B
BỘ
Ộ
G
GI
IÁ
ÁO
O
D
DỤ
ỤC
C
V
VÀ
À
Đ
ĐÀ
ÀO
O
T
TẠ
ẠO
O
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU
BỘ MÔN– ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Đ
ĐỒ
Ồ
Á
ÁN
N
T
TỐ
ỐT
T
N
NG
GH
HI
IỆ
ỆP
P
Đ
Đề
ề
t
tà
ài
i
M
MÔ
Ô
H
HÌ
ÌN
NH
H
T
TỰ
Ự
Đ
ĐỘ
ỘN
NG
G
Đ
ĐI
IỀ
ỀU
U
K
KH
HI
IỂ
ỂN
N
P
PI
IN
N
M
MẶ
ẶT
T
T
TR
RỜ
ỜI
I
Họ và tên GVHD : ThS.Phạm Ngọc Hiệp
Họ và tên SVTH : Nguyễn Minh Triều
Mã số sinh viên : 16032261
Chuyên ngành : Điện dân dụng và công nghiệp
Lớp : DH16DC
Vũng Tàu, tháng 4 năm 2020
Đồ án Tốt Nghiệp GVHD: ThS. Phạm Ngọc Hiệp
SVTT: Nguyễn Minh Triều Trang - 2 -
LỜI CÁM ƠN
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ,
đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Th.s Phạm Ngọc Hiệp,người đã tận
tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình làm đồ án.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường Đại Học Bà
Rịa Vũng Tàu nói chung, các thầy cô trong Bộ Môn Điện-Điện tử nói riêng đã
dạy dỗ cho em kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành,
giúp em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong
suốt quá trình học tập.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều
kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành
đồ án tốt nghiệp.
Vũng Tàu, ngày 22 tháng 04 năm 2020
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Minh Triều
.
.
.
Đồ án Tốt Nghiệp GVHD: ThS. Phạm Ngọc Hiệp
SVTT: Nguyễn Minh Triều Trang - 3 -
ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
1.Thái độ tác phong và nhận thức trong quá trình thực hiện đồ án:
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
2.Hình thức, thể thức trình bày đồ án:
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
3. Kiến thức chuyên môn:
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
4.Đánh giá khác:
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
5.Đánh giá kết quả:
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
ThS. Phạm Ngọc Hiệp
Đồ án Tốt Nghiệp GVHD: ThS. Phạm Ngọc Hiệp
SVTT: Nguyễn Minh Triều Trang - 4 -
MỤC LỤC
Trang
CHƯƠNG 1 ................................................................................................................................. 5
TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH TỰ ĐỘNG ĐIỀU HƯỚNG PIN MẶT TRỜI
(Tracking Solar) ........................................................................................................................... 5
1.1. Tính cấp thiết của đề tài. ................................................................................................... 5
1.2. Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài. ..................................................................... 5
1.3. Phạm vi nghiên cứu. .......................................................................................................... 8
1.4. Mục tiêu và giới hạn của đề tài. ........................................................................................ 8
CHƯƠNG 2 ................................................................................................................................. 9
PHÂN TÍCH HỆ THỐNG SOLAR TRACKER ......................................................................... 9
2.1. Yêu cầu bài toán. ............................................................................................................... 9
2.2. Giải pháp thiết kế. ............................................................................................................. 9
2.3. Sơ đồ khối và chức năng các khối ................................................................................... 11
2.4. Lựa chọn linh kiện. ......................................................................................................... 12
2.5. Lựa chọn linh kiện khối cảm biến. .................................................................................. 20
2.6. Bộ điều khiển sạc. ........................................................................................................... 21
2.7. Lựa chọn nguồn dự trữ Ắc quy. ...................................................................................... 21
2.8. Lựa chọn động cơ. ........................................................................................................... 30
CHƯƠNG 3 ............................................................................................................................... 31
PHÂN TÍCH NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH .................................................................................. 31
VÀ PHẦN MỀM PHỤ TRỢ ..................................................................................................... 31
3.1. Ngôn ngữ lập trình. ......................................................................................................... 31
3.2. Phần mềm phụ trợ. .......................................................................................................... 31
CHƯƠNG 4 ............................................................................................................................... 37
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH ..................................................................................... 37
4.1. Giới thiệu mô hình tự động điều hướng pin mặt trời (tracking solar) ............................ 37
4.2. Thiết kế phần cứng. ......................................................................................................... 39
4.3.Thiết kế thi công phần vi xử lý và cảm biến. ................................................................... 41
4.4. Thiết kế phần mềm. ......................................................................................................... 43
CHƯƠNG 4 ............................................................................................................................... 49
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ................................................................................. 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................................... 50
Đồ án Tốt Nghiệp GVHD: ThS. Phạm Ngọc Hiệp
SVTT: Nguyễn Minh Triều Trang - 5 -
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH TỰ ĐỘNG ĐIỀU
HƯỚNG PIN MẶT TRỜI (Tracking Solar)
1.1. Tính cấp thiết của đề tài.
Cùng với sự phát triển của quá trình Công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước,
nền kinh tế nước ta ngày càng phát triển. Sự phát triển của nền kinh tế kéo theo nhu cầu
sử dụng năng lượng của Việt Nam ngày càng tăng. Nguồn năng lượng hóa thạch ngày
càng cạn kiệt, nhu cầu tìm ra loại năng lượng mới xanh, sạch và có thể tái tạo được,…
để thay thế nguồn năng lượng hóa thạch truyền thống là bài toán đặt ra từ lâu đối với
quốc gia đang phát triển như Việt Nam. Với sự phát triển nền kinh tế, Việt Nam cũng
gặp phải những khó khăn và trở ngại về thiếu hụt năng lượng khi mà các nguồn năng
lượng tuyền thống dần không đủ đáp ứng.
Mặt khác,Việt Nam là 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 trên, nhóm em thực hiện đề tài “Thiết kế mô hình tự
động điều hướng pin mặt trời (Tracking Solar)”. Với mong muốn mô hình của đề tài
được ứng dụng trong thực tế cho việc phát tối ưu năng lượng điện trong các gia đình để
giải quyết phần nào tình trạng thiếu hụt năng lượng và làm cơ sở để tạo nên những trạm
điện mặt trời trong tương lai.
1.2. Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài.
Pin năng lượng mặt trời là phần tử bán dẫn quang có chứa trên bề mặt một số
lượng lớn các linh kiện cảm biến ánh sáng, dùng biến đổi năng lượng ánh sáng thành
năng lượng điện. Sự chuyển đổi này gọi là hiệu ứng quang điện. Các pin năng lượng
mặt trời có nhiều ứng dụng trong thực tế, đặc biệt thích hợp cho các vùng như núi cao,
ngoài đảo xa. Pin năng lượng mặt trời được thiết kế như những modul thành phần, được