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 Mã SV: 1612102003 
Lớp : DC2001 
Ngành : Điện tự động công nghiệp 
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 
Học hàm, học vị : Thạc sĩ 
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: Lê Trung Hiếu Chuyên ngành: Điện tự động công nghiệp 
 Nội dung hướng dẫn: Toàn bộ đề tài 
 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: .............................................................................................. 
 Đơn vị công tác: ........................................................................ ..................... 
 Họ và tên sinh viên: ...................................... Chuyên ngành: .............................. 
 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 điện­động 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 lithium­ion..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 
LITHIUM­ION..........................................................................................15 
 2.1.GIỚI THIỆU CHUNG.................................................................15 
 2.2. NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA Pin Li­Ion.......................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 Li­ion..................................................................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 dạng trụ.............................................................25 
 2.4.2. Pin Li­ion lăng trụ phẳng.................................................25 
CHƯƠNG 3. 
 CÔNG NGHỆ SẠC VÀ SẠC NHANH PIN LITHIUM­ ION..27 
 3.1. SẠC PIN Li­ion............................................................................27 
 3.1.1. Quá trình sạc ổn dòng......................................................29 
 3.1.2. Quá trình sạc ổn áp...........................................................29 
 3.1.3. Over­charging (sạc quá mức) và over­discharging (xả quá 
 mức) của pin Li­ion....................................................................30 
 3.2. MỘT SỐ NGUYÊN TẮC CƠ BẢN KHI SẠC PIN Li­ion......31 
 3.2.1. Tốc độ sạc và xả của pin..................................................32 
 3.2.2. Chế độ sạc nhanh pin Li­ion............................................33 
 3.2.3. Phân loại các chế độ sạc pin............................................34 
 3.2.4. Điều kiện để sạc nhanh pin Li­ion....................................35 
 3.2.5. Ảnh hưởng của sạc nhanh đến tuổi thọ của pin............35 
CHƯƠNG 4. 
THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN, MẠCH ĐỘNG LỰC VÀ 
CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MẠCH SẠC PIN 
LITHIUM­ION..........................................................................................38 
 4.1. SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG SẠC PIN Lithium­Ion...............38 
 4.2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC......................39 
 4.2.1. Mạch chỉnh lưu cầu 1 pha................................................40 
 4.2.2.Mạch nguồn nuôi vi điều khiển và các IC trong 
 mạch...........................................................................................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 sạc....................................................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