Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mạch bms cho bộ pin xe tự hành

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT Ô TÔ NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH BMS CHO BỘ PIN XE TỰ HÀNH GVHD: THS.NGUYỄN THÀNH TUYÊN SVTH: TRẦN VIỆT THẮNG HUỲNH VĂN LUẬT TIẾN SKL009181 Tp.Hồ Chí Minh, tháng 8/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀNH CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT Ô TÔ -o0o - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH BMS CHO BỘ PIN XE TỰ HÀNH GVHD SVTH MSSV SVTH MSSV LỚP : THS NGUYỄN THÀNH TUYÊN : TRẦN VIỆT THẮNG : 18145241 : HUỲNH VĂN LUẬT TIẾN : 18145259 : 18145CL2B Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀNH CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT Ô TÔ -o0o - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH BMS CHO BỘ PIN XE TỰ HÀNH GVHD SVTH MSSV SVTH MSSV LỚP : THS NGUYỄN THÀNH TUYÊN : TRẦN VIỆT THẮNG : 18145241 : HUỲNH VĂN LUẬT TIẾN : 18145259 : 18145CL2B Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2022 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: TRẦN VIỆT THẮNG MSSV: 18145241 HUỲNH VĂN LUẬT TIẾN MSSV: 18145259 Nghành: Công nghệ kỹ thuật ô tơ Khóa: 2018 -2022 Lớp: 18145CL2B GVHD: ThS NGUYỄN THÀNH TUYÊN Ngày nhận đề tài: 26/2/2022 Ngày nộp đề tài: / /2022 Tên đề tài NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MẠCH BMS CHO BỘ PIN XE TỰ HÀNH Các số liệu, tài liệu ban đầu - Tài liệu pin Lithium-ion 18650 Nội dung thực đề tài - Nghiên cứu tổng quan đề tài - Cơ sở lý thuyết pin linh kiện điện tử mạch BMS - Tính tốn thiết kế mạch - Thiết kế pin tản nhiệt - Thực nghiệm - Kết luận kiến nghị Sản phẩm đề tài - Bộ pin mạch + tệp thuyết minh + file thuyết trình TRƯỞNG NGHÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên………………………………………MSSV:…………………… ………………………………………………………… MSSV:…………………… Nghành:……………………………………………………………………………… Tên đề tài:……………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Họ tên Giảng viên hướng dẫn:……………………………………………………… NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:………………….(Bằng chữ:………………………………………….…) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng ,năm 20… Giảng viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên sinh viên………………………………………MSSV:…………………… ………………………………………………………… MSSV:…………………… Nghành:……………………………………………………………………………… Tên đề tài:…………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Họ tên Giảng viên hướng dẫn:…………………………………………………… NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:………………….(Bằng chữ:………………….……………………….…) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng ,năm 20… Giảng viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Dựa vào phân công Khoa đào tạo chất lượng cao – Đại học học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM, với đồng ý giảng viên hướng dẫn thầy ThS Nguyễn Thành Tun, nhóm chúng tơi xin thực hiên đề tài đồ án “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mạch BMS cho pin xe tự hành” Trong trình thực đồ án, nỗ lực làm việc nhóm, chúng tơi nhận giúp đỡ nhiệt tình từ phía gia đình, thầy bạn bè Chúng xin gửi lời cảm ơn đến nhà trường thầy cô Khoa tạo điều kiện cho nhóm thực Đặc biệt, chúng tơi gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Thành Tuyên trực tiếp hướng dẫn nhóm q trình thực Với cố gắng nhóm đạt kết định Tuy nhiên tránh hạn chế, thiếu sót Để khắc phục điều này, chúng tơi mong nhận góp ý từ phía thầy bạn bè để đồ án tốt Chúng xin chân thành cảm ơn! i ` TÓM TẮT Ở kỉ người đối mặt với vấn đề môi trường sống nóng lên ngày Một nguyên nhân dẫn đến biến đổi môi trường khí thải phương tiện lại, song nhu cầu lại người giảm Do đời xe sử dụng điện tất yếu giới quan tâm Khi chuyển sang xe điện nhu cầu sử dụng pin litium-ion tăng lên, cụ thể pin nơi lưu trữ lượng để xe hoạt động để nguồn lượng sử dụng hiệu quả, an tồn cho xe cần phải có hệ thống kiểm sốt q trình sử dụng cách giám sát thông số điện áp, dòng điện, nhiệt độ, dung lượng,… nhằm bảo đảm vấn đề hiệu suất an toàn, đồng thời kéo dài tuổi thọ pin Với đề tài “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MẠCH BMS CHO BỘ PIN XE TỰ HÀNH” hy vọng kết nghiên cứu đề tài ứng dụng việc nghiên cứu cải tiến nguồn lượng cho xe truyền động lai xe điện Sau thời gian thực đề tài “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MẠCH BMS CHO BỘ PIN XE TỰ HÀNH”, nhóm nghiên cứu thiết kế hệ thống bao gồm pin có điện áp khoảng 54 (V), mạch điện dùng để giám sát trình sử dụng pin, đảm bảo không xảy vấn đề điện áp sạc, xả, vấn đề cường độ dòng điện vấn đề nhiệt độ pin Hệ thống hoạt động hiệu vấn số vấn đề cần khắc phục tương lại vấn đề cân điện áp, vấn đề dịng điện ổn định cho q trình sạc, vấn đề thuật tốn SOC Tồn nội dung đề tài thể rõ qua chương: Chương 1: Nghiên cứu tổng quan đề tài Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Tính tốn thiết kế hệ thống Chương 4: Thực nghiệm Chương 5: Kết luận kiến nghị ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii Chương NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Các kết nghiên cứu Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Pin Lithium-ion 2.1.1 Giới thiệu chung 2.1.2 Lịch sử hình thành phát triển: 2.1.3 Nguyên tắc hoạt động 2.1.4 Cấu tạo pin Lithium-ion 2.1.5 Cơ chế nạp xả 2.1.6 Vấn đề sạc (Over-Charging) xả (Over-Discharging) 11 2.1.7 Sự ảnh hưởng nhiệt độ đến trình sạc xả 12 2.2 Giới thiệu mạch BMS (Battery Management System) 13 2.2.1 Khả kiểm sốt q trình xả/xạc pin mạch BMS 13 2.2.2 Xác định trạng thái sạc (SOC) trạng thái sức khỏe pin (SOH) 14 2.2.3 Khả cân cell pin mạch BMS 18 2.2.4 Khả kiểm soát nhiệt mạch BMS 19 2.2.5 Mạng giao tiếp lưu trữ liệu 20 2.3 Khảo sát số linh kiện: 21 2.3.1 Arduino nano 21 2.3.2 Điện trở Shunt: 24 2.3.3 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 26 2.3.4 Photocoupler (Opto quang) 28 2.3.5 Cảm biến nhiệt độ DS18B20: 29 Chương TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG 36 3.1 Yêu cầu hệ thống quản lý pin Lithium-ion (13 Cells) 36 3.2 Thiết kế pin 13 cell 37 3.2.1 Cell pin sử dụng cho pin 37 3.2.2 Mạch cân 13 cells 38 iii ` 3.2.3 Mạch sạc cho pin 39 3.2.4 Thiết kế hộp chứa pin 13 cell: 40 3.3 Tính tốn thiết kế mạch BMS 44 3.3.1.Thiết nguồn mạch nguồn nuôi thiết bị mạch 44 3.3.2 Tính tốn mạch đo dòng điện 46 3.3.3 Tính tốn quản lí điện áp 48 3.3.4 Tính tốn quản lí nhiệt độ 49 3.3.5 Tính tốn dung lượng pin 49 3.3.6 Lưu đồ thuật toán sơ đồ nguyên lý mạch BMS 50 3.3.7 Thiết kế vỏ hộp cho mạch BMS: 56 3.4 Thiết kế xe: 59 Chương THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ 60 4.1 Kết thiết kế 60 4.2 Thực nghiệm kiểm soát nhiệt 61 4.2.1 Kiểm tra độ sai lệch cảm biến nhiệt độ nhiệt kế…………… ….… 64 4.2.2 Kiểm tra hoạt động đèn nhiệt quạt tản nhiệt pin.……….64 4.3 Thực nghiệm quản lí dịng điện 64 4.3.1.Thực nghiệm ngắt xả theo tải 64 4.3.2 Thực nghiệm cảnh báo xe tự hành vượt tải 67 4.4 Thực nghiệm quản lí sạc xả 67 4.4.1 Thực nghiệm quan sát trình sạc pin 67 4.4.2 Thực nghiệm xả pin chế độ không tải 68 4.4.3 Thực nghiệm xả pin chế độ có tải 69 4.4.4 So sánh dung lượng pin xả có tải khơng tải 70 4.5 Đánh giá thực nghiệm 71 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72 5.1 Kết luận 72 5.2 Hạn chế đề tài 72 5.3 Kiến nghị 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC 76 iv Hình 4.7 Đồ thị kết quan sát trình sạc pin Nhận xét: - Bộ sạc pin làm việc tốt đáp ứng nguyên tắc đẳng dòng đẳng áp việc sạc pin Lithium-ion Tuy nhiên dòng sạc chưa ổn định - Mạch BMS có khả ngắt tốt, điểm ngắt 54,03 volt - Nhiệt độ pin đảm bảo trình sạc pin - Tính từ điện áp 47,2 volt đến sạc đầy, dung lượng pin đo 1600 mAh - Dung lượng sạc đạt khoảng 64% tổng dung lượng pin 4.4.2 Thực nghiệm xả pin chế độ không tải Cách thực hiện: Cho xe tự hành hoạt động chế độ không tải, với tốc độ tối đa Sau liệu lưu vào file Excel cuối vẽ đồ thị Hình 4.8 Đồ thị kết thực nghiệm xả khơng tải 68 Nhận xét: - Điểm ngắt xả pin 45,03 V Đáp ứng mức ngắt xả mong muốn 45V - Với dòng xả khoảng 1,5 A đến 2,5 A nhiệt độ pin dao động mức 32 độ C Chứng tỏ nhiệt độ pin đảm bảo q trình xả khơng tải - Trong khoảng điện áp từ 54,3 V đến 45,03 V dung lượng pin đo 1944 mAh Đạt 78% tổng dung lượng pin - Với chế độ xả không tải thời gian xe vận hành khoảng 78 phút 4.4.3 Thực nghiệm xả pin chế độ có tải Cách thực hiện: Cho xe tự hành chạy với tải người khoảng 60 kg Các liệu lưu lại, cuối vẽ đồ thị Hình 4.9 Đồ thị kết thực nghiệm xả có tải Nhận xét: - Ở chế độ xả có tải điện áp ngắt xả điểm 45,1 V Đáp ứng với điểm ngắt mong muốn 45 - Với dòng xả khoảng A đến 7,3 A nhiệt độ pin tăng từ 35 oC đến 41 độ C Điều theo thơng số từ nhà sản xuất nhiệt độ pin phụ thuộc vào dòng o xả dung lượng pin giảm nhiệt độ pin tăng theo - Trong khoảng điện áp từ 54V đến 45,1 V dung lượng pin đo 1628 mAh Đạt 65% tổng dung lượng pin - Với chế độ xả có tải thời gian xe vận hành khoảng 19 phút - Công suất tối đa pin q trình xả có tải 361,8 W thời điểm điện áp có giá trị 49,23 V dòng điện 7,35 A 69 ` 4.4.4 So sánh dung lượng pin xả có tải khơng tải Dựa vào kết từ q trình thực nghiệm xả có tải khơng tải, nhóm so sánh kết tính tốn dung lượng pin với datasheet nhà sản xuất để kiểm tra độ xác việc tính tốn dung lượng Hình 4.10 Đồ thị xả pin theo dịng điện pin INR18650-25R[2] Cách thực hiện: Điện áp trung bình viên pin tính tổng điện áp pin chia 13 Kết tính so sánh với kết nhà sản xuất điểm điện áp ngắt Với chế độ ảã khơng tải, dịng điện tính trung bình 1,5A so sánh với đồ thị xả dòng 1C datasheet Với chế độ xả có tải, dịng điện tính trung bình 5,07 A so sánh với độ thị xả dòng 5A datasheet Bảng 4.3 Bảng so sánh kết việc tính dung lượng mạch BMS so với Datasheet Điện áp (V) Dung lượng thực nghiệm Dung lượng từ Datasheet (mAh) (mAh) Sai số (%) Xả không tải 45,03/13=3,45 1944 1800 8% Xả có tải 45,1/13=3,47 1628 1500 8,5 % 70 Hình 4.11 Đồ thị so sánh kết xả có tải khơng tải Nhận xét: -Mạch BMS có khả tính tốn dung lượng pin độ xác chưa cao Điều phần phương pháp tính SOC chưa tối ưu Hơn nữa, dịng điện xả pin thực tế không ổn định việc xả pin phịng thí nghiệm dẫn đến độ sai số cao -Việc so sánh số việc dựa việc canh đo đồ thị nên sai số thực tế lớn 4.5 Đánh giá thực nghiệm -Việc thực nghiệm dựa thiết kế tính tốn ban đầu nên đánh giá tổng quan khả hoạt động mạch BMS -Các kết thực nghiệm cho thấy mạch BMS đáp ứng nhu cầu quản lý điệp áp, quản lý sạc xả, tính tốn dung dượng -Ngồi cách thực nghiệm thực mạch BMS cần có chế độ thực nghiệm khắc khe thực nghiệm với thời tiết nắng mưa nhằm để mạch BMS hoàn thiện 71 ` Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Sau gần tháng thực đồ án nhóm hồn thành đồ án hồn chỉnh, thiết kế phần cứng, hệ thống kiểm sốt tiêu chí mà ban đầu nhóm đề như: điện áp, cường độ dòng điện, nhiệt độ pin trình làm việc nhằm mục đích tản nhiệt kịp thời, tránh tượng sạc xả sâu vận hành pin Qua tiêu chí hồn thành nhóm lúc pin tăng thêm phần tin cậy, an toàn người dùng, tuổi thọ pin cải thiện đáng kể Cùng với hướng dẫn giáo viên hướng dẫn nhóm thực hành kiến thức học lập trình, thiết kế, thi cơng mạch điện Đây là hội để nhóm tìm hiểu sâu pin Lithium-ion tiền đề xe điện sau 5.2 Hạn chế đề tài -Quá trình thực đề tài liên quan tới pin Lithium-ion nhiên pin nhóm sửa dụng nạp adapter xả motor có sẵn xe nên chưa đảm bảo xác đường đặc tính pin mà cần phải có máy nạp xả chuyên dụng, dẫn đến việc ước lượng thông số SOC tương đối -Thống số SOH (State of health) chưa có lời giải nhóm có khả ước lượng tương đối thông số SOC thuật tốn nhóm để tính chưa phải thuật tốn tối ưu Và thơng số SOC nguồn đảm bảo nguồn mạch không bị tắt hoạt động -Đề tài sử dụng adapter mua sẵn để sạc nguồn pin nên chưa có khả điều chỉnh dịng sạc -Đã cân điện áp pin trình sạc/ xả thơng qua mạch mua chưa có khả thi công mạch 5.3 Kiến nghị -Việc sạc pin có ý nghĩ quan trọng hiệu suất tuổi thọ pin nên cần tìm giải pháp thi công mạch sạc đầu 54.6 V với chế độ CC-CV phù hợp với pin -Đề tài nhiều vấn đề cần khác phục như: ước lượng xác thơng số SOC, SOH, mạng CAN kết nối để đưa thông tin nguồn đến xử lý chung, … nên cần nhiều thời gian để nghiên cứu phát triển -Để cải thiện quãng đường xe tự hành nhóm đề xuất tăng thêm dung lượng nguồn cách tăng thêm số lượng pin 13 cell 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Toshiba Gobal, “How does Lithium-ion battery work” Internet: https://www.global.toshiba/ww/productssolutions/battery/scib/product/module/sip/download/batteryschool/episode.html [2] OTO-HUI, “Pin Lithium-Ion xe điện – Liệu bạn biết nó?” Internet: https://news.oto-hui.com/pin-lithium-ion-tren-xe-dien-lieu-ban-da-biet-het-veno/ [3] Panasonic, Lithium Ion Batteries Technical Handbook, 2007 [4] Shop điện tử thực hành, “Quá trình nạp xả pin lion”, Internet: https://shopdientuthuchanh.com/qua-trinh-nap-sa-cua-pin-lion/ [5] Dauz MZ, Mohamed A, Hannan MA An improved control method of battery energy storage system for hourly dispatch of photovoltaic power sources Energy Convers Manag 2013 [6] Đỗ Ngọc Quí, Đỗ Kiên Trung, “Ước lượng trạng thái sạc pin hệ thống quản lý lượng cho xe điện”, tạp chí khoa học cơng nghệ lượng Trường Đại học Điện Lực 2019 [7] Lê Nguyên Khang, Nguyễn Hữu Thịnh, “Mơ đường đặc tính pin Lithium-Ion phương pháp mạch tương đương”, đồ án môn học, Đại học Sư Phạm Kĩ Thuật TP.HCM, 49 trang [8] O Tremblay, “A Generic Battery Model for the Dynamic Simulation of Hybrid Electric Vehicles,” IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference(VPPC) 2007 [9] Ionenergy, “How does cell balancing improve battery life” Internet: https://www.ionenergy.co/resources/blogs/cell-balancing-battery-life/ [10] Seyed Mohammad Rezvanizaniani, Zongchang Liu, Yan Chen, Jay Lee, Review and recent advances in battery health monitoring and prognostics technologies for electric vehicle (EV) safety and mobility, Journal of Power Sources, January2014 [11] Hariprasad, Battery Management System in Electric Vehicles, International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), Vol Issue 05, May2020 73 ` [12] 3D linh kiện,” Arduino nano gì? Tại gọi bảng mạch tương lai?” Internet: https://3dlinhkien.com/arduino-nano-la-gi-tai-sao-goi-la-bang-mach- cua-tuong-lai-n77669.html [13] Hshop, “Vi điều khiển Atmega328P”, Internet: https://hshop.vn/products/vidieu-khien-atmega328p.html [14] Điện tử tương lai, “Các chân ATmega328P”, Internet: https://dientutuonglai.com/tim-hieu-atmega328p.html [15] Bảo An Automation, “Điện trở Shunt gì”, Internet: https://baoanjsc.com.vn/tin-hang/dien-tro-shunt-la-gi_2_1_31552_vn.aspx [16] RITECH, “IGBT gì? cấu tạo chức cách đo kiểm tra IGBT có tốt khơng”, https://banlinhkiendientu.vn/igbt-la-gi/ [17] Điện tử tương lai, “Tìm hiểu IGBT”, Internet: https://dientutuonglai.com/timhieu-igbt.html [18] Wikipedia, “IGBT”, Internet: https://vi.wikipedia.org/wiki/IGBT [19] Khuê Nguyễn Creator, “IGBT ứng dụng nguyên lý hoạt động IGBT” Internet: https://khuenguyencreator.com/igbt-la-gi-ung-dung-va-nguyen-lyhoat-dong-cua-igbt [20] Wikipedia , “Photocoupler”, Internet: https://vi.wikipedia.org/wiki/Photocoupler [21] DevIOT, “Giao tiếp 1-Wire với cảm biến nhiệt độ DS18B20”, Internet: https://deviot.vn/tutorials/avr.07957098/giao-tiep-1-wire-voi-cam-bien-nhietdo-ds18b20.15391999 [22] Datasheet Maximintergrated, “DS18B20-Programmable Resolution 1-Wire Digital Thermometer”, Internet: https://datasheets.maximinte- grated.com/en/ds/DS18B20.pdf [23] Robocon, “Pin SamSung INR 18650-25R 2500 mAh”, Internet: http://robocon.vn/detail/ppkp176-pin-samsung-18650-25r-2500mah-dong-xa-20achinh-hang-pg2.html [24] Datasheetcafe, “INR18650-25R Datasheet”, Internet: http://www.datasheetcafe.com/inr18650-25r-datasheet-lithium-battery/ [25] Ritech, “Mạch ổn áp sử dụng LM7805”, Internet: https://ritech.com.vn/machon-ap-su-dung-lm7805/ [26] Thegioiic, “L7805CV IC Ổn Áp 5V 1,5A”, Internet: https://www.thegioiic.com/products/l7805cv-ic-on-ap-5v-1-5a 74 [27] Dientu360, “TỤ HÓA 25V 1000UF 10*12MM”, Internet: https://dientu360.com/tu-hoa-25v-1000uf-10-12mm [28] Điện tử VIETNIC, “Tụ gốm 104”,Internet: https://www.vietnic.vn/tu-gom-104 [29] OLP Tieng Anh, “Chức LM358 – Học điện tử”, Internet: https://olptienganh.vn/chuc-nang-cua-lm358-hoc-dien-tu/ [30] Icdayroi, “Điện trở Shunt 5mR”, Internet: https://icdayroi.com/dien-tro-shunt-0005r-5mr [31] Robocon, “OP1 OPTO PC817/EL817 SOP4”, Internet: http://robocon.vn/detail/op1-opto-pc817el817-sop4.html [32] Alldatasheet, “Datasheet IGBT FGA25N120”, Internet: https://pdf1.alldatasheet.com/datasheetpdf/view/801175/KERSEMI/FGA25N12 0AN.html [33] Điện tử tương lai, “Tìm hiểu IRF540”, Internet: https://dientutuonglai.com/timhieu-irf540.html [34] Nshop,” Module hình LCD 2004 màu xanh dương”, Internet: https://nshopvn.com/product/lcd-2004-xanh-duong/ [35] Iotmaker,”Mạch chuyển đổi I2C cho LCD”, Internet: https://iotmaker.vn/machchuyen-doi-i2c-cho-lcd.html [36] Tiki, “Nhiệt kế đo nước chất lỏng KT300”, Internet: https://tiki.vn/nhiet-ke-donuoc-chat-long-kt300-p10186363.html 75 ` PHỤ LỤC Code nạp cho Arduino Nano phần mền Arduino IDE #include //Khai bao thu vien cho cac thiet bi giao tiep #include LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,20,4); #include #include #define ONE_WIRE_BUS OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS); //thiet lap thu vien giao tiep oneWire DallasTemperature DS18B20(&oneWire); #define charge //thiet lap cac chan dieu khien #define qua_nhiet #define discharge #define led_bao_sac float SOC=100; // khai bao bien su dung float tempC; int analogCharge,analogDischarge,analogU; float iCharge,iDischarge,U; int tinh_SOC(float i){ //ham tinh dung luong pin float Qc=2500;unsigned long t,tpass;float Qt;float soctieuthu; t = millis() - tpass; Qt = i*t/3600; //A.ms/mAh soctieuthu=Qt*100/Qc; SOC=(SOC-(soctieuthu)); tpass = millis(); return SOC; 76 } byte kitu_do[8]={ // khai bao mang in ki hieu 'do') B01110, B10001, B10001, B01110, B00000, B00000, B00000, B00000, }; void getTemperature(){ // ham tinh nhiet do {DS18B20.requestTemperatures(); tempC=DS18B20.getTempCByIndex(0); if (tempC==(-127)) { delay(100); } }while (tempC ==(-127.0)); } void printthongso(float dienap, float dongxa, float dongnap,float nhietdo,int thamso){// ham in thong so len LCD lcd.setCursor(0,0); lcd.print("DIEN AP:"); lcd.setCursor(8,0); lcd.print(dienap); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("I NAP/XA:"); 77 ` lcd.setCursor(9,1); lcd.print(dongxa); lcd.print("/"); lcd.print(dongnap); lcd.setCursor(0,2); lcd.print("NHIET DO:"); lcd.setCursor(9,2); lcd.print(nhietdo); lcd.setCursor(14,2); lcd.write(byte(0)); lcd.print("C"); lcd.setCursor(0,3); lcd.print("DUNG LUONG:"); int donvi=thamso%10;int chuc=thamso/10%10; int tram=thamso/100; if (tram==0){ lcd.print(" "); lcd.print(chuc); lcd.print(donvi); lcd.print("%"); } else{ lcd.print(tram); lcd.print(chuc); lcd.print(donvi); lcd.print("%"); } 78 } void printquatai(){ // ham in canh bao qua tai lcd.clear(); delay(10); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("****QUA TAI****"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("U:"); lcd.print(U); lcd.print("V"); lcd.setCursor(0,2); lcd.print("I:"); lcd.print(iDischarge); lcd.print("A"); lcd.setCursor(0,3); lcd.print("Congsuat:"); lcd.print(U*iDischarge); lcd.print("W"); delay(5000); lcd.clear(); } void setup() { pinMode(discharge, OUTPUT); // thiet lap IN/OUT cho cac chan pinMode(charge, OUTPUT); pinMode(qua_nhiet, OUTPUT); pinMode(led_bao_sac, OUTPUT); lcd.init(); // khoi tao LCD 79 ` lcd.backlight(); lcd.createChar(0,kitu_do);// tao ki tu 'do' da khai bao o tren } void loop() { analogU=analogRead(A0); U=48*analogU/470; //tinh dien ap dau vao if (U < 45) { digitalWrite(discharge, LOW); digitalWrite(charge, HIGH); } else if(U > 54) { digitalWrite(discharge,HIGH); digitalWrite(charge,LOW); SOC=100; } else{ digitalWrite(discharge,HIGH); digitalWrite(charge,HIGH); } analogDischarge=analogRead(A1); analogCharge=analogRead(A2); iDischarge=((analogDischarge-14)*5)/(1023*0.005*50); // tinh dong dien xa iCharge=((analogCharge)*5)/(1023*0.005*100); // tinh dong dien nap tinh_SOC(iDischarge); //tinh dung luong pin xa if(analogCharge >4) { digitalWrite(led_bao_sac,HIGH); } 80 else{ digitalWrite(led_bao_sac,LOW); } getTemperature(); // doc nhiet cam bien if (tempC > 55){ digitalWrite(qua_nhiet,HIGH); } else { digitalWrite(qua_nhiet, LOW); } if ((abs(U*iDischarge)-350)>0){ printquatai(); } else{ printthongso(U,iCharge,iDischarge,tempC,SOC); } } 81 ` S K L 0