Đánh giá hiệu quả năng lượng tái tạo của hệ thống phanh tái sinh trong xe điện sử dụng hộp số vô cấp (CVT) và hộp số một cấp (SST)

Thanh Quang Le1, Bao Hieu Nguyen Kim1, Vinh Dat Ly1, Thanh Phuc Le1, Quang Linh Truong1
1Ho Chi Minh City University of Technology and Engineering, Vietnam

Tóm tắt

Nghiên cứu này đánh giá hiệu suất tái tạo năng lượng của ô tô điện (EV) được trang bị hộp số vô cấp (CVT) so với các xe sử dụng hộp số đơn cấp truyền thống (SST). Nghiên cứu áp dụng phương pháp mô phỏng với động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM), vốn được biết đến với hiệu suất cao và khả năng phản hồi nhanh trong ứng dụng xe điện. Bằng cách mô phỏng động lực học xe theo các chu trình lái tiêu chuẩn như Chu trình Lái châu Âu Mới (NEDC) và Chu trình Kiểm tra Hài hòa Toàn cầu cho Xe hạng nhẹ (WLTC), nghiên cứu phân tích các chỉ tiêu hiệu suất chính bao gồm lực phanh tái sinh, tiềm năng thu hồi năng lượng và trạng thái sạc (SOC) của pin. Kết quả cho thấy các EV với hệ thống CVT vượt trội hơn so với SST về khả năng tái tạo năng lượng, đặc biệt trong các giai đoạn giảm tốc và phanh. CVT không chỉ cho phép chuyển đổi tỷ số truyền mượt mà hơn mà còn duy trì các điểm vận hành tối ưu cho động cơ, giúp thu hồi năng lượng hiệu quả hơn trong quá trình phanh. Ngoài ra, các xe sử dụng CVT cho thấy hồ sơ SOC ổn định hơn trong suốt các chu trình lái, góp phần kéo dài tuổi thọ pin và tăng quãng đường hoạt động. Những phát hiện này nhấn mạnh tiềm năng tích hợp CVT vào hệ truyền động EV như một chiến lược nâng cao hiệu suất tổng thể, khả năng tái tạo năng lượng và độ an toàn khi vận hành—một hướng phát triển đầy triển vọng cho thế hệ ô tô điện tiếp theo.

Từ khóa

#CVT transmission #PMSM motor #Electric vehicle #Energy efficiency #Regenerative brake

Tài liệu tham khảo

J. Ruan, P. Walker, and N. Zhang, “Comparison of power consumption efficiency of CVT and multi-speed transmissions for electric vehicle,” Int. J. Automot. Eng., vol. 9, no. 4, pp. 268–275, 2018.

C. Wei, T. Hofman, and E. Ilhan Caarls, “Co-design of CVT-based electric vehicles,” Energies, vol. 14, no. 7, p. 1825, Mar. 2021.

S. S. James, S. R. Anderson, and M. Da Lio, “Longitudinal vehicle dynamics: A comparison of physical and data-driven models under large-scale real-world driving conditions,” IEEE Access, vol. 8, pp. 76882–76897, 2020, doi: 10.1109/ACCESS.2020.2988592.

E. Roshandel, A. Mahmoudi, S. Kahourzade, A. Yazdani, and G. M. Shafiullah,“Losses in efficiency maps of electric vehicles: An overview,” Energies, vol. 14, no. 22, p. 7805, Nov. 2021, doi: 10.3390/en14227805..

C. Miguel-Espinar, D. Heredero-Péris, R. Villafafila-Robles, and D. Montesinos-Miracle, “Review of flux-weakening algorithms to extend the speed range in electric vehicle applications with permanent magnet synchronous machines,” IEEE Access, vol. 11, pp. 22961–22980, 2023.

H. Djouadi, K. Ouari, Y. Belkhier, H. Lehouche, M. Bajaj, and V. Blazek, “Improved robust model predictive control for PMSM using backstepping control,” Results in Engineering, vol. 23, p. 102416, 2024.

H. Zhang, D. Chen, H. Zhang, and Y. Liu, “Research on the influence factors of brake regenerative energy of pure electric vehicles based on the CLTC,” Energy Reports, vol. 8, pp. 85–93, 2022, Proc. 7th Int. Conf. Green Energy Technologies (ICGET 2022), Paris, France.

R. Ramón, “Battery State of Charge Calculation with EPC Converters”, Application Note AN026, Version V5, Epic Power Converters S.L., Zaragoza, Spain, Jun. 2020.