Đề cương nghiên cứu khoa học kĩ thuật môn Vật lí - Dự án: Bộ chuyển đổi từ cơ năng sang điện năng ở xe đạp điện

 	 PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TÂN CHÂU
 	 TRƯỜNG THCS SUỐI NGÔ
Cuộc thi khoa học, kỹ thuật dành cho học sinh trung học
Năm học : 2014 – 2015
Nhóm tác giả:
1.Trần Kim Phụng
2.Tiêu Thị Hồng Thắm
ĐỀ CƯƠNG DỰ ÁN
BỘ CHUYỂN ĐỔI TỪ CƠ NĂNG SANG ĐIỆN NĂNG
Ở XE ĐẠP ĐIỆN
 Lĩnh vực nghiên cứu : Kỹ thuật điện và cơ khí
Người hướng dẫn nghiên cứu : Nguyễn Văn Hiếu – Đại học Sư phạm
Suối Ngô, tháng 11 năm 2014
 NỘI DUNG ĐỀ CƯƠNG DỰ ÁN
(Phụ lục 2)
1. Tên dự án khoa học
Nghiên cứu bộ chuyển đổi từ cơ năng sang điện năng ở xe đạp điện nhằm tăng thời gian và quãng đường đi của xe đạp điện.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Trước tình trạng ô nhiễm khói bụi, tiếng ồn đang ngày một gia tăng và gây ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường sống. Bên cạnh đó giá xăng dầu lên xuống bất thường cũng là một tở ngại cho người dân. Nên việc chọ và sử dụng xe đạp điện đã trở thành một sản phẩm “xanh” được nhiều chuyên gia đánh giá cao.
Theo thống kê hiện nay, khói xe đang là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường tệ hại nhất ở Việt Nam. Với số lượng xe máy tăng lên nhanh chóng kèm theo đó là một lượng khí thải độc hại không hề nhỏ hàng ngày thải ra môi trường sống đã gây ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe người dân, đồng thời gia tăng tình trạng tắc nghẽn giao thông ở nhiều trung tâm, đô thị trên cả nước.
Bên cạnh đó, giao thông vận tải đang là nguồn chính gây ô nhiễm tiếng ồn, đặc biệt là ở các thành phố lớn. Bởi vậy nên nhiều người dân Việt Nam, trong đó có cả những bạn trẻ đang bắt đầu hướng đến việc sử dụng các phương tiện đi lại thân thiện với môi trường nhằm góp phần hạn chế tình trạng ô nhiễm khí thải và tiếng ồn như hiện nay.
Với việc nguồn tài nguyên dầu mỏ ngày càng bị khai thác cạn kiệt, giá cả xăng dầu lên xuống thất thường gây khó khăn cho việc chi tiêu hàng ngày của người lao động có thu nhập thấp. Nên việc chọn một phương tiện đi lại vừa rẻ lại không tốn tiền xăng dầu mà lại di chuyển được một quảng đường khá xa. Nên ý tưởng trang bị cho xe đạp điện một hệ thống tự động nạp điện cho acquy là một việc làm có thể giúp ích cho người lao động.
Ở nhiều nước tiên tiến trên thế giới, xe đạp điện đang được xem là một giải pháp giao thông thân thiện và tích cực với môi trường. Với nhiều tính năng ưu việt mà vẫn đảm bảo được các yêu cầu về tốc độ, gọn nhẹ, an toàn, tiết kiệm, đặc biệt là không gây ô nhiễm môi trường sinh thái, xe đạp điện đã và đang trở thành xu hướng mới cho việc đi lại trong tương lai.
Tại Việt Nam, khi mà tình trạng ô nhiễm khí thải và tiếng ồn đang ngày càng trở nên nghiêm trọng và bức thiết thì rõ ràng xe đạp điện cũng không nằm ngoài xu hướng đó. Vấn đề là làm thế nào để lựa chọn được một chiếc xe đạp điện không chỉ là sản phẩm “xanh” mà còn góp phần thể hiện được tinh thần chung tay bảo vệ môi trường sống của người sử dụng?
Ngoài ra, trong những năm gần đây, xe đạp điện đang được nhiều người quan tâm vì những biến động giá xăng dầu trong nước. Khi sử dụng xe đạp điện sẽ tiết kiệm rất nhiều chi phí đi lại so với xe gắn máy. Xe đạp điện còn phù hợp với nhiều đối tượng như học sinh, sinh viên, người làm công sở, người cao tuổiKhi sử dụng xe đạp điện tâm lí người dung cảm thấy dễ chịu hơn khi không phải bận bịu chuyện bằng lái, không tốn chi phí đăng kí, chi phí mua xe đạp điện không quá đắt, không lo nạn kẹt xe 
Với những ưu việt như đã nêu trên, xe đạp điện chính là một trong những lựa chọn cho mọi người dân hiện nay.
Tuy nhiên, vấn đề hiện nay là khoảng thời gian và quảng đường mà xe đạp điện mang lại chưa đáp ứng với nhu cầu đi lại của người dân nói chung. Theo tính toán của các chuyên gia, trung bình mỗi xe đạp điện chạy liên tục được khoảng 30km sau mỗi lần nạp đầy điện. Đây cũng chính là nhược điểm cần khắc phục ở xe đạp điện. Chính vì lẽ đó chúng em đã chọn đề tài nghiên cứu: “Dùng bộ chuyển đổi cơ năng thành điện năng ở xe đạp điện nhằm tăng thời gian và quãng đường đi của xe”. Nếu khắc phục được nhược điểm này, xe đạp điện chắc chắn sẽ là lựa thích hợp cho tất cả mọi người dân Việt Nam. 
3. Giới hạn phạm vi nghiên cứu
- Quy mô nghiên cứu :Nghiên cứu quy trình hoạt động từ cơ năng sang điện năng. Dùng bộ chuyển đổi cơ năng thành điện năng để tăng thời gian và quãng đường di chuyển của xe (Môpin phát điện, Hệ thống xạc điện ,Ắc quy )
-Quỹ thời gian nghiên cứu: 
+ Tháng 8: Nghiên cứu quy trình hoạt động của xe đạp điện.
+Tháng 9: Nghiên cứu quy trình hoạt động chuyển hóa cơ năng sang điện năng và hình thành bộ hoạt động chuyển hóa cơ năng sang điện năng .
+Tháng 10.11: Hòan thành dự án 	.
-Khả năng nghiên cứu: Chuyển hóa được từ cơ năng của bánh xe sang điện năng ,tăng thời gian và quãng đường hoạt động cho xe đạp điện.
4. Nội dung nghiên cứu:
-Nghiên cứu hệ thống phát điện khi trục bánh xe quay, khi xe hoạt động chạy thì hệ thống phát ra điện, thông qua bộ sạc điện hệ thống sẽ nạp điện cho ắc quy và tạo nên chuyển đổi cơ năng.
-Trang bị cho xe đạp điện một hệ thống phát điện: Máy phát điện giữ một vai trò then chốt.
Phát điện
-Khi xe đạp điện chuyển động, truyền chuyển động quay đến máy phát điện thông qua dây đai. Rotor của máy phát điện là một nam châm điện, nguồn điện được cung cấp từ ac quy. Từ trường tạo ra sẽ tương tác lên dây quấn trong stator làm phát sinh ra điện.
-Dòng điện xoay chiều tạo ra trong máy phát điện không thể sử dụng trực tiếp để nạp cho acquy mà phải được chỉnh lưu thành dòng điện một chiều. Bộ chỉnh lưu sẽ biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.
-Khi có dòng điện một chiếu từ hệ thống sạc nạp trực tiếp cho acquy của xe và có hệ thống ngưng sạc khi acquy đầy điện.(cục sạc của acquy xe máy)
- Sơ đồ nghiên cứu và hình thành quy trình đoạt động :
 Cơ năng bánh xe Hệ thống phát diện 
 Ắc quy xe đạp Hệ thống sạc điện tự động 
	 (Đầy điện thì tự ngắt)
-Nghiên cứu khắc phục những hạn chế ở xe đạp điện là không có khả năng tự sạc điện .
- Nghiên cứu làm tăng những ưu điểm cho xe đạp điện bằng cách chuyển hóa cơ năng sang điện năng và duy trì hoạt động lâu dài
5. Phương pháp nghiên cứu
-Phương pháp nghiên cứu theo hình thức diễn dịch:
+Nghiên cứu quy trình hoạt động của các bộ phận chi tiết : Môpin của bánh xe, Hệ thống phát điên ,Hệ thống sạc điện,Ắc quy, đĩa mâm trên xe đạp điện.
+Tiến hành thực nghiệm thu thập thông tin hoạt động .
+ Thông qua phỏng vấn điều tra của các chuyên gia và trải nghiệm thực tế.
6. Kế hoạch thực hiện dự án
- Kế hoạch về tiến độ thực hiện nghiên cứu:
+ Tháng 8: Nghiên cứu quy trình hoạt động của xe đạp điện.
+Tháng 9: Nghiên cứu quy trình hoạt động chuyển hóa cơ năng sang điện năng và hình thành bộ hoạt động chuyển hóa cơ năng sang điện năng .
+Tháng 10.11: Hòan thành dự án 	.
-+ Tháng 8: Nghiên cứu quy trình hoạt động của xe đạp điện.
+Tháng 9: Nghiên cứu quy trình hoạt động chuyển hóa cơ năng sang điện năng và hình thành bộ hoạt động chuyển hóa cơ năng sang điện năng .
+Tháng 10.11: Hòan thành dự án 	.
-Về kinh phí : 500.000 đ
 -Về nhân lực và tổ chức nhóm nghiên cứu: Nhóm học sinh (2HS).
-Chuẩn bị phương tiện nghiên cứu: các dụng cụ như: Môpin phát điện, Hệ thống xạc điện ,Ắc quy
7. Dự báo kết quả
Tăng được thời gian và quãng đường mà xe đạp điện di chuyển lên đáng kể
------------------------Hết đề cương------------------------
2.5. Kết quả và bàn luận
- Kết quả: Tự động Quãng đường đi được khi pin đầy 60km Vận tốc tối đa 30km/h Phụ kiện xe Ắc quy Pin Lithium-ion Sặc điện Tự động ngắt khi ác quy đầy Thời gian sạc 3-4giờ Công suất 350W. Nếu gắn thêm bộ phận tự sạc cho xe thì ac quy duy trì cho xe hoạt động thêm khoảng nữa giờ tương ứng khoảng 15km.
- Bàn luận: Từ bao năm nay xe đạp hầu như có mặt trên khắp các nẻo đường. Trước kia phương tiện, nhiên liệu còn quá khó khăn và xe đạp chính là phương tiện chính để đi lại lúc bấy giờ, nên thời điểm đó nhà sản xuất và người tiêu dùng ít quan tâm đến kiểu dáng, tính năng. Còn giờ đây khi xe máy trở thành phương tiện phổ thông, thì người tiêu dùng lại sử dụng xe đạp, xe đạp điện với kiểu dáng, tính năng kỹ thuật vừa mới lạ, chi phí thấp hơn nhiều so với xăng dầu lại vừa không thua kém xe máy về yêu cầu sử dụng. Đặc biệt trong tình hình tai nạn giao thông gia tăng và yêu cầu bảo vệ môi trường như hiện nay thì xe đạp, xe đạp điện bắt đầu được quan tâm và phát triển rộng rãi. Sử dụng xe đạp điện bảo vệ môi trường. Lượng khí thải quá lớn từ phương tiện chạy bằng xăng đang làm cho các thành phố trở nên ô nhiễm vì vậy việc sử dụng xe đạp điện sẽ góp phần bảo vệ khí quyển. 
2.6. Kết luận và kiến nghị:
Kết Luận: Bên cạnh đó độ bền động cơ điện cao hơn, ít hư hỏng trong quá trình sử dụng. Giá nhiên liệu ngày một tăng, môi trường ô nhiễm, sử dụng xe đạp điện là một điều tốt. Theo tính toán, trong cùng 1 quãng đường chi phí sạc điện để sử dụng cho xe đạp điện chỉ mất khoảng 3.000 đồng, trong khi đó dùng xe gắn máy lên tới khoảng 15.000 đồng. Một bình điện của xe đạp điện nếu sạc đầy quãng đường đi được từ 50 km - 65 km, giá một hộp ắc quy dao động từ 1.000.000 – 1.500.000 đồng thì cũng không quá đắt cho người sử dụng. Cùng với những lợi ích xã hội khác, bảo đảm an toàn giao thông, phù hợp với túi tiền của người lao động. Hơn nữa xe đạp điện với kết cấu đơn giản gọn nhẹ khoảng 30kg phù hợp cho người lớn tuổi và học sinh đi lại thuận tiện với tốc độ thấp mà không phải sử dụng sức.
- Kiến nghị: 
2.7. Tài liệu tham khảo
Tài liệu tham khảo được xếp thứ tự theo năm công bố kết quả (hay năm phát hành) từ trước đến hiện tại quy định cụ thể như sau:
- Tên các tác giả (không có dấu ngăn cách)
- “năm công bố”, (đặt trong ngoặc đơn, dấu phẩy sau ngoặc đơn)
- “tên bài báo”, (đặc trong ngoặc kép, không in nghiên, dấu phẩy cuối tên)
- Tên tạp chí hoặc tên sách, (in nghiên, dấu phẩy cuối tên)
- Tập (không có dấu ngăn cách)
- (sổ), (đặt trong ngoặc đơn, dấu phẩy sau ngoặc đơn)
- các số trang, (gạch ngang giữa hai chữ số, dấu chấm kết thúc)