Luận án Nghiên cứu, ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô

Chương 1

TỔNG QUAN

1.1 Lý do chọn đề tài

Nhằm nâng cao tính kinh tế nhiên liệu và giảm ô nhiễm môi trường, các hãng sản

xuất ô tô không ngừng tìm kiếm các giải pháp, trong đó có giải pháp thu hồi năng

lượng mất mát vô ích. Một số nghiên cứu về việc thu hồi năng lượng đã được thương

mại hóa như công nghệ thu hồi năng lượng phanh i-ELoop (Intelligent Energy Loop)

của hãng ô tô Mazda [1]. Công nghệ này giúp giảm khoảng 10% tiêu hao nhiên liệu

của động cơ. Công nghệ phanh tái sinh, thu hồi năng lượng quán tính trên các xe

Hybrid hiện cũng rất phổ biến [2]. Audi đã thiết kế hệ thống thu hồi năng lượng từ hệ

thống treo dựa trên nguyên lý biến dao động của hệ thống treo ở dạng cơ năng thành

năng lượng điện thu được vào bộ tích trữ [3]. Các nguồn năng lượng khác nhau được

thu hồi dưới dạng điện năng đóng vai trò như một nguồn dự trữ năng lượng riêng để

cung cấp cho một số hệ thống trên xe. Tùy thuộc vào thời gian thu hồi và mật độ tích

trữ được, năng lượng sẽ được dùng để cung cấp cho các bộ chấp hành ở các hệ thống

khác nhau.

Hệ thống điện ô tô nói chung và hệ thống điều khiển phun xăng, đánh lửa điện tử nói

riêng giữ một vai trò quan trọng trên động cơ đánh lửa cưỡng bức. Năng lượng điện

cảm là nguồn năng lượng được sinh ra trên cuộn dây do nhiều tác nhân khác nhau

như: hiện tượng cảm ứng điện từ, hiện tượng hỗ cảm, hiện tượng tự cảm mang lại

hữu ích lớn trên hệ thống điện: ứng dụng trong máy phát điện, động cơ điện, biến áp,

bobine đánh lửa, kim phun nhiên liệu, nam châm điện.

Trên các thiết bị điện ô tô có cấu tạo cuộn dây đều sinh ra năng lượng điện cảm từ

suất điện động tự cảm trong quá trình chuyển mạch. Thiết bị có năng lượng điện cảm

do hiện tượng cảm ứng điện từ bao gồm: máy phát điện, cảm biến điện từ do hiện

tượng hỗ cảm như: biến áp, bobine đánh lửa 2

Nguồn năng lượng điện cảm nêu trên có khả năng thu hồi và sử dụng như một dạng

năng lượng tái sinh. Năng lượng này tồn tại phần lớn trên các bobine của hệ thống

đánh lửa. Khi dòng điện qua cuộn sơ cấp của bobine bị ngắt đột ngột để bắt đầu cho

quá trình phóng điện trên điện cực bugi, trên cuộn sơ cấp sẽ xuất hiện một suất điện

động tự cảm khoảng 200V đến 500V do sự thay đổi đột ngột của từ thông qua cuộn

dây. Ngoài ra, trên xe còn nhiều cơ cấu chấp hành có kết cấu dạng cuộn cảm như:

kim phun, van điện từ, rơle cũng xuất hiện các suất điện động tương tự có biên độ

từ 70V đến 120V trong quá trình hoạt động. Số lượng lớn các xung điện từ 70V đến

500V như thế lan truyền trên toàn hệ thống điện ô tô ảnh hưởng xấu đến tuổi thọ thiết

bị đóng ngắt, linh kiện điện tử, sinh nhiệt và lãng phí năng lượng. Các giải pháp kỹ

thuật được áp dụng như: mắc diode zener, điện trở, tụ điện song song với transistor

công suất chỉ nhằm bảo vệ các thiết bị đóng ngắt nhưng không tận dụng được phần

năng lượng tự cảm sinh ra trên cuộn dây [6].

Một trong những thiết bị giúp thu hồi nhanh và dự trữ năng lượng tái sinh rất hiệu

quả chính là các siêu tụ. Hiện nay, siêu tụ điện đang từng bước được ứng dụng rộng

rãi trong nhiều lĩnh vực của ngành công nghiệp ô tô [4]. Trong những năm gần đây,

các siêu tụ được ứng dụng ngày càng nhiều trên các phương tiện giao thông thân thiện

với môi trường như xe điện, xe lai [5]. Ngay cả trên những ô tô truyền thống sử dụng

động cơ đốt trong, siêu tụ đã và đang được sử dụng như một nguồn lưu trữ năng lượng

nhằm đáp ứng những hệ thống hoạt động liên tục ở tần số cao nhờ đặc tính nạp-xả

nhanh của tụ, điển hình như hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp trên động cơ Diesel

(CRDi) của Audi.

Mục tiêu của nghiên cứu là mô hình hóa quá trình sinh ra và thu hồi năng lượng tái

sinh từ các cuộn cảm, tìm ra các giải pháp thiết thực để có thể tích trữ năng lượng vào

hệ siêu tụ, tái sử dụng nguồn năng lượng điện cảm lãng phí nêu trên, cải thiện tính

năng hoạt động kim phun là cần thiết, góp phần tiết kiệm nhiên liệu giảm thiểu ô

nhiễm môi trường và tăng tuổi thọ các linh kiện bán dẫn trên xe.3

Chính vì vậy, người nghiên cứu quyết định chọn và thực hiện đề tài: “Nghiên cứu,

ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô”

pdf 147 trang chauphong 16/08/2022 12020
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu, ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu, ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô

Luận án Nghiên cứu, ứng dụng năng lượng điện cảm trên ô tô
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. PGS.TS. ĐỖ VĂN DŨNG 
2. TS. NGUYỄN BÁ HẢI 
Phản biện 1: 
Phản biện 2: 
Phản biện 3: 
i 
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI 
ii 
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.edu.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. Đỗ Văn Dũng 
2. 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.TS. Đỗ Văn Dũng 
iii 
III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC 
Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 
07/2004-07/2005 
Trường Đại Học Sư Phạm 
Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 
Giảng viên tập sự ngành công 
nghệ kỹ thuật ô tô, Khoa Cơ 
Khí Động Lực 
08/2005-01/2015 
Trường Đại Học Sư Phạm 
Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 
Giảng viên ngành công nghệ 
kỹ thuật ô tô, Khoa Cơ Khí 
Động Lực 
02/2015-12/2015 
Trường Đại Học Sư Phạm 
Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 
Giảng viên, Trưởng ngành 
công nghệ kỹ thuật ô tô, 
Khoa Đào Tạo Chất Lượng 
Cao 
01/2016-nay 
Trường Đại Học Sư Phạm 
Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 
Phó trưởng phòng Thiết Bị 
Vật Tư 
Giảng viên ngành công nghệ 
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. 
iv 
V. CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 
5.1 Các công trình đã công bố 
STT 
Tên công trình 
Tên tác giả Nơi công bố 
Năm 
công bố 
1 
Khái quát về các hệ 
thống đánh lửa sử dụng 
trên động cơ xăng 
Phan Nguyễn 
Quí Tâm 
Kỷ yếu hội thảo khoa học 
- Một số nghiên cứu và 
ứng dụng công nghệ mới 
trong lĩnh vực ô tô và 
nhiệt điện lạnh 
2015 
2 
Nghiên cứu, thi công hệ 
thống tích lũy năng 
lượng điện dạng cảm 
kháng trên ô tô 
Phan Nguyễn 
Quí Tâm 
Tạp chí Khoa Học Giáo 
Dục Kỹ Thuật số 32 
2015 
3 
Tính toán suất điện 
động tự cảm trên hệ 
thống đánh lửa lai 
Phan Nguyễn 
Quí Tâm 
Tạp chí Khoa Học Giáo 
Dục Kỹ Thuật số 32 
2015 
4 
Đo lường và kiểm soát 
năng lượng điện cảm 
trên ô tô sử dụng 
LabVIEW 
Phan Nguyễn 
Quí Tâm 
Tạp chí Khoa Học Giáo 
Dục Kỹ Thuật số 61 
2020 
5 
Nghiên cứu mô phỏng 
thu hồi năng lượng 
điện cảm trên ô tô 
Phan Nguyễn 
Quí Tâm 
Tạp Chí Khoa Học Giáo 
Dục Kỹ Thuật số 61 
2020 
6 
Phân tích năng lượng 
điện cảm trong hệ 
thống đánh lửa 
Phan Nguyễn 
Quí Tâm 
Tạp chí Khoa Học và 
Công Nghệ, Trường Đại 
Học Công Nghiệp Hà 
Nội tập 57 - số 01 
2021 
7 
Ứng dụng siêu tụ nâng 
cao tính đáp ứng của 
kim phun nhiên liệu 
trên động cơ xăng 
Phan Nguyễn 
Quí Tâm 
Tạp chí 
Cơ Khí Việt Nam số 1+2 
2021 
8 
Evaluation of Applying 
Various High Voltage 
Levels to Improve Fuel 
Injector Response Time 
on Gasoline Engines 
Phan Nguyễn 
Quí Tâm 
International Journal of 
Transportation 
Engineering and 
Technology 
2021 
9 
Thiết kế mạch quản lý 
nguồn năng lượng tự 
cảm kim phun trên ô tô 
Phan Nguyễn 
Quí Tâm 
Tạp chí Khoa Học Giáo 
Dục Kỹ Thuật số 63 
2021 
v 
5.2 Các đề tài nghiên cứu khoa học đã thực hiện 
STT 
Tên đề tài nghiên cứu/ lĩnh 
vực ứng dụng 
Năm 
hoàn 
thành 
Thuộc chương 
trình 
Trách nhiệm 
tham gia 
trong đề tài 
1 
Nghiên cứu chế tạo mô hình 
hệ thống đánh lửa trực triếp 
2008 
Nghiên cứu khoa 
học cấp Bộ 
B2006-22-11 
Tham gia 
2 
Nghiên cứu, chế tạo hệ 
thống nhiên liệu kép (Diesel 
– LPG) cho động cơ Diesel 
dùng cho xe tải và xe bus cỡ 
nhỏ. 
2010 
Nghiên cứu khoa 
học cấp Bộ 
B2008-22-31 
Tham gia 
3 
Hệ thống đánh Pan-qui trình 
chẩn đoán hệ thống điều 
khiển động cơ Nissan dùng 
cảm biến quang 
2010 
Nghiên cứu khoa 
học cấp Trường 
T2009-24 
Chủ trì 
4 
Thiết kế, thi công mô hình 
động cơ hệ thống đánh lửa 
kiểu VAST 
2010 
Nghiên cứu khoa 
học cấp Trường 
T2010-13 
Chủ trì 
5 
Thiết kế, thi công mô hình 
hệ thống điều khiển động cơ 
hãng Daihatsu 
2011 
Nghiên cứu khoa 
học cấp Trường 
Trọng điểm 
T2011-11TĐ 
Chủ trì 
6 
Thiết kế, thi công mô hình 
các loại hệ thống đánh lửa 
Transistor 
2012 
Nghiên cứu khoa 
học cấp Trường 
T2012-20 
Chủ trì 
7 
Thi công mô hình hiển thị 
thông tin trên đồng hồ trung 
tâm 
2013 
Nghiên cứu khoa 
học cấp Trường 
T2013-71 
Chủ trì 
8 
Nghiên cứu thi công hệ 
thống tích lũy năng lượng 
điện dạng cảm kháng trên ô 
tô 
2015 
Nghiên cứu khoa 
học cấp Trường 
Trọng điểm 
T2014-27TĐ 
Chủ trì 
vi 
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. 
 Tp. Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 06 năm 2021 
 (Ký và ghi rõ họ tên) 
 Phan Nguyễn Quí Tâm 
vii 
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. HCM. 
- 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. 
Trân trọng. 
 Tp. Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 06 năm 2021 
 Nghiên cứu sinh 
 Phan Nguyễn Quí Tâm 
viii 
 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.TS. 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. 
TP. 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)
ix 
 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. Prof. Dr. 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. 
 Ho Chi Minh City, June 4th, 2021 
 PhD Candidate 
 (Sign and name) 
Phan Nguuyen Qui Tam 
First Supervisor Second Supervisor 
 (Sign and name) (Sign and name) 
x 
MỤC LỤC 
Trang tựa Trang 
Quyết định giao đề tài i 
Lý lịch khoa học ii 
Lời cam đoan vi 
Lời cảm ơn vii 
Tóm tắt viii 
Summary of contributions of the dissertation ix 
Mục lục x 
Danh mục các từ viết tắt xiv 
Danh sách các kí hiệu xv 
Danh sách các bảng xvi 
Danh sách các hình xvii 
Chương 1: TỔNG QUAN 1 
1. ... , có mối nối BE là 1,4V, có hệ số khuếch đại β=2000 
Vi điều khiển phát ra tín hiệu ORL1 dạng xung vuông có điện áp VORL1= 0 hoặc 5V 
qua điện trở nối tiếp có giá trị R11 = 1K=1000, đến Q1. 
Dòng IB qua transistor Q1: IB-Q1 = (VORL1-VD6) / R11 = (5-1,4)/1000= 3,6x10-3A 
Dòng Ic qua transistor Q1: IC-Q1 = IB-Q1xβ=3,6x10-3x2000= 7,2A 
Dòng cực đại qua 03 cuộn dây rơle là 3x100=300 mA= 3x10-3A 
Vì vậy transistor Q1 đủ điều kiện làm việc lâu dài. 
2.5.PL. Tính toán trên cảm biến dòng ASC712 
Cảm biến dòng ASC712 có khả dòng chịu được 5A trong khi 04 kim phun nếu hoạt 
động cùng một lúc sẽ tạo ra dòng 4A. 
Vì vậy cảm biến dòng ASC712 đủ điều kiện làm việc lâu dài. 
2.6.PL. Tính toán điện áp đầu vào card NI 6009 
D4
4007
12
R11
1k
1 2
C1
102
1
2
OC2
BAT
U1
ACS712
2
3
4 5
6
1
7
8
IP2+
IP3-
IP4- GND
FILTER
IP1+
VIOUT
VCC
D6
30V
1
2
D5
4007
1
2
OC4
K2
RELAY SPDT
3
5
4
1
2
K3
RELAY SPDT
3
5
4
1
2
VCC
ORL1
D8
1N5408
1 2
AI1
C2
103
1
2
D7
1N5408
1 2
BAT
K1
RELAY SPDT
3
5
4
1
2
C3
SIEU TU
1
2
D2
4007
12
D3
4007
12 OC3
OC1
out#
Q1
TIP122
1
2
3
D1
4007
12
DMCTCM - 8 
Hình PL 2.6: Các cầu phân áp tạo tín hiệu đầu vào card NI 6009 
Các ngõ vào của card NI 6009 có điện áp định mức 5V. 
Điện áp vào của các chân AI0, AI4, AI2, AI5, AI6, PFIO, P0.0 được tính: 
UR= (U/R∑ )xR 
Điện áp cực đại ngõ vào thực tế khi hoạt động của các điện trở: 
TT Kí hiệu điện áp Điện áp 
(V) 
Tổng trở 
(kΩ) 
Điện trở 
(kΩ) 
Điện áp 
(V) 
Ngõ vào 
1 UR20= (U/R∑ )xR20 70 160 10 4,4 AI6 
2 UR21= (U/R∑ )xR21 70 160 10 4,4 AI2 
3 UR22= (U/R∑ )xR22 14 160 10 0,9 AI5 
4 UR23= (U/R∑ )xR23 14 3,2 1 4,4 PFIO 
5 UR24= (U/R∑ )xR24 14 3,2 1 4,4 P0.0 
6 UR28= (U/R∑ )xR28 5 101 1 0,05 AI4 
7 UR29= (U/R∑ )xR29 5 101 1 0,05 AI0 
Bảng PL 2.7: Các thông số trong tính toán công suất tỏa nhiệt trên các điện trở 
Bảng PL 2.7 cho thấy điện áp cực đại ngõ vào nhỏ hơn so với điện áp định mức 
(U=5V). Vì vậy, các điện trở sử dụng trong mạch đảm bảo làm việc lâu dài. 
R16
150k
1
2
R23
1k
1
2
W
IGT
D20
5.6V
1
2
R27
100K
1
2
AI2
D10
5.6V
1
2
R20
10k
1
2
R24
1k
1
2
#
1
0
AI6
BAT
PFI0
D
P
D12
5.6V
1
2
P0.0
D14
5.6V
1
2
R15
150k
1
2
R18
2.2k
1
2
T
A
C
H
R14
150k
1
2
R28
1k
1 2R29
1K
1 2
AI4
D13
5.6V
1
2
R21
10k
1
2
AI0
VCC
D16
5.6V
1
2
R17
2.2k
1
2
D11
5.6V
1
2
IGF
AI5
R22
10k
1
2
DMCTCM - 9 
PHỤ LỤC 3 
CODE LẬP TRÌNH LABVIEW TRONG THU THẬP DỮ 
LIỆU VÀ KIỂM SOÁT NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CẢM 
DMCTCM - 10 
DMCTCM - 11 
Các đối tượng trên Front Panel được thể hiện bằng các thiết bị đầu cuối trên Block 
Diagram. Cấu trúc của một Block Diagram gồm các thiết bị đầu cuối (Terminal), nút 
(Node) và các dây nối (Wire). 
DMCTCM - 12 
PHỤ LỤC 4 
CÁC THIẾT BỊ DÙNG TRONG THÍ NGHIỆM 
4.1.PL. Máy đo sóng Tektronix (model: MSO2000B) 
Các thực nghiệm đo dạng sóng sơ cấp, thứ cấp trên bobine, dạng sóng kim phun, rơle, 
cuộn điện từ sử dụng máy đo sóng Tektronix (model: MSO2000B) có 4 kênh đo, lưu 
trữ dữ liệu sóng với các thông số kỹ thuật theo bảng PL 4.1. 
Hình PL 4.1: Máy đo sóng Tektronix (model: MSO2000B) 
Thông số kỹ thuật Đặc tính 
Tầm đo (băng thông) 70Mhz 
Độ chính xác trục tung ±100 mV 
Độ chính xác trục hoành ±25 ppm 
Độ dài sóng 1Mega 
Độ phân giải 8 bit 
Tốc độ chụp dạng sóng 5000 dạng sóng/s 
Khoảng dịch chỉnh 2mV/div ~ 5V/div 
Thời gian lấy mẫu tối đa 1ms 
Màn hình TFT 7 inch 480×234mm 
Giao tiếp USB 2.0 
Nguồn 220 VAC 
Khối lượng 3,6 Kg 
Kích thước (180 x 377 x 134)mm 
Bảng PL 4.1: Thông số kỹ thuật máy đo sóng Tektronix - MSO2000B 
DMCTCM - 13 
4.2.PL. Máy đo sóng PicoScope Automotive 4225 
Thiết bị dùng trong thí nghiệm đo đạc dạng sóng điện áp và dòng điện trên kim phun 
và bobine: có 4 kênh đo, lưu trữ dữ liệu, các thông số kỹ thuật theo Bảng PL-4.2. 
Hình PL 4.2: Máy đo sóng PicoScope Automotive (model: 4225) 
Thông số kỹ thuật Đặc tính 
Tầm đo 20Mhz 
Độ chính xác 0,05% 
Độ phân giải 12 bit 
Tốc độ lấy mẫu 400 Ms/s 
Khoảng đo ±50 mV đến ±200 V 
Giao tiếp USB 2.0 
Nguồn 5V - USB 
Khối lượng 3,6Kg 
Kích thước (180 x 377 x 134)mm 
Bảng PL-4.2: Thông số kỹ thuật máy đo sóng PicoScope 4225 
DMCTCM - 14 
4.3.PL. Card NI 6009 
Thiết bị thu thập dữ liệu đa năng có độ tin cậy cao của hãng National Instruments sử 
dụng kết hợp với máy tính cài đặt phần mềm LabVIEW. Trong đề này này, card NI 
6009 dùng trong thực nghiệm thu thập dữ liệu trong quá trình kiểm soát năng lượng 
điện cảm. Thiết bị có thông số kỹ thuật theo bảng PL- 4.3. 
Hình PL 4.3: Card NI 6009 
Thông số kỹ thuật Đặc tính 
Tầm đo -10 đến 10 V 
Độ chính xác ±7mV 
Chuẩn kết nối USB 
Kiểu đo điện áp 
Số kênh 8 SE/4 DI 
Tốc độ lấy mẫu 48 kS/s 
Độ phân giải 32 bits 
Tần số nguồn lớn nhất 5 MHz 
Độ rộng xung vào nhỏ nhất 100 ns 
Hỗ trợ hệ điều hành Windows, Linux 
Kích thước (85 x 82 x 23)mm 
Bảng PL- 4.3: Thông số kỹ thuật Card NI 6009 
DMCTCM - 15 
4.4.PL. Đồng hồ đo điện Sanwa (Model: CD800A) 
Đồng đồ dùng trong đo điện trở các cuộn dây, đo điện trở các linh kiện, đo điện áp 
nguồn và các tín hiệu, đo tần số xung. Thiết bị này có các thông số theo bảng PL-4.4. 
Hình PL 4.4: Đồng hồ đo điện Sanwa (Model: CD800A) 
Thông số kỹ thuật Đặc tính Độ chính xác 
DCV 400m/4/40/400/600V - 0.1m ±0.7% 
ACV 4/40/400/600V - 0.001V ±1.6% 
DCA 40m/400mA - 0.01mA ±2.2% 
ACA 40m/400mA - 0.01mA ±2.8% 
Điện trở Ω 400/4k/40k/400k/4M/40MΩ - 0.1Ω ±1.5% 
Tụ điện F 50n/500n/5u/50u/100uF - 0.01nF ±5% 
Tần số Hz 5Hz ~ 100kHz - ±0.5% 
Băng thông 40 ~ 400Hz 
Nguồn R6P x 2 
Khối lượng 340g 
Kích thước (176x104x46)mm 
Bảng PL-4.4: Thông số kỹ thuật đồng hồ đo điện Sanwa - CD800A 
DMCTCM - 16 
4.5.PL. Máy đo nhiệt độ tầm xa Hikvision (model: DS-2TP31B-3AUF) 
Thiết bị này dùng đo nhiệt độ kim phun xăng trong suốt quá trình thử nghiệm. 
Thông số thiết bị theo bảng PL-4.5. 
Hình PL 4.5: Máy đo nhiệt độ tầm xa Hikvision (model: DS-2TP31B-3AUF) 
Thông số kỹ thuật Đặc tính 
Tầm đo 30 đến 45℃ 
Độ chính xác ±0,25°C 
Độ phân giải đầu dò nhiệt độ 160×120 pixels 
Độ phân giải màn hình 2,4“ LCD 320×240 pixels 
Nhiệt độ làm việc -10°C đến 50 °C 
Nguồn Pin Lithium 3,7 VDC 
Quy tắc hiển thị hình ảnh 03 điểm đo nhiệt: nhiệt độ 
cao nhất, nhiệt độ thấp nhất 
nhiệt độ trung tâm 
Khối lượng 350g 
Kích thước (196x117x59)mm 
Bảng PL-4.5: Thông số kỹ thuật máy đo nhiệt độ Hikvision DS-2TP31B-3AUF 
DMCTCM - 17 
PHỤ LỤC 5 
DỮ LIỆU THỬ NGHIỆM Ô TÔ 07 CHỖ 
TRÊN BĂNG THỬ MUSTANG DYANOMETER MD-500 
5.1.PL. Số liệu thử nghiệm thu thập từ ứng dụng PowerDyne 
Số liệu thử nghiệm PE, ME, PE’, ME’ thu thập từ ứng dụng PowerDyne của hệ thống 
băng thử công suất (hình 4.14). 
PE: công suất động cơ với hệ thống đánh lửa nguyên thủy. 
ME: momen động cơ với hệ thống đánh lửa nguyên thủy. 
PE’: công suất động cơ với hệ thống đánh lửa có lắp bộ thu hồi năng lượng điện cảm. 
ME’: momen động cơ với hệ thống đánh lửa có lắp bộ thu hồi năng lượng điện cảm. 
ne 
(vòng /phút) 
PE 
(KW) 
ME 
(Nm) 
PE’ 
(KW) 
ME’ 
(Nm) 
1500 15 45 17 43 
1750 21 55 24 57 
2000 30 69 28 67 
2250 35 81 38 83 
2500 44 89 44 91 
2750 50 93 52 93 
3000 53 96 55 94 
3250 58 97 61 95 
3500 65 98 68 97 
3750 72 99 71 98 
4000 75 100 77 99 
4250 80 99 81 98 
4500 84 98 86 99 
4750 87 96 87 97 
5000 89 95 88 95 
5250 90 93 89 94 
5500 89 89 88 91 
5750 88 82 87 83 
6000 84 76 83 77 
Bảng PL-5.1: Thông số thu thập PE, ME, PE’, ME’ theo tốc độ động cơ với hệ thống 
đánh lửa nguyên thủy và hệ thống đánh lửa có lắp bộ thu hồi năng lượng điện cảm 
DMCTCM - 18 
5.2.PL. Số liệu thử nghiệm thu thập công suất và momen động cơ với với hệ 
thống đánh lửa có lắp bộ thu hồi năng lượng điện cảm trong 03 lần thử nghiệm 
ne 
(vòng /phút) 
PE’,1 
(KW) 
ME’,1 
(Nm) 
 PE’,2 
(KW) 
ME’,2 
(Nm) 
 PE’,3 
(KW) 
ME’,3 
(Nm) 
1908 7 28 9 30 12 32 
2147 28 68 33 70 31 72 
2590 46 92 50 86 50 94 
3033 55 95 59 90 59 98 
3475 65 98 67 92 69 99 
3918 75 100 77 94 79 102 
4361 81 99 83 93 85 101 
4803 87 97 88 92 90 99 
5246 91 94 89 91 92 97 
5689 90 90 90 88 93 96 
6131 85 78 88 78 88 82 
Bảng PL-5.2: Thông số thu thập từ ứng dụng PowerDyne công suất và momen động 
cơ theo tốc độ động cơ với hệ thống đánh lửa có lắp bộ thu hồi năng lượng điện cảm 
trong 03 lần thử nghiệm (hình 4.15) . 
DMCTCM - 19 
ne 
(vòng /phút) 
PE,1 
(KW) 
ME,1 
(Nm) 
2102 22 54 
2364 38 79 
2746 50 94 
3128 58 97 
3509 67 99 
3891 74 101 
4273 80 101 
4654 88 98 
5036 91 96 
5418 92 92 
5799 89 81 
Bảng PL-5.3: Biểu đồ và thông số thu thập PE, ME theo tốc độ động cơ với hệ thống 
đánh lửa nguyên thủy từ ứng dụng PowerDyne. 
DMCTCM - 20 
ne 
(vòng /phút) 
PE’,1 
(KW) 
ME’,1 
(Nm) 
1908 6 28 
2147 28 68 
2590 46 92 
3033 55 95 
3475 65 98 
3918 75 100 
4361 81 99 
4803 87 97 
5246 91 94 
5689 90 90 
6131 85 78 
Bảng PL-5.4: Biểu đồ và thông số thu thập PE’, ME’ theo tốc độ động cơ với với hệ 
thống đánh lửa có lắp bộ thu hồi năng lượng điện cảm. 
DMCTCM - 1 
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ 
1. Phan Nguyễn Quí Tâm, Đỗ Quốc Ấm, Đỗ Văn Dũng, Nguyễn Bá Hải. Nghiên 
cứu, thi công hệ thống tích lũy năng lượng điện dạng cảm kháng trên ô tô. Tạp chí 
Khoa học Giáo dục Kỹ thuật (số ISSN 1859-1272), số 32, trang 27-33, 2015. 
2. Đỗ Quốc Ấm, Đỗ Văn Dũng, Phan Nguyễn Quí Tâm, Lê Khánh Tân. Tính toán 
sức điện động tự cảm trên hệ thống đánh lửa lai. Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ thuật 
(số ISSN 1859-1272), số 32, trang 8-12, 2015. 
3. Phan Nguyễn Quí Tâm, Đỗ Văn Dũng. Nghiên cứu mô phỏng thu hồi năng lượng 
điện cảm trên ô tô. Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ thuật (số ISSN 1859-1272), số 61, 
trang 79-84, 2020. 
4. Phan Nguyễn Quí Tâm, Đỗ Văn Dũng, Nguyễn Bá Hải, Nguyễn Thành Tuyên. 
Đo lường và kiểm soát năng lượng điện cảm trên ô tô sử dụng LabVIEW. Tạp chí 
Khoa học Giáo dục Kỹ thuật (số ISSN 1859-1272), số 61, trang 100-106, 2020. 
5. Phan Nguyễn Quí Tâm, Đỗ Văn Dũng. Phân tích năng lượng điện cảm trong hệ 
thống đánh lửa. Tạp chí Khoa học và công nghệ (số ISSN 1859-3585), Trường Đại 
Học Công Nghiệp Hà Nội, tập 57 - số 01, trang 67-71, 2021. 
6. Phan Nguyễn Quí Tâm, Đỗ Văn Dũng, Đinh Cao Trí. Ứng dụng siêu tụ nâng cao 
tính đáp ứng của kim phun nhiên liệu trên động cơ xăng. Tạp chí Cơ Khí Việt Nam 
(số ISSN 2615-9910), số 01+02, trang 16-22, 2021. 
7. Phan Nguyen Qui Tam, Do Van Dung, Dinh Cao Tri, Evaluation of Applying 
Various High Voltage Levels to Improve Fuel Injector Response Time on Gasoline 
Engines. International Journal of Transportation Engineering and Technology (ISSN 
Online: 2575-1751), Special Issue: Transportation Engineering Technology and 
Education, Vol. 7, No. 1, 2021, pp. 19-23. doi: 10.11648/j.ijtet.20210701.13. 
8. Phan Nguyễn Quí Tâm, Đỗ Văn Dũng, Đinh Cao Trí. Thiết kế mạch quản lý 
nguồn năng lượng tự cảm kim phun trên ô tô. Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ thuật 
(số ISSN 1859-1272), số 63, trang 91-97, 2021. 

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_ung_dung_nang_luong_dien_cam_tren_o_to.pdf
  • pdf2. Tom tat luan an tieng Viet _Phan Nguyen Qui Tam 08-06-2021.pdf
  • pdf3. Tom tat luan tieng Anh_ Phan Nguyen Qui Tam 08-06-2021.pdf
  • docx6. Trang thông tin luan an Tiếng Việt _ Phan Nguyen Qui Tam 08-06- 02021.docx
  • docx7. Trang thông tin luan an Tiếng Anh _ Phan Nguyen Qui Tam 08-06- 02021.docx