Thiết kế và chế tạo hệ thống hướng sáng tấm pin năng lượng mặt trời

Nhằm mục đích tăng hiệu suất làm việc của các tấm pin năng lượng mặt trời trong đề tài này tôi nghiên cứu và chế tạo hệ thống điều khiển hướng sáng cho tấm pin mặt trời theo hướng có lượng bức xạ lớn nhất Ngoài ra trong đề tài cho ta thấy mặt tổng quan về một hệ thống điện sử dụng năng lượng mặt trời

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CƠ ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG HƯỚNG SÁNG TẤM PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Giáo viên hướng dẫn Giáo viên duyệt Sinh viên thực Số thẻ sinh viên Lớp : : : : : TS ĐẶNG PHƯỚC VINH PGS TS TRẦN XUÂN TÙY TRƯƠNG CÔNG TUẤN ANH 101120332 12CDT2 Đà Nẵng, 12/2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trương Công Tuấn Anh Số thẻ sinh viên: 101120332 Lớp:12CDT Khoa:Cơ Khí Ngành: Cơ điện tử Tên đề tài đồ án: Thiết kế chế tạo hệ thống hướng sáng pin lượng mặt trời Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: - Tham khảo thực tế Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Chương 1: Tổng quan hệ thống điện lượng mặt trời Chương 2: Thiết kế hệ thống khí Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển Chương 4: Kết luận Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): - Sơ đồ động: A∅ - Sơ đồ khối + Lưu đồ thuật toán: A∅ - Bản vẽ chi tiết: A∅ - Sơ đồ mạch: A∅ Họ tên người hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 30/8/2017 Ngày hoàn thành đồ án: 22/12/2017 Đà Nẵng, ngày 30 tháng năm 2017 Trưởng Bộ mơn Người hướng dẫn i TĨM TẮT Tên đề tài: Thiết kế chế tạo hệ thống hướng sáng cho pin lượng mặt trời Sinh viên thực : TRƯƠNG CƠNG TUẤN ANH MSSV: 101120332 LỚP: 12CDT2 Tóm tắt nội dung đề tài: Nhằm mục đích tăng hiệu suất làm việc pin lượng mặt trời đề tài nghiên cứu chế tạo hệ thống điều khiển hướng sáng cho pin mặt trời theo hướng có lượng xạ lớn Ngoài ra, đề tài cho ta thấy mặt tổng quan hệ thống điện sử dụng lượng mặt trời iv LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, theo đà phát triển công nghiệp việc sử dụng lượng điện ngày tăng Chúng ta sử dụng điện phần lớn sản xuất từ thủy điện lượng hóa thạch Nhưng với thủy điện chịu ảnh hưởng mức nước nên việc sản xuất điện vào mùa khơ khó khăn việc sử dụng lượng hóa thạch gây ô nhiễm môi trường lượng hóa thạch ngày bị cạn kiệt Vì cần tìm nguồn lượng thay Năng lượng mặt trời nguồn lượng vô tận nguồn lượng không gây ô nhiễm môi trường Điện sản xuất từ lượng mặt trời ứng dụng nhiều sống có nhiều nhà máy sản xuất điện với cơng suất lớn lắp đặt nhằm giảm thiểu phụ thuộc sản xuất điện thủy điện hóa thạch trước Ở nước ta việc ứng dụng lượng mặt trời vào sản xuất điện cịn có vài dự án tiến hành lắp đặt cho hộ dân nhỏ lẽ vùng sâu vùng xa hải đảo Vì chi phí lắp đặt ban đầu cao so với việc trả cho chi phí điện lưới suất làm việc chuyển đổi từ lượng mặt trời sang điện cịn thấp Trong đồ án này, tơi thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển pin quay theo hướng có xạ lớn nhất, với hệ thống làm tăng suất pin lượng mặt trời Trong trình làm đồ án tơi vơ biết ơn giúp đỡ tận tình thầy TS Đặng Phước Vinh giúp tơi hồn thành đồ án cách thuận lợi Ngồi ra, tơi xin cảm ơn thầy cô giáo giảng dạy trường Bách Khoa đại học Đà Nẵng đặc biệt thầy cô nghành Cơ điện tử - khoa Cơ Khí tận tình giảng dạy cung cấp cho tơi kiến thức bổ ích suốt q trình học tập trường Đồ án cịn nhiều thiếu sót nên tơi mong nhận đóng góp ý kiến quý thầy cô bạn để đồ án tơi hồn thiện Đà Nẵng, ngày 29 tháng 12 năm 2017 Sinh viên thực Trương Công Tuấn Anh v CAM ĐOAN VỀ LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT Tôi xin cam đoan thực nghiêm túc đạo đức, liêm q trình làm đồ án Trong đồ án không vi phạm hành vi liên quan đến quy chế liêm học thuật trích dẫn tài liệu tham khảo cách cụ thể Sinh viên thực Trương Công Tuấn Anh vi MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i TÓM TẮT iv LỜI NÓI ĐẦU v CAM ĐOAN VỀ LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT vi MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI – NHU CẦU VÀ TÍNH CẤP THIẾT 1.1 Giới thiệu tổng quan lượng mặt trời 1.1.1 Điện mặt trời 1.1.2 Nhiệt điện mặt trời 1.2 Các dự án điện mặt trời giới 1.3 Điện mặt trời Việt Nam 1.3.1 Tiềm điện mặt trời Việt Nam 1.3.2 Những dự án điện mặt trời Việt Nam 1.4 Tính cấp thiết đề tài 1.5 Phân loại hệ thống lượng mặt trời 1.5.1 Hệ thống nối lưới 1.5.2 Ưu nhược điểm hệ thống điện sử dụng lượng mặt trời 10 Chương 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ 12 2.1 Đặt vấn đề 12 2.2 Ý tưởng thực 12 2.3 Các phận cấu tạo hệ thống lượng mặt trời 12 2.3.1 Tấm pin lượng mặt trời 13 2.3.2 Ắc quy 22 2.3.3 Khung đỡ 22 2.3.4 Bộ điều khiển sạc lượng mặt trời 23 2.4 Các phận hệ thống bám góc pin 24 2.4.1 Khung giá đỡ có trục quay theo hướng ánh sáng mặt trời 24 2.4.2 Lựa chọn động điện 27 2.4.3 Thiết kế cấu tay quay – lắc 31 2.4.4 Thiết kế truyền xích 32 Chương 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 35 vii 3.1 Phương án thiết kế 35 3.2 Các thiết bị hệ thống 35 3.2.1 Cảm biến đo cường độ ánh sáng 35 3.2.2 Bộ điều khiển 40 3.2.3 Mạch điều khiển động 42 3.3 Sơ đồ mạch động lực 45 3.4 Sơ đồ thuật toán 47 3.5 Chương trình điều khiển 49 Chương 4: KẾT LUẬN 53 4.1 Các kết đạt 53 4.2 Những vấn đề chưa tốt hệ thống 53 4.3 Hướng phát triển sản phẩm 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 viii Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát pin mặt trời quay theo hướng có xạ mặt trời lớn MỞ ĐẦU Nhằm tăng hiệu suất làm việc hệ thống điện mặt trời cần cho pin quay theo hướng mặt trời tức ánh sáng mặt trời vng góc với pin Vì vậy, đề tài thiết kế hệ thống giá đỡ pin quay theo hướng có ánh sáng lớn Điều có lợi ích lớn tận dụng hết lượng ánh sáng mặt trời tạo công suất điện lớn Trong đề tài tác giả sử dụng động giảm tốc kết hợp cảm biến đo cường độ ánh sáng để tìm vị trí ánh sáng lớn nhất, sử dụng cảm biến xác định góc lớn sau cho dàn đỡ pin quay hướng mà cảm biến tìm thơng qua việc điều chỉnh cấu động cách thích hợp Cấu trúc đồ án: Chương 1: Tổng quan hệ thống điện lượng mặt trời Chương 2: Thiết kế hệ thống khí Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển Chương 4: Kết luận Sinh viên thực hiện: Trương Công Tuấn Anh – Giáo viên hướng dẫn: T.S Đặng Phước Vinh Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát pin mặt trời quay theo hướng có xạ mặt trời lớn Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 1.1 Giới thiệu tổng quan lượng mặt trời Năng lượng mặt trời lượng dòng xạ điện từ xuất phát từ mặt trời, cộng với phần nhỏ lượng hạt nguyên tử khác phóng từ ngơi Dịng lượng tiếp tục phát phản ứng hạt nhân mặt trời hết nhiên liệu, vào khoảng tỉ năm Con người biết sử dụng nguồn lượng từ sớm, ứng dụng lượng mặt trời vào công nghệ sản xuất quy mô rộng thực vào kỷ 18 chủ yếu nước nhiều lượng mặt trời, vùng sa mạc Từ sau khủng hoảng lượng giới năm 1968 1973, lượng mặt trời đặc biệt quan tâm Các nước công nghiệp phát triển tiên phong việc nghiên cứu ứng dụng lượng mặt trời Các ứng dụng lượng mặt trời phổ biến điện mặt trời nhiệt mặt trời 1.1.1 Điện mặt trời Điện mặt trời lĩnh vực nghiên cứu để biến đổi lượng mặt trời thành lượng điện Hiện có hai phương thức sản xuất điện từ lượng mặt trời • Chuyển đổi trực tiếp ánh sáng mặt trời thành điện cách sử dụng pin mặt trời (Photovoltaic) Phương pháp sử dụng nhiều việc sản xuất điện quy mô lớn nhỏ khác nhau, cung cấp lượng cho tàu vũ trụ chiếu sáng cơng cộng … • Chuyển đổi gián tiếp cách tạo nhiệt độ cao hệ thống gương phản chiếu hội tụ ánh sáng để gia nhiệt cho môi chất truyền động cho máy phát điện Phương pháp ứng dụng để sản xuất quy mô lớn 1.1.2 Nhiệt điện mặt trời Năng lượng mặt trời ứng dụng để đun nước nóng, làm ấm khơng gian thu nhiệt, nấu nước chảo tập trung ánh sáng mặt trời Sinh viên thực hiện: Trương Công Tuấn Anh – Giáo viên hướng dẫn: T.S Đặng Phước Vinh Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát pin mặt trời quay theo hướng có xạ mặt trời lớn 1.2 Các dự án điện mặt trời giới Từ năm 1839 người phát tượng quang điện nay, lượng mặt trời nói chung điện mặt trời nói riêng có bước tiến vượt bậc Từ ứng dụng nhỏ máy tính bỏ túi Việt Nam, đến xe ô tô mặt trời Úc, vệ tinh dùng lượng mặt trời Mỹ Người ta bắt gặp đèn sạc lượng mặt trời làng chưa có điện lưới Châu Phi, tới điện mặt trời quy mơ hộ gia đình Bangladesh, hay trang trại điện mặt trời rộng hàng ngàn mét vng Đức Cả giới có tới gần 40GW điện sản xuất từ lượng mặt trời.Trong đó, cơng suất lắp đặt năm 2010 16.6GW, nước Đức đóng góp gần 50% lượng điện sản xuất từ lượng mặt trời năm 2010, nửa nhu cầu điện nước Công suất lắp đặt điện mặt trời tăng cách ngoạn mục nhờ nỗ lực sách nghiên cứu phát triển, hỗ trợ công nghiệp đặc biệt sách biểu giá FIT, hỗ trợ điện từ lượng mặt trời Bình qn năm cơng suất lắp đặt tăng 50% Năm 2008, tổng công suất lắp đặt điện mặt trời đạt 16GW, năm sau tăng lên tới 22GW năm 2010 đạt xấp xỉ 40GW Trong Châu Âu chiếm tới 75% sản lượng điện từ lượng mặt trời Trung Quốc thị trường nhờ đầu tư lớn vào ngành công nghiệp sản xuất pin mặt trời sách trợ giá cho người tiêu dùng Năm 2011 đánh dấu 1GW công suất lắp đặt nước Ba khu vực sản xuất điện mặt trời giới EU, Asia Pacific (Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc, Úc, Đài Loan, Thái Lan) , Bắc Mỹ Xu hướng giới phân tán nguồn cung lượng quy mơ lớn, nhờ đó, điện mặt trời có chỗ đứng với công suất cho nhà máy ngày tăng Theo khảo sát PVR Partners (http://www.pvresource.com), phần tư công suất lắp đặt năm 2010 cho hệ thống lớn từ 500kWp trở lên Nhờ nỗ lực nghiên cứu đưa hiệu suất pin tăng lên (tới 40% theo kết NREL), hay từ 16-20% cho loại pin tinh thể Silic thông thường Đây động lực lớn góp phần tăng tính cạnh tranh cho điện mặt trời nhờ giảm nhược điểm diện tích lắp đặt giá thành pin mặt trời Dự án lớn giới xây dựng nhà máy điện mặt trời sa mạc Sahara với công suất 100GW, cung cấp Sinh viên thực hiện: Trương Công Tuấn Anh – Giáo viên hướng dẫn: T.S Đặng Phước Vinh Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát pin mặt trời quay theo hướng có xạ mặt trời lớn 3.2.2 Bộ điều khiển a Các điều khiển thông dụng Hiện có nhiều điều khiển sử dụng học tập nghiên cứu Các điều khiển giúp ích lớn cho việc điều khiển, khiến cho công việc giải cách nhanh chóng dễ dàng • PIC PIC viết tắt “Programable Intelligent Computer”, tạm dịch “máy tính thơng minh khả trình” hãng Genenral Instrument đặt tên cho vi điều khiển họ: PIC1650 thiết kế để dùng làm thiết bị ngoại vi cho vi điều khiển CP1600.Vi điều khiển sau nghiên cứu phát triển thêm từ hình thành nên dịng vi điều khiển PIC ngày Hình 3.8 Sơ đồ chân PIC • Arduino Arduino thật bo mạch vi xử lý dùng để lập trình tương tác với thiết bị phần cứng cảm biến, động cơ, đèn thiết bị khác Đặc điểm bật Arduino môi trường phát triển ứng dụng dễ sử dụng.Phần cứng bao gồm board mạch nguồn mở thiết kế tảng vi xử lý AVR Atmel 8bit, ARM Atmel 32-bit Những Model trang bị gồm cổng giao tiếp USB, chân đầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương thích với nhiều board mở rộng khác Một mạch Arduino bao gồm vi điều khiển AVR với nhiều linh kiện bổ sung giúp dễ dàng lập trình mở rộng với mạch khác Một khía cạnh quan Sinh viên thực hiện: Trương Công Tuấn Anh – Giáo viên hướng dẫn: T.S Đặng Phước Vinh 40 Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát pin mặt trời quay theo hướng có xạ mặt trời lớn trọng Arduino kết nối tiêu chuẩn nó, cho phép người dùng kết nối với CPU board với module thêm vào dễ dàng chuyển đổi Hình 3.9 Arduino Arduino có lợi thế: Đầu tiên rút ngắn đáng kể thời gian phát triển sản phẩm sử dụng sẵn linh kiện thư viện dễ dàng debug (gỡ rối) lỗi xảy với lập trình cho vi điều khiển Tiếp đó, bo mạch Arduino thiết kế chuyên gia hàng đầu mạch điện tử, tính ổn định tín hiệu bo mạch cao Trái ngược với tín hiệu ổn định thường thấy người bước vào lĩnh vực điện tử Sinh viên thực hiện: Trương Công Tuấn Anh – Giáo viên hướng dẫn: T.S Đặng Phước Vinh 41 Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát pin mặt trời quay theo hướng có xạ mặt trời lớn • PLC Hình 3.10 S7-200 PLC PLC thiết bị điều khiển lập trình, thiết kế để chuyên dung cơng nghiệp để điều khiển tiến trình xử lý từ đơn giản đến phức tạp, tùy thuôc vào người điều khiển mà thực loạt chương trình kiện PLC dùng thay mạch rơ le thực tế Nguyên lý hoạt động PLC quét trạng thái đầu đầu vào tức đầu vào có thay đổi đầu thay đổi theo Ngơn ngữ lập trình PLC phổ biến Ladder State Login, ngơn ngữ lập trình phổ biến nhiện Trong PLC, phần cứng CPU chương trình đơn vị cho trình điều khiển xử lý hệ thống Chức mà điều khiển cần thực xác định chương trình Chương trình nạp sẵn vào nhớ PLC, PLC thực việc điều khiển dựa vào chương trình Như muốn thay đổi hay mở rộng chức qui trình cơng nghệ, ta cần thay đổi chương trình bên nhớ PLC Việc thay đổi hay mở rộng chức thực cách dễ dàng mà không cần can thiệp vật lý so với sử dụng dây nối hay Relay b Thiết kế điều khiển Trong đồ án sử dụng arduino nano có ưu điểm mơ đun sẵn dàng sử dụng kết nối với máy tính, bên cạnh mơ đun arduino nano nhỏ gọn, tiện lợi cho thiết kế công suất nhỏ 3.2.3 Mạch điều khiển động Module L298 điều khiển động DC động bước, có lỗ nằm góc thuận tiện cho người sử dụng cố định vị trí module Sinh viên thực hiện: Trương Cơng Tuấn Anh – Giáo viên hướng dẫn: T.S Đặng Phước Vinh 42 Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát pin mặt trời quay theo hướng có xạ mặt trời lớn Có gắn tản nhiệt chống nóng cho IC, giúp IC điều khiển với dịng đỉnh đạt 2A IC L298N gắn với ốt board giúp bảo vệ vi xử lý chống lại dòng điện cảm ứng từ việc khởi động/ tắt động Hình 3.11 Module điều khiển động L298 Thơng số kĩ thuật: • • • • • • • Driver: L298N tích hợp hai mạch cầu H Điện áp điều khiển : +5V ~ +12 V Dòng tối đa cho cầu H :2A Điện áp tín hiệu điều khiển : +5 V ~ +7 V Dịng tín hiệu điều khiển : ~ 36Ma Cơng suất hao phí : 20W (khi nhiệt độ T = 75 °C) Nhiệt độ bảo quản : -25°C ~ +130 IC L298 IC tích hợp nguyên khối gồm mạch cầu H bên Với điện áp làm tăng công suất nhỏ động DC loại vừa… Chức chân L298: - chân INPUT: IN1, IN2, IN3, IN4 nối với chân 5, 7, 10, 12 L298 Đây chân nhận tín hiệu điều khiển Sinh viên thực hiện: Trương Công Tuấn Anh – Giáo viên hướng dẫn: T.S Đặng Phước Vinh 43 Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát pin mặt trời quay theo hướng có xạ mặt trời lớn - chân OUTUT: OUT1, OUT2, OUT3, OUT4 (tương ứng với chân INPUT) nối với chân 2, 3,13,14 L298 Các chân nối với động - Hai chân ENA ENB dùng để điều khiển mạch cầu H L298 Nếu mức logic “1” (nối với nguồn 5V) cho phép mạch cầu H hoạt động, mức logic “0” mạch cầu H không hoạt động Cách điều khiển chiều quay với L298: - Khi ENA = 0: Động không quay với đầu vào - Khi ENA = 1: - INT1 = 1; INT2 = 0: Động quay thuận - INT1 = 0; INT2 = 1: Động quay nghịch - INT1 = INT2: Động dùng tức - Với ENB tương tự với INT3, INT4 Sinh viên thực hiện: Trương Công Tuấn Anh – Giáo viên hướng dẫn: T.S Đặng Phước Vinh 44 Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát pin mặt trời quay theo hướng có xạ mặt trời lớn 3.3 Sơ đồ mạch động lực Sinh viên thực hiện: Trương Công Tuấn Anh – Giáo viên hướng dẫn: T.S Đặng Phước Vinh 45 Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát pin mặt trời quay theo hướng có xạ mặt trời lớn Bảng 3.1 Linh kiện Mô tả Các linh kiện sử dụng mạch điều khiển Kí hiệu vẽ ArduinoNano Thư viện Số lượng arduinoNano Motor Động B1 Motor Motor Động B2 Motor Photo Sen Quang Trở D1, D2, D3, D4 Photo Sen Diode Đi-ốt D5, D6, D7, D8, D9, D10, D11, D12 Diode 2N3906 PNP Q1, Q2, Q3, Q4 2N3906 2N3904 NPN 2N3904 Res Điện trở Q5, Q6, Q7, Q8 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R Res1 Sinh viên thực hiện: Trương Công Tuấn Anh – Giáo viên hướng dẫn: T.S Đặng Phước Vinh 46 Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát pin mặt trời quay theo hướng có xạ mặt trời lớn 3.4 Sơ đồ thuật toán Bắt đầu Đọc cảm biến quang (CdS1, CdS2, CdS3, CsS4) tbt = (CdS1+CdS2)/2 tbt : trung bình CdS1 : Cảm biến quang tbd = (CdS3+CdS4)/2 tbd : trung bình CdS2 : Cảm biến quang tbtr = (CdS1+CdS4)/2 tbtr : trung bình trái CdS3 : Cảm biến quang tbp = (CdS2+CdS3)/2 tbp : trung bình phải CdS4 : Cảm biến quang tbt < tbd Đ S Động quay xuống Đ tbd < tbt S Động dừng Động quay lên Sinh viên thực hiện: Trương Công Tuấn Anh – Giáo viên hướng dẫn: T.S Đặng Phước Vinh 47 Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát pin mặt trời quay theo hướng có xạ mặt trời lớn tbtr < tbp Động quay phải tbp < tbtr Động dừng Động quay trái End Sinh viên thực hiện: Trương Công Tuấn Anh – Giáo viên hướng dẫn: T.S Đặng Phước Vinh 48 Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát pin mặt trời quay theo hướng có xạ mặt trời lớn 3.5 Chương trình điều khiển #define IN1 #define IN2 12 #define IN3 #define IN4 10 #define MAX_SPEED 255 #define MIN_SPEED #define ltopl A2 #define ltopr A1 #define lbotl A3 #define lbotr A0 int topl,topr,botl,botr; int avgtop, avgbot, avgleft, avgright; void setup() { // put your setup code here, to run once: pinMode(A0,INPUT); pinMode(A1,INPUT); pinMode(A2,INPUT); pinMode(A3,INPUT); pinMode(IN1,OUTPUT); pinMode(IN2,OUTPUT); pinMode(IN3,OUTPUT); pinMode(IN4,OUTPUT); digitalWrite(IN1,LOW); digitalWrite(IN2,LOW); Sinh viên thực hiện: Trương Công Tuấn Anh – Giáo viên hướng dẫn: T.S Đặng Phước Vinh 49 Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát pin mặt trời quay theo hướng có xạ mặt trời lớn digitalWrite(IN3,LOW); digitalWrite(IN4,LOW); delay(500); } void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: // Measure light current topl = analogRead(ltopl); topr = analogRead(ltopr); botl = analogRead(lbotl); botr = analogRead(lbotr); // calculating average avgtop = (topl + topr) / 2; avgbot = (botl + botr) / 2; avgleft = (topl + botl) / 2; avgright = (topr + botr) / 2; // tracking solar if (avgtop < avgbot){ motor_2_Up(200); delay(10); } else if (avgbot < avgtop){ motor_2_Down(200); Sinh viên thực hiện: Trương Công Tuấn Anh – Giáo viên hướng dẫn: T.S Đặng Phước Vinh 50 Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát pin mặt trời quay theo hướng có xạ mặt trời lớn delay(10); } else { motor_2_Stop(); } if (avgleft < avgright){ motor_1_Up(200); delay(10); } else if (avgleft < avgright){ motor_1_Down(200); delay(10); } else { motor_1_Stop(); } } ///////////////////////////////////////////// void motor_1_Stop() { digitalWrite(IN1, LOW); digitalWrite(IN2, LOW); } void motor_2_Stop() { Sinh viên thực hiện: Trương Công Tuấn Anh – Giáo viên hướng dẫn: T.S Đặng Phước Vinh 51 Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát pin mặt trời quay theo hướng có xạ mặt trời lớn digitalWrite(IN3, LOW); digitalWrite(IN4, LOW); } void motor_1_Up(int speed_) { digitalWrite(IN1,HIGH); analogWrite(IN2,255 - speed_); } void motor_1_Down(int speed_) { digitalWrite(IN1,LOW); analogWrite(IN2,speed_); } void motor_2_Up(int speed_) { digitalWrite(IN3,HIGH); analogWrite(IN4,255-speed_); } void motor_2_Down(int speed_) { digitalWrite(IN3,LOW); analogWrite(IN4,speed_); } Sinh viên thực hiện: Trương Công Tuấn Anh – Giáo viên hướng dẫn: T.S Đặng Phước Vinh 52 Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát pin mặt trời quay theo hướng có xạ mặt trời lớn Chương 4: KẾT LUẬN Các kết đạt Hệ thống hoàn thiện hoạt động ổn định, cấu chấp hành không bị lỗi 4.1 Khi hệ thống hoạt động tự động xác định góc quay dàn pin điều khiển quay góc xác với sai số nhỏ 4.2 Những vấn đề chưa tốt hệ thống Hiện sản phẩm chưa có xử lý lượng thu Hệ thống chưa có cảnh báo có cố xảy để bảo vệ tốt cho hệ thống 4.3 Hướng phát triển sản phẩm Phát triển thêm xử lý lượng thu hệ thống báo lỗi Dựa hệ thống làm ta áp dụng để làm hệ thống với số lượng lớn pin thấy rõ việc điều khiển pin quay theo góc mặt trời hiệu Tận dụng tối đa công suất pin Sinh viên thực hiện: Trương Công Tuấn Anh – Giáo viên hướng dẫn: T.S Đặng Phước Vinh 53 Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát pin mặt trời quay theo hướng có xạ mặt trời lớn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Trọng Hiệp - Nguyễn Văn Lâm Thiết kế chi tiết máy Nxb Giáo dục, Hà Nội, 1998 [2] Nguyễn Văn Yến Thiết lập vẽ đồ án chi tiết máy Nxb Giao thông vận tải [3] PGS Hà Văn Vui – TS.Nguyễn Chỉ Sáng Sổ tay thiết kế khí Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2006 [4] TS Hoàng Dương Hùng Năng lượng mặt trời lý thuyết ứng dụng Nxb Khoa học Kỹ thuật [5] Heinrich Haberlin Photovoltaics Systtôi Design and Practice Nxb Wiley [6] https:// codientu.org [7] https://arduino.vn Sinh viên thực hiện: Trương Công Tuấn Anh – Giáo viên hướng dẫn: T.S Đặng Phước Vinh 54 ... xạ mặt trời lớn 2.3.1 Tấm pin lượng mặt trời a Giới thiệu pin lượng mặt trời Pin lượng mặt trời (pin mặt trời /pin quang điện) thiết bị giúp chuyển hóa trực tiếp lượng ánh sáng mặt trời (quang năng) ... Vinh Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát pin mặt trời quay theo hướng có xạ mặt trời lớn Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 1.1 Giới thiệu tổng quan lượng mặt trời Năng lượng. .. thành hệ thống hướng sáng pin lượng mặt trời 2.4 2.4.1 Khung giá đỡ có trục quay theo hướng ánh sáng mặt trời a Các phương án thiết kế Hệ thống đảm bảo pin ln vng góc với tia sáng mặt trời thời