Một xe Toyota Prius Plug-in Hybrid sử dụng hệ thống phanh tái sinh, trong đó động cơ điện MG2 hoạt động như một máy phát điện khi xe giảm tốc. Khi người lái nhấn phanh, động năng của xe được
25/28
Một xe Toyota Prius Plug-in Hybrid sử dụng hệ thống phanh tái sinh, trong đó động cơ điện MG2 hoạt động như một máy phát điện khi xe giảm tốc. Khi người lái nhấn phanh, động năng của xe được chuyển hóa thành điện năng và nạp lại vào pin cao áp. Khối lượng xe (bao gồm hành khách) là 1,5 tấn, động cơ MG2 có 200 vòng dây, khi hãm phanh từ tốc độ ban đầu \(72\;{\rm{km}}/{\rm{h}}\) đến khi dừng lại từ thông trên mỗi vòng dây biến thiên đều \(0,5\;{\rm{Wb}}\) trong khoảng thời gian \(0,5\;{\rm{s}}\); xem toàn bộ tải của động cơ MG2 là điện trở có giá trị \(0,5\Omega \) và chỉ có \(60\% \) năng lượng điện sinh ra từ nguồn động cơ chuyển hóa thành điện năng nạp lại vào pin cao áp. Tỷ số năng lượng nạp vào pin cao áp và độ lớn động năng ban đầu của xe khi hãm phanh gọi là tỷ số thu hồi năng lượng.
Suất điện động cảm ứng sinh ra trong cuộn dây của MG2 khi phanh là 50 V .
Nếu dòng điện của MG2 vượt quá 350 A thì xe cần có biện pháp điều chỉnh. Trong trường hợp này xe cần có biện pháp điều chỉnh.
Xe dừng hẳn sau 5 s thì tốc độ biến thiên động năng là \(60\;{\rm{kJ}}/{\rm{s}}\).
Tỷ số thu hồi năng lượng là \(8\% \).
a) Sai. \(e = \left| {\frac{{N \cdot \Delta \phi }}{{\Delta t}}} \right| = \left| {\frac{{200 \cdot 0,5}}{{0,5}}} \right| = 200\;{\rm{V}}\)
b) Đúng. \(i = \frac{e}{R} = \frac{{200}}{{0,5}} = 400\;{\rm{A}}\)
c) Đúng. \({W_d} = \frac{1}{2}m{v^2} = \frac{1}{2} \cdot 1,5 \cdot {10^3} \cdot {\left( {\frac{{72}}{{3,6}}} \right)^2} = 3 \cdot {10^5}\;{\rm{J}} = 300\;{\rm{kJ}} \Rightarrow \frac{{{W_d}}}{t} = \frac{{300}}{5} = 60\;{\rm{kJ}}/{\rm{s}}\)
d) Đúng. \(A = \) eit \( = 200 \cdot 400 \cdot 0,5 = 40000\;{\rm{J}} = 40\;{\rm{kJ}}\)
\({A_{pin}} = 0,6A = 0,6.40 = 24kJ\)
\(\frac{{{A_{pin}}}}{{{W_d}}} = \frac{{24}}{{300}} = 0,08 = 8\% \)