Thiết kế mô hình đèn led cảnh báo chuyển động dùng năng lượng mặt trời | Tiểu luận Môn Năng lượng mới trên Ô tô Trường đại học sư phạm kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ----------
MÔN HỌC: NĂNG LƯỢNG MỚI TRÊN Ô TÔ TIỂU LUẬN
THIẾẾT KẾẾ ĐÈN LED C NH B Ả ÁO CHUY N Đ Ể NG Ộ DÙNG NĂNG LƯ NG M Ợ T TR Ặ I Ờ
GVHD: TRẦẦN THANH THƯỞNG
SVTH: GIANG TẦẾN Đ T 18145102 Ạ
LẾ HOÀNG HUY 18145127
NGUYẾỄN PHƯỚC VINH 18145287
TRẦẦN LẾ MINH 18145179
PH M HỒẦNG HIẾẾU 18 Ạ 145118
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2021 Mục Lục
Tổng quan đề tài........................................................................................................1
Chương 1: THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐÈN LED NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI...........2
1.1 Linh kiện sử dụng................................................................................................2
1.2 Sơ dồ đấu dây......................................................................................................5
1.3 Nguyên lý hoạt động...........................................................................................5
Chương 2: KẾT LUẬN..............................................................................................7
2.1 Kết quả................................................................................................................7
2.2 Ứng dụng.............................................................................................................7
2.3 Ý nghĩa................................................................................................................7
2.4 Hướng phát triển..................................................................................................7 TÀI LIỆU THAM KHẢO i DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Pin li-ion: 3.7V, 4800mAh........................................................................2
Hình 1.2. Mạch bảo vệ pin: tự ngắt khi pin sạc đầy và quá dòng............................2
Hình 1.3. Biến trở 5k và 1k: điều chỉnh dòng điện...................................................2
Hình 1.4. Cảm biến chuyển động: nhận biết chuyển động........................................3
Hình 1.5. Pin mặt trời 12V, 1A..................................................................................3
Hình 1.6. Opamp: cấp tín hiệu INT cho transistor....................................................3
Hình 1.7. Quang trở: nhận biết ánh sáng..................................................................3
Hình 1.8. Modul relay 5V: nhận tín hiệu âm.............................................................4
Hình 1.9. Đèn Led: 12V, 24Wh.................................................................................4
Hình 1.10 Sơ đồ đấu dây...........................................................................................5 ii Tổng quan đề tài
Cùng với quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nước, nền kinh tế
nước ta ngày càng phát triển. Sự phát triển của nền kinh tế kéo theo nhu cầu năng
lượng cho phát triển kinh tế, xã hội ngày càng tăng mạnh. Năng lượng đang trở
thành một vấn đề bức thiết toàn cầu. Nguồn năng lượng hóa thạch đang ngày càng
bị cạn kiệt, đồng thời ô nhiễm môi trường ngày càng trở nên nghiêm trọng. Nhu
cầu tìm ra loại năng lượng mới, xanh sạch và có thể tái tạo được,... thay thế nguồn
năng lượng hóa thạch truyền thống là bài toán đặt ra từ lâu đối với các quốc gia
phát triển như Anh, Mỹ, Pháp và các quốc gia đang phát triển như Việt Nam …
Việc mở cửa hội nhập của nền kinh tế, Việt Nam cũng gặp phải những khó khăn và
trở ngại chung khi thiếu hụt về năng lượng, trong khi các nguồn năng lượng truyền
thống dần không đủ đáp ứng. Mặt khác, Việt Nam là một quốc gia nhiệt đới gió
mùa, có phần đất liền trải dài từ kinh tuyến 102°8′ Đông đến 109°27′ Đông và từ vĩ
tuyến 8°27′ Bắc đến 23°23′ Bắc, cách đường xích đạo không xa nên cường độ ánh
sáng mặt trời nhận được rất dồi dào. Với ưu thế về vị trí địa lý này, Việt Nam hoàn
toàn có thể sử dụng nguồn năng lượng mặt trời đầy tiềm năng này. Những năm gần
đây, khai thác năng lượng mặt trời đang được nhà nước quan tâm. Xuất phát từ yêu
cầu thực tế và được sự đồng ý của Giáo viên hướng dẫn, nhóm chúng em quyết
định thực hiện đề tài “Thiết kế đèn led sử dụng năng lượng Mặt Trời” với mong
muốn khi đề tài được ứng dụng trong thực tế sẽ tạo ra thiết bị đèn hữu ích sử dụng
trong đời sống. Và làm cơ sở để tạo nên những trạm điện mặt trời trong tương lai. 1
Chương 1: THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐÈN LED NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
1.1 Linh kiện sử dụng
Hình 1.1. Pin li-ion: 3.7V, 4800mAh.
Hình 1.2 Mạch bảo vệ pin: tự ngắt khi pin sạc đầy và quá dòng.
Hình 1.3 Biến trở 5k và 1k: điều chỉnh dòng điện. 2
Hình 1.4. Cảm biến chuyển động: nhận biết chuyển động.
Hình 1.5. Pin mặt trời 12V, 1A.
Hình 1.6. Opamp: cấp tín hiệu INT cho transistor.
Hình 1.7. Quang trở: nhận biết ánh sáng. 3
Hình 1.8. Modul relay 5V: nhận tín hiệu âm.
Hình 1.9. Đèn Led: 12V, 24Wh. 4 1.2Sơ dồ đấu dây
Hình 1.10 Sơ đồ đấu dây
1.3Nguyên lý hoạt động
Ban ngày đèn tự ngắt, tấm sạc pin năng lượng mặt trời tự nạp năng lượng do
ánh sáng chiếu vào tích tụ nạp vào tấm pin mặt trời. Ánh sáng sẽ được tích tụ cho
tới khi đủ năng lượng và tự động ngắt (tất cả quá trình bật tắt, nạp điện được điều
khiển bởi vi mạch bên trong đèn). Khi nhận ánh sáng pin mặt trời sẽ sạc cho 3 pin
li-ion. Do pin chỉ có dung lượng tối đa là 4.8Ah nên khi sạc sẽ đầy trong khoảng 5
giờ sau đó tự ngắt. Để đèn sáng thì phải thỏa hai điều kiện là trời tối và khi có 5
người đi ngang qua. Từ hai tín hiệu INT sẽ được cấp đến transistor và từ transistor
tiếp tục cấp tín hiệu đến relay để relay cấp nguồn dương 12V cho led.
Khi trời tối và có người đi ngang qua đèn lúc này sẽ sáng lên khoảng 30 giây rồi
sau đó tự tắt do cảm biến chuyển động hoạt động. Với mô hình này dung lượng tối
đa để đèn sáng liên tục khoảng 2 giờ tức đèn sáng tắt được 240 lần.
Thời gian sạc của pin = Ah của pin/Dòng sạc T = Ah/A Trong đó: T: Giờ thời gian.
Ah: Định mức Ampe giờ của pin.
A: Dòng điện tính bằng Ampe. 6
Chương 2: KẾT LUẬN 2.1 Kết quả
Sau quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài, chúng em đã thu được kết quả như
mục tiêu ban đầu đề ra là thiết kế đèn led chiếu sáng bằng năng lượng Mặt Trời,
góp phần ứng dụng sự tiện lợi của nó vào cuộc sống hằng ngày. Giúp cho việc bật
tắt đèn thủ công trở nên tự động hóa. 2.2 Ứng dụng
Việc chế tạo mô hình đèn led tự động giúp mọi người có thể ứng dụng vào thực
tiễn như việc lắp đặt trong nhà giúp tiết kiệm điện năng khi không cần thiết, lắp đặt
ở những nơi công cộng, trên những đoạn đường vắng,… 2.3 Ý nghĩa
Việc sử dụng thiết bị năng lượng mặt trời vào sinh hoạt hàng ngày giúp con
người có ý thức cao trong việc bảo vệ môi trường. Từ việc con người sử dụng các
dòng năng lượng tàn dư sinh học than đá, dầu mỏ, khí tự nhiên, đến năng lượng
nước thủy điện, năng lượng hạt nhân, năng lượng sinh khối. Và nhận ra những mặt
tiêu cực mà những nguồn năng lượng này mang lại, thì lại không ngừng phát minh
ra các nguồn năng lượng từ thiên nhiên như: năng lượng gió, năng lượng mặt
trời… Từ đó có ý nghĩa trong việc tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường, góp
phần cải thiện môi trường nói riêng và đẩy mạnh nguồn tài nguyên mới nói chung.
Mở một hướng đi mới trong công cuộc khai thác các tài nguyên thiên nhiên sẵn có
để phục vụ con người.
2.4 Hướng phát triển
Hiện nay nguồn năng lượng mặt trời đang được sử dụng rộng rãi nhưng việc
khai thác vẫn còn rất hạn chế như giá thành cao, ánh sáng mặt trời không ổn định,
đặc biệt vào mùa mưa hay việc thi công loại đèn này đòi hỏi vị trí hấp thụ tốt ánh
sáng tốt. Do vậy trong tương lai nhóm chúng tôi mong muốn có thể phát triển mô 7
hình này một cách hoàn thiện và tiện lợi hơn như làm tấm pin mặt trời có thể xoay
tự động để hứng ánh nắng từ nhiều hướng, chế tạo cải tiến tấm pin có thể tích trữ
điện năng của những ngày nắng nhiều sử dụng lại cho những ngày trời râm hoặc mưa. 8 TÀI LIỆU THAM KHẢO
https://tietkiemnangluong.com.vn/tin-tuc/khoa-hoc-cong-nghe/t11773/nghien-cuu-
che-tao-den-nang-luong-mat-troi.html https://banlinhkien.com/
https://bachkhoadientu.vn/dien-tu-co-ban.html 9