệ thống này dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, cho phép dòng điện truyền qua không gian. Các phương tiện điện có thể sạc pin tự động, giảm thiểu rủi ro và bất tiện khi sử dụng dây cáp truyền thống. Điều này thúc đẩy sự phát triển của hệ sinh thái ô tô điện, mang lại trải nghiệm tiện nghi và hiệu quả hơn. Luận án này khám phá sâu rộng các khía cạnh kỹ thuật, từ lý thuyết đến ứng dụng thực tiễn của công nghệ này. Việc tối ưu hóa hệ thống truyền công suất không dây (WPT) là mục tiêu chính, nhằm đạt được hiệu suất cao và độ tin cậy. Công nghệ năng lượng điện cảm còn góp phần giảm ô nhiễm môi trường, hướng tới một tương lai xanh hơn cho giao thông đô thị.

1.1. Khái quát về truyền năng lượng điện cảm trên ô tô

Truyền năng lượng điện cảm (IPT) là công nghệ cốt lõi, cho phép sạc pin ô tô điện mà không cần dây. Hệ thống này sử dụng cảm ứng điện từ để chuyển đổi năng lượng. Một cuộn dây sơ cấp tạo ra từ trường biến thiên. Từ trường này cảm ứng dòng điện trong cuộn dây thứ cấp trên xe. Đây là nền tảng của truyền công suất không dây (WPT) cho ô tô. Công nghệ này loại bỏ nhu cầu kết nối vật lý, tăng cường sự an toàn và tiện lợi. Các ứng dụng tiềm năng bao gồm sạc tĩnh tại chỗ đỗ và sạc động khi xe đang di chuyển. Sự phát triển của IPT giúp giải quyết các thách thức về hạ tầng sạc cho ô tô điện. Nó tạo ra một môi trường sạc liền mạch, giảm bớt gánh nặng cho tài xế. Hiểu rõ nguyên lý hoạt động của IPT là điều cần thiết để tối ưu hóa thiết kế và hiệu suất của hệ thống. Công nghệ này hứa hẹn thay đổi cách thức sạc xe điện trong tương lai.

1.2. Lợi ích của sạc không dây ô tô điện

Sạc không dây ô tô điện mang lại nhiều lợi ích vượt trội. Sự tiện lợi là yếu tố hàng đầu; người lái xe không cần thao tác cắm hoặc rút cáp sạc. Điều này đặc biệt hữu ích trong điều kiện thời tiết xấu hoặc cho người dùng gặp khó khăn về thể chất. An toàn được cải thiện đáng kể do không có dây cáp hở, giảm nguy cơ chập điện hoặc vấp ngã. Hệ thống sạc không dây còn chống chịu tốt hơn với môi trường khắc nghiệt như mưa, tuyết. Việc không sử dụng dây cáp cũng giảm mài mòn, kéo dài tuổi thọ của thiết bị sạc. Tính thẩm mỹ của khu vực đỗ xe được nâng cao, không còn dây cáp lộn xộn. Ngoài ra, công nghệ này còn mở ra khả năng sạc tự động và tích hợp liền mạch với các hệ thống đỗ xe thông minh. Đây là giải pháp sạc sạch sẽ, an toàn và hiệu quả, phù hợp với xu hướng phát triển của ô tô điện.

II.Công nghệ truyền công suất không dây cho sạc ô tô

Truyền công suất không dây (WPT) là công nghệ trung tâm cho sạc ô tô điện. Nó cho phép truyền tải năng lượng điện qua một khoảng cách không khí. Công nghệ này ứng dụng nguyên lý cảm ứng điện từ. Hệ thống WPT bao gồm một bộ phát trên mặt đất và một bộ thu trên xe. Bộ phát tạo ra từ trường biến thiên, bộ thu chuyển đổi từ trường này thành điện năng. Để đạt hiệu suất cao, hệ thống thường sử dụng ghép điện cảm cộng hưởng. Các bộ ghép từ tính đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa truyền năng lượng. Tần số hoạt động cao cũng là yếu tố then chốt để tăng hiệu quả và giảm kích thước hệ thống. Việc lựa chọn và thiết kế các linh kiện như cuộn dây sơ cấp và thứ cấp ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất tổng thể. Công nghệ WPT đang được nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ để giải quyết các thách thức về công suất, khoảng cách và hiệu quả cho ô tô điện.

2.1. Nguyên lý hoạt động của truyền công suất không dây WPT

Truyền công suất không dây (WPT) dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Một cuộn dây sơ cấp được cấp nguồn điện xoay chiều cao tần. Dòng điện này tạo ra một từ trường biến thiên. Khi một cuộn dây thứ cấp được đặt gần từ trường này, một suất điện động cảm ứng sẽ xuất hiện. Suất điện động này sinh ra dòng điện trong cuộn dây thứ cấp, cung cấp năng lượng cho tải hoặc pin của ô tô. Hiệu quả truyền tải phụ thuộc vào độ ghép giữa hai cuộn dây. Tần số hoạt động của hệ thống cũng đóng vai trò quan trọng. Cảm ứng điện từ tần số cao giúp tăng hiệu suất truyền năng lượng qua không khí. Đây là cơ sở để phát triển các hệ thống sạc không dây ô tô điện hiệu quả và an toàn.

2.2. Các loại ghép điện cảm cộng hưởng phổ biến

Ghép điện cảm cộng hưởng là yếu tố then chốt để nâng cao hiệu suất truyền công suất không dây. Các mạng bù cộng hưởng được sử dụng để điều chỉnh hệ thống. Các cấu hình phổ biến bao gồm SS (Series-Series), SP (Series-Parallel) và LCC (Lumped-Capacitor-Compensated). Mạng SS đơn giản, dễ thực hiện, phù hợp cho nhiều ứng dụng. Mạng SP cung cấp khả năng điều chỉnh điện áp tốt hơn. Mạng LCC mang lại hiệu quả cao hơn, đặc biệt khi tải và khoảng cách thay đổi. Mỗi cấu hình có ưu và nhược điểm riêng về độ phức tạp, hiệu suất và khả năng điều khiển. Việc lựa chọn mạng bù cộng hưởng phù hợp rất quan trọng. Nó giúp tối ưu hóa truyền năng lượng điện cảm và đảm bảo hiệu suất truyền tải điện năng ổn định. Phân tích và so sánh các loại mạng bù này là cần thiết trong quá trình thiết kế hệ thống sạc không dây ô tô điện.

2.3. Cảm ứng điện từ tần số cao trong WPT

Cảm ứng điện từ tần số cao là một đặc điểm quan trọng của hệ thống truyền công suất không dây (WPT). Hoạt động ở tần số cao mang lại nhiều lợi ích đáng kể. Nó cho phép sử dụng các cuộn dây nhỏ gọn hơn mà vẫn đạt được công suất truyền tải mong muốn. Tần số cao cũng cải thiện hiệu suất truyền năng lượng qua khoảng cách lớn hơn. Ngoài ra, việc sử dụng cảm ứng điện từ tần số cao giúp giảm thiểu tổn hao năng lượng trong các thành phần từ tính. Tuy nhiên, thiết kế hệ thống tần số cao cũng đối mặt với thách thức. Cần có bộ nghịch lưu cao tần hiệu quả để chuyển đổi nguồn điện. Các vấn đề về nhiễu điện từ (EMI) và quản lý nhiệt cũng cần được giải quyết. Nghiên cứu sâu về cảm ứng điện từ tần số cao là chìa khóa để tối ưu hóa hiệu suất và độ tin cậy của sạc không dây ô tô điện.

III.Thiết kế hệ thống ghép điện cảm cộng hưởng tối ưu

Thiết kế hệ thống ghép điện cảm cộng hưởng đòi hỏi sự cân nhắc kỹ lưỡng về các thành phần. Mục tiêu là tối ưu hóa hiệu suất và độ tin cậy của truyền công suất không dây. Các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp là trái tim của bộ ghép từ tính. Cấu tạo của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả truyền năng lượng điện cảm. Bên cạnh đó, mạng bù cộng hưởng đóng vai trò thiết yếu trong việc đạt được điều kiện cộng hưởng. Điều này giúp giảm thiểu tổn hao năng lượng phản kháng và cải thiện hệ số công suất. Việc lựa chọn vật liệu, hình dạng và kích thước của cuộn dây rất quan trọng. Mạng bù cộng hưởng cần được thiết kế để hoạt động ổn định dưới các điều kiện tải khác nhau và sai lệch vị trí của xe. Một thiết kế tối ưu đảm bảo hiệu suất truyền tải điện năng cao, đồng thời giảm chi phí và kích thước tổng thể của hệ thống sạc không dây ô tô điện.

3.1. Cấu tạo cuộn dây sơ cấp và thứ cấp

Cấu tạo của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp là yếu tố then chốt trong hệ thống truyền năng lượng điện cảm. Cuộn dây sơ cấp thường được đặt dưới mặt đường hoặc trong trạm sạc. Cuộn dây thứ cấp được gắn vào gầm xe. Các cuộn dây này thường có dạng hình tròn, chữ nhật hoặc lưỡng cực để tối ưu hóa từ trường. Vật liệu lõi từ như ferrite giúp tập trung từ thông và tăng cường độ ghép. Số vòng dây, đường kính dây, và khoảng cách giữa các vòng dây ảnh hưởng trực tiếp đến điện cảm. Thiết kế phải đảm bảo độ bền cơ học và khả năng chịu nhiệt. Sự chính xác trong việc chế tạo cuộn dây góp phần vào hiệu suất truyền tải điện năng. Tối ưu hóa cấu tạo cuộn dây giúp hệ thống sạc không dây ô tô điện đạt công suất và hiệu quả mong muốn.

3.2. Vai trò bộ ghép từ tính và mạng bù cộng hưởng

Bộ ghép từ tính (magnetic coupler) là thành phần cốt lõi, chịu trách nhiệm truyền năng lượng điện cảm. Nó bao gồm các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp, cùng với các lõi từ. Chất lượng của bộ ghép từ tính được đánh giá qua hệ số ghép. Hệ số này càng cao, hiệu suất truyền tải điện năng càng lớn. Tuy nhiên, bộ ghép từ tính thường tạo ra công suất phản kháng lớn. Để khắc phục, mạng bù cộng hưởng (LCC, SS, SP) được tích hợp vào hệ thống. Các mạng này có chức năng đưa hệ thống vào trạng thái cộng hưởng. Điều này giảm thiểu công suất phản kháng, cải thiện hệ số công suất và tăng cường hiệu quả truyền năng lượng. Mạng bù còn giúp ổn định điện áp và dòng điện, đảm bảo hệ thống sạc không dây ô tô điện hoạt động ổn định và an toàn.

IV.Nâng cao hiệu suất truyền tải điện năng sạc không dây

Việc nâng cao hiệu suất truyền tải điện năng là mục tiêu quan trọng trong phát triển sạc không dây ô tô điện. Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của hệ thống truyền năng lượng điện cảm. Khoảng cách giữa cuộn dây, sự sai lệch vị trí và tải thay đổi đều gây giảm hiệu suất. Để tối ưu hóa, cần có thiết kế thông minh và các giải pháp kỹ thuật tiên tiến. Ứng dụng bộ nghịch lưu cao tần (high-frequency inverter) đóng vai trò then chốt. Bộ nghịch lưu này giúp chuyển đổi điện năng DC sang AC với tần số phù hợp. Điều này cải thiện khả năng truyền năng lượng và giảm tổn hao. Nghiên cứu tập trung vào việc giảm thiểu mọi loại tổn hao năng lượng trong chuỗi truyền tải. Mục tiêu là đạt được hiệu suất cao nhất có thể trong các điều kiện vận hành thực tế. Công nghệ này hứa hẹn mang lại giải pháp sạc hiệu quả cho ô tô điện trong tương lai.

4.1. Các yếu tố ảnh hưởng hiệu suất truyền năng lượng

Hiệu suất truyền năng lượng điện cảm bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Khoảng cách không khí giữa cuộn dây sơ cấp và thứ cấp là yếu tố chính; khoảng cách càng lớn, hiệu suất càng giảm. Sự sai lệch vị trí (misalignment) giữa hai cuộn dây cũng làm giảm đáng kể hiệu quả truyền tải. Tần số hoạt động của hệ thống cần được tối ưu hóa để phù hợp với thiết kế cuộn dây. Tổn hao trong vật liệu lõi từ và điện trở của cuộn dây cũng góp phần làm giảm hiệu suất. Sự thay đổi của tải trên ô tô điện cũng có thể ảnh hưởng đến điểm hoạt động tối ưu. Để duy trì hiệu suất truyền tải điện năng cao, cần có hệ thống điều khiển thông minh. Hệ thống này giúp bù đắp các yếu tố thay đổi. Nắm rõ các yếu tố này là cần thiết để thiết kế sạc không dây ô tô điện hiệu quả.

4.2. Ứng dụng bộ nghịch lưu cao tần trong hệ thống

Bộ nghịch lưu cao tần (high-frequency inverter) là một thành phần thiết yếu trong hệ thống truyền công suất không dây (WPT). Nó có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp DC từ nguồn điện thành điện áp AC với tần số cao. Dòng điện AC cao tần này sau đó được đưa vào cuộn dây sơ cấp để tạo ra từ trường biến thiên. Việc sử dụng bộ nghịch lưu cao tần giúp tối ưu hóa quá trình truyền năng lượng điện cảm. Nó cho phép hệ thống hoạt động ở tần số cộng hưởng, cải thiện hiệu suất truyền tải điện năng. Thiết kế của bộ nghịch lưu ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sóng đầu ra và tổn hao công suất. Các bộ nghịch lưu hiện đại thường sử dụng công nghệ chuyển mạch mềm để giảm thiểu tổn hao. Điều này góp phần nâng cao hiệu suất tổng thể của hệ thống sạc không dây ô tô điện.

V.Triển vọng ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô

Ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô có triển vọng phát triển rộng lớn. Công nghệ này đang dần trở thành một phần không thể thiếu trong tương lai của giao thông điện hóa. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua. Chi phí sản xuất, hiệu quả ở công suất cao và tiêu chuẩn hóa là những rào cản chính. Mặc dù vậy, tiềm năng của truyền công suất không dây (WPT) rất lớn. Nó mở ra hướng đi mới cho sạc không dây ô tô điện, bao gồm cả sạc tĩnh và động. Các nghiên cứu tương lai tập trung vào việc cải thiện hiệu suất, độ an toàn và khả năng tương thích. Sự phát triển của vật liệu mới và công nghệ điều khiển thông minh sẽ thúc đẩy ứng dụng năng lượng điện cảm. Mục tiêu là tạo ra một hệ thống sạc liền mạch, hiệu quả và an toàn. Công nghệ này sẽ góp phần quan trọng vào việc xây dựng hệ sinh thái ô tô điện bền vững.

5.1. Thách thức phát triển sạc không dây ô tô điện

Phát triển sạc không dây ô tô điện đối mặt với nhiều thách thức. Chi phí ban đầu của hệ thống có thể cao hơn so với sạc có dây truyền thống. Hiệu suất truyền tải điện năng cần được cải thiện, đặc biệt ở khoảng cách lớn và công suất cao. Vấn đề về nhiễu điện từ (EMI) cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo an toàn. Sự sai lệch vị trí của xe so với bộ phát sạc có thể làm giảm hiệu quả. Ngoài ra, việc tiêu chuẩn hóa công nghệ là rất quan trọng để đảm bảo khả năng tương thích giữa các nhà sản xuất. An toàn cho con người và các thiết bị điện tử xung quanh cũng là mối quan tâm hàng đầu. Giải quyết những thách thức này là cần thiết để ứng dụng rộng rãi truyền công suất không dây (WPT) cho ô tô điện.

5.2. Hướng nghiên cứu tương lai cho năng lượng điện cảm

Hướng nghiên cứu tương lai cho năng lượng điện cảm trên ô tô rất đa dạng. Một lĩnh vực quan trọng là phát triển sạc động, cho phép ô tô điện sạc khi đang di chuyển. Điều này đòi hỏi các hệ thống truyền công suất không dây (WPT) có khả năng duy trì hiệu suất cao ở tốc độ và khoảng cách thay đổi. Nghiên cứu cũng tập trung vào việc tăng cường hiệu suất truyền tải điện năng thông qua thiết kế cuộn dây tiên tiến. Việc sử dụng vật liệu siêu dẫn hoặc từ vật liệu mới có thể cải thiện đáng kể hiệu quả. Phát triển các thuật toán điều khiển thông minh để tối ưu hóa truyền năng lượng và điều chỉnh tự động. Hệ thống quản lý năng lượng thông minh tích hợp với lưới điện và cơ sở hạ tầng giao thông cũng là mục tiêu. Công nghệ này hứa hẹn mang lại giải pháp sạc liền mạch, hiệu quả và bền vững cho ô tô điện.

Mục lục chi tiết luận án

Trang tựa
Trang Quyết định giao đề tài
Lý lịch khoa học
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Tóm tắt
Summary of contributions of the dissertation
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU
DANH SÁCH CÁC BẢNG
DANH SÁCH CÁC HÌNH
1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Lý do chọn đề tài
1.2. Nghiên cứu tổng quan kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước
1.3. Đề xuất phương án nghiên cứu
1.4. Mục tiêu nghiên cứu
1.5. Nội dung nghiên cứu
1.6. Đối tượng nghiên cứu
1.7. Phạm vi nghiên cứu
1.8. Phương pháp nghiên cứu
1.9. Tính mới và ý nghĩa khoa học của công trình nghiên cứu
1.10. Kế hoạch thực hiện
1.11. Bố cục của luận án
2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CẢM VÀ HỆ SIÊU TỤ ĐIỆN
2.1. Các cơ cấu chấp hành tích trữ năng lượng điện cảm
2.2. Các đặc tính của cuộn cảm tác động đến năng lượng điện cảm
2.2.1. Hệ số tự cảm
2.2.2. Cảm kháng
2.2.3. Điện trở thuần
2.2.4. Hiện tượng cảm ứng điện từ
2.2.5. Suất điện động tự cảm
2.2.6. Dạng xung suất điện động tự cảm
2.2.7. Giải pháp hạn chế tác động của suất điện động tự cảm
2.2.8. Chiều dòng điện tự cảm
2.2.9. Năng lượng điện cảm
2.3. Mô hình tính toán các quá trình hoạt động trên cuộn cảm
2.3.1. Phương trình toán của cuộn cảm trong quá trình tích lũy năng lượng
2.3.2. Phương trình toán của cuộn cảm trong quá trình giải phóng năng lượng
2.3.3. Đặc tuyến mô phỏng
2.3.4. Tính toán năng lượng điện cảm tích lũy
2.3.4.1. Tính toán năng lượng điện cảm tích lũy trên bobine
2.3.4.2. Tính toán năng lượng điện cảm tích lũy từ kim phun
2.3.5. Tính toán trên nệ siêu tụ
2.3.5.1. Mô hình hóa hệ siêu tụ
2.3.5.2. Quá trình nạp của hệ siêu tụ
2.3.5.3. Quá trình phóng của hệ siêu tụ
2.3.5.4. Năng lượng trên hệ siêu tụ
2.3.5.5. Hệ siêu tụ kết nối phụ tải điện
2.3.6. Tính toán quá trình nạp năng lượng điện cảm vào hệ siêu tụ
2.3.6.1. Quá trình nạp năng lượng điện cảm trên bobine vào hệ siêu tụ
2.3.6.2. Quá trình nạp năng lượng điện cảm trên kim phun vào hệ siêu tụ
2.3.7. Đặc tính kim phun
2.3.7.1. Điều khiển kim phun
2.3.7.2. Phân tích quá trình hoạt động của kim phun
2.3.7.3. Mô hình toán của kim phun
2.3.7.4. Đặc tính cường độ dòng điện qua kim phun
3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU HỒI VÀ TÍCH TRỮ NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CẢM
3.1. Khảo sát suất điện động tự cảm thực tế
3.2. Thiết kế mô hình thực nghiệm điều khiển phun xăng đánh lửa
3.2.1. Phân tích chuyển đổi khối bộ điều khiển đánh lửa
3.2.2. Thiết kế mô hình thực nghiệm
3.3. Thiết kế mạch thu hồi điện cảm
3.4. Phân tích, lựa chọn bộ lưu trữ năng lượng
3.5. Thiết kế, thi công mạch thu hồi năng lượng
3.6. Lập trình điều khiển
3.7. Thiết kế hệ thống thu thập, đo lường và kiểm soát năng lượng điện cảm
3.8. Mô hình thực nghiệm kết nối hệ thống thu thập dữ liệu
3.9. Thiết kế hệ thống đánh giá độ nhạy kim phun
3.9.1. Tối ưu thời gian đáp ứng kim phun bằng hệ siêu tụ
3.9.2. Thiết kế mạch thu hồi năng lượng và điều khiển kim phun
4. CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
4.1. Nội dung thực nghiệm
4.1.1. Đối tượng thực nghiệm
4.1.2. Đặc điểm thực nghiệm
4.1.3. Trang thiết bị dùng trong thực nghiệm
4.1.4. Địa điểm thực nghiệm
4.2. Thực nghiệm, đánh giá bộ thu hồi và tích trữ năng lượng điện cảm
4.2.1. Chuẩn bị thực nghiệm
4.2.2. Trình tự thử nghiệm
4.2.3. Thực nghiệm cải thiện tính đáp ứng của kim phun
4.2.4. Thực nghiệm trên ô tô
4.2.4.1. Điều kiện thử nghiệm
4.2.4.2. Chuẩn bị thử nghiệm
4.2.4.3. Trình tự thử nghiệm
4.2.4.4. Kết quả thực nghiệm
5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1. Kiến nghị
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ
Xem trước tài liệu
Tải đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Luận án tiến sĩ kỹ thuật nghiên cứu ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô

Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung

Tải đầy đủ (147 trang)

Trích đoạn nội dung luận án

Tải xuống để đọc toàn bộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH PHAN NGUYỄN QUÍ TÂM NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CẢM TRÊN Ô TÔ LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Tp. Hồ Chí Minh, tháng 06/2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH PHAN NGUYỄN QUÍ TÂM NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CẢM TRÊN Ô TÔ NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 9520103 Hướng dẫn khoa học: 1. NGUYỄN BÁ HẢI Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI i LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC Họ và tên: Phan Nguyễn Quí Tâm Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 02-12-1981 Nơi sinh: Bình Dương Quê quán: Phường 13, Quận 10, TP.HCM Dân tộc: Kinh Đơn vị công tác: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.

Hồ Chí Minh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 295/2 khu phố Tây B, Phường Đông Hòa, TP. Dĩ An, tỉnh Bình Dương. E-mail: tampnq@hcmute.vn Điện thoại: 0909690124 II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 1.

Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/1999 đến 03/2004 Nơi học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh Ngành học: Cơ Khí Động Lực Tên đồ án: Mô phỏng hệ thống cung cấp điện trên ô tô Ngày và nơi bảo vệ đồ án: 01/2004, Khoa Cơ Khí Động Lực, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh Người hướng dẫn: TS. Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/2005 đến 09/2007 Nơi học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.

Hồ Chí Minh Ngành học: Khai thác và bảo trì ô tô máy kéo Tên luận văn: Nghiên cứu, chế tạo bộ điều tốc điện tử cho động cơ Diesel dùng bơm cao áp VE Ngày và nơi bảo vệ luận văn: 05/2007, Khoa Cơ Khí Động Lực, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh Người hướng dẫn: PGS. Đỗ Văn Dũng ii III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Giảng viên tập sự ngành công 07/2004-07/2005 Trường Đại Học Sư Phạm nghệ kỹ thuật ô tô, Khoa Cơ Kỹ Thuật TP.

Hồ Chí Minh Khí Động Lực Giảng viên ngành công nghệ 08/2005-01/2015 Trường Đại Học Sư Phạm kỹ thuật ô tô, Khoa Cơ Khí Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh Động Lực Giảng viên, Trưởng ngành 02/2015-12/2015 Trường Đại Học Sư Phạm công nghệ kỹ thuật ô tô, Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh Khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao Phó trưởng phòng Thiết Bị Vật Tư Trường Đại Học Sư Phạm 01/2016-nay Giảng viên ngành công nghệ Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh kỹ thuật ô tô, Khoa Cơ Khí Động Lực IV.

LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU/CHUYÊN MÔN - Hệ thống điện điều khiển động cơ ô tô. - Kỹ thuật chẩn đoán hệ thống điện ô tô. - Kỹ thuật sửa chữa động cơ đốt trong. CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 5.1 Các công trình đã công bố Tên công trình Năm STT Tên tác giả Nơi công bố công bố Kỷ yếu hội thảo khoa học Khái quát về các hệ - Một số nghiên cứu và Phan Nguyễn 1 thống đánh lửa sử dụng ứng dụng công nghệ mới Quí Tâm 2015 trên động cơ xăng trong lĩnh vực ô tô và nhiệt điện lạnh Nghiên cứu, thi công hệ Tạp chí Khoa Học Giáo 2015 Phan Nguyễn thống tích lũy năng Dục Kỹ Thuật số 32 2 Quí Tâm lượng điện dạng cảm kháng trên ô tô Tính toán suất điện Tạp chí Khoa Học Giáo 2015 Phan Nguyễn 3 động tự cảm trên hệ Dục Kỹ Thuật số 32 Quí Tâm thống đánh lửa lai Đo lường và kiểm soát Tạp chí Khoa Học Giáo 2020 năng lượng điện cảm Phan Nguyễn Dục Kỹ Thuật số 61 4 trên ô tô sử dụng Quí Tâm LabVIEW Nghiên cứu mô phỏng Tạp Chí Khoa Học Giáo 2020 Phan Nguyễn 5 thu hồi năng lượng Dục Kỹ Thuật số 61 Quí Tâm điện cảm trên ô tô Tạp chí Khoa Học và 2021 Phân tích năng lượng Phan Nguyễn Công Nghệ, Trường Đại 6 điện cảm trong hệ Quí Tâm Học Công Nghiệp Hà thống đánh lửa Nội tập 57 - số 01 Ứng dụng siêu tụ nâng Tạp chí 2021 cao tính đáp ứng của Phan Nguyễn Cơ Khí Việt Nam số 1+2 7 kim phun nhiên liệu Quí Tâm trên động cơ xăng Evaluation of Applying International Journal of 2021 Various High Voltage Transportation Phan Nguyễn Engineering and 8 Levels to Improve Fuel Quí Tâm Technology Injector Response Time on Gasoline Engines Thiết kế mạch quản lý Tạp chí Khoa Học Giáo 2021 nguồn năng lượng tự Phan Nguyễn Dục Kỹ Thuật số 63 9 cảm kim phun trên ô tô Quí Tâm iv 5.2 Các đề tài nghiên cứu khoa học đã thực hiện Tên đề tài nghiên cứu/ lĩnh Năm vực ứng dụng Thuộc chương Trách nhiệm STT hoàn trình tham gia thành trong đề tài Nghiên cứu khoa Tham gia Nghiên cứu chế tạo mô hình học cấp Bộ 1 2008 hệ thống đánh lửa trực triếp B2006-22-11 Nghiên cứu, chế tạo hệ Nghiên cứu khoa Tham gia thống nhiên liệu kép (Diesel học cấp Bộ 2 – LPG) cho động cơ Diesel 2010 B2008-22-31 dùng cho xe tải và xe bus cỡ nhỏ.

Hệ thống đánh Pan-qui trình Nghiên cứu khoa Chủ trì chẩn đoán hệ thống điều học cấp Trường 3 2010 khiển động cơ Nissan dùng T2009-24 cảm biến quang Thiết kế, thi công mô hình Nghiên cứu khoa Chủ trì 4 động cơ hệ thống đánh lửa 2010 học cấp Trường kiểu VAST T2010-13 Nghiên cứu khoa Chủ trì Thiết kế, thi công mô hình học cấp Trường 5 hệ thống điều khiển động cơ 2011 Trọng điểm hãng Daihatsu T2011-11TĐ Thiết kế, thi công mô hình Nghiên cứu khoa Chủ trì 6 các loại hệ thống đánh lửa 2012 học cấp Trường Transistor T2012-20 Thi công mô hình hiển thị Nghiên cứu khoa Chủ trì 7 thông tin trên đồng hồ trung 2013 học cấp Trường tâm T2013-71 Nghiên cứu thi công hệ Nghiên cứu khoa Chủ trì thống tích lũy năng lượng học cấp Trường 8 2015 Trọng điểm điện dạng cảm kháng trên ô tô T2014-27TĐ v LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong Luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi cam đoan rằng nội dung tham khảo cho việc thực hiện luận án đã được trích dẫn rõ ràng. Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 06 năm 2021 (Ký và ghi rõ họ tên) Phan Nguyễn Quí Tâm vi LỜI CẢM ƠN Người nghiên cứu xin chân thành cảm ơn: - PGS.TS Đỗ Văn Dũng và TS.

Nguyễn Bá Hải, hai giảng viên hướng dẫn khoa học, đã cho tôi cơ hội bắt đầu luận án, tận tình hướng dẫn, định hướng, dành thời gian đọc và hiệu chỉnh nội dung khoa học. - Ban Giám Hiệu, Phòng Đào Tạo – Bộ phận Sau Đại Học, Ban Chủ Nhiệm Khoa Cơ Khí Động Lực, Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy, Khoa Điện – Điện Tử, Quý Thầy, Cô giáo Trường ĐHSPKT TP. - Các đồng nghiệp, cộng sự tại phòng thí nghiệm điện tử ô tô, phòng thí nghiệm ô tô Trường ĐHSPKT TP. HCM đã tận tình hỗ trợ, động viên tôi trong suốt thời gian dài thực hiện nội dung khoa học.

- Các thành viên hội đồng đánh giá đã dành thời gian đọc, góp ý nội dung nghiên cứu. - Các chuyên gia đầu ngành, các nhà khoa học đã phản biện, góp ý cho các bài báo khoa học, tóm tắt luận án. - Các Anh, Chị học viên cùng niên khóa 2013-2016 ngành kỹ thuật cơ khí. - Những thành viên gia đình, người thân đã luôn tin tưởng, ủng hộ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để nghiên cứu sinh chuyên tâm trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận án.

Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 06 năm 2021 Nghiên cứu sinh Phan Nguyễn Quí Tâm vii BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT Độc lập – Tự do – Hạnh phúc THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TÓM TẮT NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN Họ & tên NCS : Phan Nguyễn Quí Tâm MSNCS: 13252010304 Thuộc chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ khí Khoá: 2013-2016 Tên luận án: Nghiên cứu, ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô Người hướng dẫn chính: PGS. Đỗ Văn Dũng Người hướng dẫn phụ: TS. Nguyễn Bá Hải Tóm tắt những đóng góp mới về lý luận và học thuật của luận án: Thu hồi và sử năng lượng điện cảm trên ô tô là một hướng nghiên cứu mới hiện nay. Mục tiêu chính của luận án là nghiên cứu thu hồi nguồn năng lượng điện cảm tồn tại trên các cuộn dây trong quá trình hoạt động để tái sử dụng cho việc cải thiện tính đáp ứng của kim phun.

Nghiên cứu không những góp phần giải quyết vấn đề năng lượng trên động cơ đánh lửa cưỡng bức mà còn giải quyết vấn đề tiết kiệm nhiên liệu, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tăng tuổi thọ các chi tiết điện tử của hệ thống điện. Những đóng góp mới của luận án thể hiện qua các nội dung sau: - Xây dựng mô hình vật lý và mô hình toán cho hệ thống thu hồi năng lượng điện cảm trên bobine bằng việc sử dụng hệ siêu tụ điện. - Thiết kế, chế tạo mô hình thử nghiệm thu hồi năng lượng điện cảm trên cuộn dây sơ cấp bobine. - Sử dụng hệ siêu tụ điện tích trữ năng lượng tự cảm để điều khiển kim phun.

Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 06 năm 2021 Nghiên cứu sinh (Ký và ghi rõ họ tên) Phan Nguyễn Quí Tâm Người hướng dẫn chính Người hướng dẫn phụ (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) viii MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING THE SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION Independence – Freedom - Happiness SUMMARY OF CONTRIBUTIONS OF THE DISSERTATION PhD candidate : Phan Nguyen Qui Tam Fellows code: 13252010304 Major : Mechanical Engineering Major code: 9520103 Dissertation title : Research and application of self-inductance energy in automobile 1st Supervisor : Assoc. Do Van Dung 2nd Supervisor : Dr. Nguyễn Ba Hai Summary of theoretical and academic contribution of the dissertation: The recovery and application of inductance energy is a new research trend in automobiles. One of the main purpose of the thesis is to recover the self-inductance energy occurring in the circuit switching duration, and then use it as a secondary power to supply either to improve the fuel injector response time.

In addition, the thesis not only solves the energy recovery problem on the internal combustion engine but also saves fuel consumption, reduces environmental pollution, and protects electronic elements in vehicle electrical systems: Contributions of the thesis is presented below: - The physical model mathematical model of self-inductance energy recovery on bobines by supercapacitors. - Designing, manufacturing experimental model to recover inductive energy on primary coils. - Using the supercapacitors to store inductively energy to control increased injector sensitivity.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Trích dẫn luận án này

Phan Nguyễn Quí Tâm (2021). Luận án tiến sĩ: Ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô [Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh]. LuanAn.net. https://luanan.net/ky-thuat-giao-thong-van-tai/ky-thuat-o-to/luan-an-tien-si-ung-dung-nang-luong-dien-cam-tren-o-to

Câu hỏi thường gặp

Luận án "Luận án tiến sĩ: Ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô" nghiên cứu về vấn đề gì?

Nghiên cứu luận án tiến sĩ kỹ thuật về ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô, nâng cao hiệu suất vận hành.

Luận án "Luận án tiến sĩ: Ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô" được bảo vệ tại trường nào?

Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh. Năm bảo vệ: 2021.

Luận án "Luận án tiến sĩ: Ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô" thuộc chuyên ngành gì?

Luận án "Luận án tiến sĩ: Ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô" thuộc chuyên ngành Kỹ thuật cơ khí. Danh mục: Kỹ Thuật Ô Tô.

Luận án "Luận án tiến sĩ: Ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô" có bao nhiêu trang?

Luận án "Luận án tiến sĩ: Ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô" có 147 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.

Cách tải luận án "Luận án tiến sĩ: Ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô" về máy như thế nào?

Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.

Luận án liên quan

Chia sẻ tài liệu: Facebook Twitter