THIẾT KẾ VÀ THỬ NGHIỆM CÁC GIẢI PHÁP THU THẬP NĂNG LƯỢNG CHO THIẾT BỊ ĐEO TAY CÓ TRUYỀN DẪN KHÔNG DÂY DIỆN RỘNG LoRa

1. Lý do chọn đề tài

Để giảm bớt sự phụ thuộc vào pin của thiết bị điện tử đeo tay. Con người đã tiến hành khai thác thêm các nguồn năng lượng có sẵn như: năng lượng mặt trời, rung động, nhiệt độ. Kỹ thuật LoRa năng lượng thấp và thu thập năng lượng hiện nay rất phát triển.

Do đó thu thập năng lượng có sẵn trong môi trường xung quanh và thiết bị sử dụng năng lượng thấp, giúp cho các thiết bị điện tử đeo tay tự chủ hơn, tự cung cấp năng lượng hoặc kéo dài tuổi thọ của pin.

2. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu các đầu dò chuyển đổi năng lượng, quản lý năng lượng, lưu trữ năng lượng. Từ đó tạo ra một nguồn cung cấp năng lượng cho thiết bị điện tử hoặc sạc cho pin, siêu tụ, ổn định hơn và hiệu quả kinh tế cao.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu:
• Pin năng lượng mặt trời
• Thiết bị tạo nhiệt điện
• Năng lượng cơ, piezoelectric
• Sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng để cung cấp năng lượng cho thiết bị điện tử đeo tay
• Sử dụng công nghệ truyền dẫn diện rộng LoRa để truyền thông tiêu thụ năng lượng thấp
• Phạm vi nghiên cứu:
• Do hạn chế về mặt thời gian nên trong luận văn chỉ tập trung vào việc nghiên cứu thu thập năng lượng riêng lẻ tạo năng lượng đầu ra theo yêu cầu của thiết bị.
• Đồng thời tập trung vào các thiết bị sử dụng năng lượng thấp

4. Phương pháp nghiên cứu

• Khảo sát, phân tích tổng hợp
• Thiết kế mạch nguyên lý
• Đánh giá kết quả dựa trên thực tế

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

• Ý nghĩa khoa học:
• Các vật liệu tạo năng lượng nhờ mặt trời, cơ, nhiệt độ
• Việc thu thập năng lượng sẵn có giúp cho công nghệ năng lượng phát triển và tính tự động của thiết bị điện tử cao
• Quản lý năng lượng và lưu trữ năng lượng của thiết bị điện tử
• Truyền thông công nghệ LoRa tiêu thụ năng lượng thấp
• Ý nghĩa thực tiễn:
• Sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng có thể kéo dài tuổi thọ của pin hoặc ít phụ thuộc vào pin
• Các công nghệ kỹ thuật năng lượng thấp ít tiêu tốn năng lượng

6. Tổng quan các nghiên cứu về nghiên cứu thu thập năng lượng

7. Cấu trúc luận văn

Mở đầu

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ THU THẬP NĂNG LƯỢNG

Chương 2: THU THẬP NĂNG LƯỢNG QUANG ĐIỆN

Chương 3: THU THẬP NĂNG LƯỢNG RUNG ĐỘNG

Chương 4: THU THẬP NĂNG LƯỢNG NHIỆT ĐIỆN

Chương 5: QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG

Chương 6: ỨNG DỤNG THU THẬP NĂNG LƯỢNG CHO THIẾT BỊ IOT SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ TRUYỀN DẪN KHÔNG DÂY DIỆN RỘNG LoRa

Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

CHƯƠNG 1

Tổng Quan về Thu Thập năng lượng

1.1. Năng lượng là gì?

Năng lượng là khả năng làm thay đổi trạng thái hoặc thực hiện công năng lên một hệ vật chất, là khái niệm quan trọng trong vật lý.

Thu thập năng lượng là quá trình mà năng lượng có nguồn gốc từ các nguồn bên ngoài (còn được gọi là năng lượng môi trường xung quanh) được thu thập và lưu trữ cho các thiết bị tự động không dây, nhỏ, giống như những thiết bị điện tử dùng để đeo được và mạng cảm biến không dây.

1.2. Tại sao cần thu thập năng lượng?

Hệ thống thu thập năng lượng bao gồm một hoặc nhiều đầu dò năng lượng, điều chỉnh điện áp, bộ chuyển đổi DC-DC và bộ lưu trữ năng lượng. Các khối được mô tả như sau:

• Đầu dò năng lượng chuyển đầu vào năng lượng xung quanh thành năng lượng điện. Nguồn năng lượng xung quanh được chuyển như nhiệt (mô đun nhiệt), light (pin mặt trời), sóng RF (ăng-ten) và rung động (piezoelectric)
• Điều chỉnh điện áp là cần thiết bởi vì điện áp đầu ra của đầu dò năng lượng có thể không liên tục, khác tần số, khác nhau giữa điện áp ra của đầu dò và điện áp vào của thiết bị
• Bộ chuyển đổi DC-DC lấy năng lượng từ đầu dò và chuyển đổi điện áp. Điện áp này sẽ được lưu trữ hoặc sử dụng
• Bộ lưu trữ năng lượng để cân bằng cung cấp năng lượng và yêu cầu năng lượng.
• Tải: trở kháng của hệ thống điện. Có nhiều cách tiêu thụ năng lượng khác nhau làm cho toàn bộ hệ thống làm việc tại chế độ năng lượng thấp

Hình 1.1. Tổng quan hệ thống thu thập năng lượng

Năng lượng đầu vào

Đầu dò

Bộ biến đổi

Tụ

Điều chỉnh điện áp

Tải

Lưu trữ

1.3.Năng lượng sẵn có

Các nguồn năng lượng chính là mặt trời, cơ và nhiệt. Các thiết bị tự cung cấp năng lượng thường có kích thước nhỏ thuộc về thiết bị có thể đeo được hoặc bằng cách khác tạo thành một phần của hệ thống internet vạn vật (IoT).

Bảng 1.1. Nguồn năng lượng thu thập chính

CHƯƠNG 2

Thu thập năng lượng quang điện

2.1. Giới thiệu

Bất kỳ hệ thống điện tử độc lập nào ở ngoài trời, trong các phòng có cửa sổ, hoặc thường xuyên sử dụng các nguồn sáng nhân tạo có thể sẽ thấy rằng công nghệ quang điện (PV) có thể cung cấp nguồn điện chính.

Bảng 2.1. Mật độ năng lượng của các công nghệ thu hoạch năng lượng khác nhau

2.2. Đặc tính của pin mặt trời

Nếu các tiếp điểm điện được thêm vào đường nối p-n và điện áp, V, được áp dụng, và dòng điện, , đi qua các thiết bị có thể được mô tả bằng phương trình diode lý tưởng:

(2.1)

Trong đó là dòng bão hòa ngược, k là hằng số Boltzmann, và T là nhiệt độ

2.3. Đặc tính của Mô đun

Một pin năng lượng mặt trời tiêu chuẩn silicon thường bao gồm một liên hợp p-n được hình thành trong một tấm mỏng silicon (Wafer of silicon).

2.4.Hệ thống quang điện

Hệ thống pin quang điện (cũng là hệ thống PV hoặc hệ thống năng lượng mặt trời) sử dụng pin mặt trời thu nhận và chuyển hoá năng lượng mặt trời thành điện năng. Năng lượng được phát bởi hệ thống này đảm bảo sạch sẽ, đáng tin cậy và không gây tiếng ồn.

Vì ánh sáng ngoài trời hoặc trong nhà ít khi liên tục và gần như luôn luôn là khá khó dự đoán, các mảng PV phải hoạt động kết hợp với việc lưu trữ năng lượng, đặc biệt là dùng pin để lưu trữ năng lượng.

2.4.1. Hệ thống quang điện cơ bản

Hệ thống đơn giản nhất có thể xây dựng bằng cách sử dụng một pin mặt trời, một diode và một pin. Hệ thống đơn giản này không kiểm soát việc xả pin hoặc chống quá ngưỡng sạc của pin. Hệ thống sẽ cung cấp điện áp dao động và không trích xuất công suất cực đại của pin mặt trời. Đối với các hệ thống đòi hỏi độ tin cậy dài lâu (và tối thiểu thay pin) nên sử dụng các bộ điểu khiển.

2.4.2. Bộ Điều khiển sạc

Trong các thiết kế chuyển mạch shunt và chuyển mạch nối tiếp, chu kỳ (bật/tắt) điều khiển dòng trung bình thông qua các bộ điều chỉnh

2.4.3. Bộ chuyển đổi DC-DC và điểm công suất cực đại (MPTT)

Giảm và tăng áp là hai thiết kế DC-DC phổ biến. Mạch Buck là bộ biến đổi nguồn DC-DC có điện áp đầu ra nhỏ hơn điện áp đầu vào.

Chu kỳ khá nhanh (thường 100 kHz) và khi ở chế động dòng liên tục, tỷ lệ điện áp tải và nguồn điện áp bằng tỷ lệ chu kỳ bật/tắt (D):

(2.5)

Mạch Boost là bộ biến đổi nguồn DC-DC có điện áp đầu ra lớn hơn điện áp đầu vào. Nó chứa ít nhất hai chuyển mạch bán dẫn (một diode và một transistor) và ít nhất một phần tử tích lũy năng lượng, một tụ điện, một cuộn dây hoặc cả hai.

(2.6)

(a)

(b)

Hình 2.5. (a) Buck và (b) Boost DC-DC

CHƯƠNG 3

Thu thập NĂNG LƯỢNG RUNG ĐỘNG

3.1. Giới thiệu

Chương này sẽ thảo luận về các máy phát động năng, chuyển đổi năng lượng cơ học xung quanh thành năng lượng điện.

3.2. Máy phát Piezoelectric

3.2.1.Vật liệu

3.2.2.Mô hình

Một vật liệu piezoelectric là một bộ biến năng chuyển đổi năng lượng điện sang cơ học và ngược lại. Mô tả cấu trúc tại hình 3-1

Hình 3.1. Bố cục chung của vật liệu piezoelectric

(3.1)

(3.2)

Trong đó:

: sự tuân thủ (nghịch đảo của mô đun Young) được đo bằng điện tích trên các điện cực không đổi (m/N)

: hằng số điện môi trong khoảng thời gian nhất định T (C/mV)

g: hệ số piezoelectric (Vm/N)

CHƯƠNG 4

Thu thập năng lượng nhiệt điện

4.1. Giới thiệu

4.2. Nguyên lý của thiết bị nhiệt điện

Các hiện tượng nhiệt điện mô tả tương tác và chuyển đổi giữa nhiệt và điện trong chất rắn, có thể được tóm tắt bằng ba hiệu ứng nhiệt điện

4.2.1.Hiệu ứng nhiệt điện

Hiệu ứng nhiệt điện bao gồm: hiệu ứng Seebeck, hiệu ứng Peltier, và hiệu ứng Thomson. Ba hiệu ứng này có liên quan bởi các mối quan hệ Kelvin. Chúng là nền tảng cho nhiệt điện.

4.2.1.1.Hiệu ứng Seebeck

Hiệu ứng Seebeck mô tả hiện tượng tạo ra một điện áp bằng một gradient nhiệt độ

Hình 4.1. Hiệu ứng Seebeck: điện áp tạo ra bởi sự chênh lệch nhiệt độ trên các điểm nối

Hình 4.1 cho thấy một mạch gồm hai kim loại hoặc chất bán dẫn khác nhau kết hợp với nhau. Bằng cách áp dụng sự chênh lệch nhiệt độ trên hai mối ghép, một điện áp V sẽ được tạo ra trong mạch,

V = α_abΔT (4.1)

Trong đó ΔT = (T_H − T_C) là chênh lệch nhiệt độ trên hai nút giao và α_ab được gọi là hệ số Seebeck.

4.2.1.2.Hiệu ứng Pelier

Dòng điện chạy trong mạch sẽ dẫn đến sự hấp thụ nhiệt tại một điểm nối và tản nhiệt tại điểm khác do dẫn nhiệt bằng sự di chuyển các electron. Lượng nhiệt được loại bỏ trong một đơn vị thời gian từ một đường giao nhau đến một đường giao nhau khác được cho bởi

Q = π_ab ⋅I (4.3)

Trong đó I là dòng điện trong mạch và π_ab được gọi là hệ số Peltier

Hình 4.2. Hiệu ứng Peltier: hấp thụ nhiệt (hoặc tản) tại các điểm nối do dòng điện.

4.2.1.3 Hiệu ứng Thomas

H

T

C

T

T

Δ

T

Q

.

I

Hình 4.3. Hiệu ứng Thomson: hấp thụ nhiệt (hoặc tản) bởi vật liệu khi chịu sự chênh lệch nhiệt độ và dòng điện

4.3. Máy phát nhiệt điện

Một cặp nhiệt điện thường bao gồm – như tên gọi – hai loại kim loại khác nhau hoặc hợp kim. Khi ở hai điểm nối có nhiệt độ khác nhau, một điện thế thấp, khoảng 10 mV/K được tạo ra

4.4. Vật liệu

CHƯƠNG 5

Quản lý năng lượng

5.1. Quản lý năng lượng

Trong hầu hết các hệ thống điện năng thấp, quản lý năng lượng thường được coi là một khả năng chuyển đổi một số bộ phận của hệ thống hoặc đặt chúng ở trạng thái năng lượng thấp khi không yêu cầu và để quản lý việc sạc pin. có rất nhiều lý do cơ bản để yêu cầu năng lượng điện tử trong một hệ thống thu thập năng lượng hơn là chỉ đơn giản là quản lý pin và tiết kiệm năng lượng:

• Để đạt được mật độ năng lượng cao từ thu thập năng lượng, nên có một số hình thức phù hợp trở kháng giữa nguồn năng lượng, bộ chuyển đổi và hệ thống điện.
• Điện áp đầu ra và dòng điện từ thu thập năng lượng ít khi trực tiếp tương thích với các thiết bị điện tử tải và do đó cần phải điều chỉnh điện áp.
• Một số kiểu lưu trữ năng lượng gần như chắc chắn là cần thiết vì nguồn năng lượng thu thập không liên tục không có một ảnh hưởng bất lợi đến hoạt động liên tục của hệ thống

Hình 5.2. Dạng tiêu thụ dòng điện điển hình cho một bộ thu phát không dây

5.2. Hệ thống lưu trữ

Một thiết bị lưu trữ năng lượng là không cần thiết nếu năng lượng tiêu thụ của thiết bị điện tử luôn luôn thấp hơn năng lượng tạo ra bởi thiết bị thu thập năng lượng, chỉ được kích hoạt khi có điện tạo ra. Đối với các trường hợp còn lại, thiết bị lưu trữ năng lượng được yêu cầu như pin. Công suất trung bình trong khoảng thời gian T:

(5.3)

Năng lượng thu thập được bởi đầu dò và được gửi đưa đến bộ lưu trữ năng lượng sẽ nằm trong một biên độ nhất định:

(5.4)

Do đó, cần phải đảm bảo rằng pin luôn được duy trì với năng lượng mà thiết bị điện tử yêu cầu. Để đảm bảo điều này, tổng năng lượng phải lớn hơn lượng tiêu thụ bởi tải, mặt khác (với B là năng lượng được lưu trữ trong pin)

(5.5)

(5.6)

Trong trường hợp các chế độ tiêu thụ năng lượng khác nhau như hình 5-2, việc tính toán năng lượng yêu cầu theo phương trình sau:

(5.8)

là khoảng thời gian năng lượng tiêu thụ .

(5.9)

CHƯƠNG 6

Ứng dụng của thu thập năng lượng

Chúng tôi thu thập năng lượng như TEG, Piezoelectric, mặt trời để tạo ra điện áp 3.3V. Đó là ngưỡng điện áp hoạt động của thiết bị điện tử tiêu thụ năng lượng thấp gồm vi điều khiển Arduino Promini 328-3.3V&8MHz và truyền thông LoRa Hope RFM95W 868MHz. Đồng thời, quản lý dòng chảy của năng lượng để nạp cho bộ lưu trữ pin hoặc cung cấp điện áp cho thiết bị, nếu dưới điều kiện năng lượng không đủ sẽ sử dụng điện áp của pin để cung cấp cho thiết bị.

Hình 6.1. Sơ đồ cấu trúc của ứng dụng

AC/DC

DC/DC

Thu thập

Mặt trời

Nhiệt

Rung động

Lưu trữ năng lượng

Pin

Siêu tụ

Tải

MCU

RF

Cảm biến

DC/DC

Bộ biến đổi

năng lượng

Bộ điều chỉnh điện áp

6.1.Thiết kế thu thập năng lượng

Hình 6.2. Cấu trúc đơn

Trong kiến trúc đơn truyền thống, chỉ có một thiết bị lưu trữ năng lượng chính, có thể là pin, siêu tụ hoặc cả hai. Một mạch theo dõi điểm cực đại (MPPT) cũng có thể được tích hợp vào bộ chuyển đổi năng lượng để tối đa hóa năng lượng đầu ra, kiến trúc này rất đơn giản và dễ thực hiện, nhưng phải chịu thời gian khởi động. Để giảm bớt vấn đề này, lưu trữ năng lượng thường sạc vào một điện áp nhất định trước khi triển khai.

Thu thập

Mặt trời

Nhiệt

Rung động

AC/DC

DC/DC

Tải

MCU

RF

Cảm biến

DC/DC

Bộ lưu trữ năng lượng

Điều khiển dòng năng lượng

Hình 6.3. Cấu trúc kép

Sự khác biệt cơ bản giữa cấu trúc kép so với cấu trúc đơn là việc sử dụng bộ điều khiển dòng chảy năng lượng. Khi có năng lượng môi trường, tất cả năng lượng thu thập sẽ sạc cho bộ lưu trữ năng lượng để cấp nguồn cho tải. Mặt khác, khi năng lượng môi trường không đủ, năng lượng còn lại được lấy ra từ bộ lưu trữ năng lượng để đảm bảo hoạt động liên tục của tải. Ưu điểm của loại kiến trúc này là khởi động nhanh từ bộ lưu trữ trống.

Hình 6.4. Các khối chính của LTC3108 với mạch điều khiển sạc và hai MOSFET bên trong cung cấp luồng năng lượng kép: khi có năng lượng thu thập (VIN ≥ 20mV), COUT được nạp vào điện áp điều chỉnh (1) trước khi C_STORE được sạc (2). Khi không có năng lượng thu hoạch được nữa, C_OUT được tính bằng C_STORE (3).

LTC3108 sử dụng một bộ chuyển mạch MOSFET để tạo ra bộ dao động bước sóng cộng hưởng bằng cách sử dụng một biến áp nhỏ tăng áp bên ngoài và một tụ điện nối tiếp nhỏ. Điều này cho phép nó tăng điện áp đầu vào thấp nhất đến 20mV. Tần suất dao động được xác định bởi độ tự cảm của cuộn dây thứ cấp biến áp và thường trong khoảng 10kHz đến 100kHz. Cuộn dây thứ cấp tăng áp thành điện áp AC có giá trị theo tỷ lệ của biến áp và được hiệu chỉnh bằng cách sử dụng tụ bên ngoài (từ cuộn dây thứ cấp đến chân C1) và mạch chỉnh lưu được tích hợp bên trong LTC3108. Mạch chỉnh lưu cung cấp dòng điện đến chân VAUX, sạc cho tụ bên ngoài tại chân VAUX và các đầu ra khác. Dòng năng lượng kép được xử lý bằng bộ xử lý sạc và hai MOSFET (MF1 và MF2) như trong hình 6-4. Khi VAUX vượt quá V_REF=2.5V và V_OUT < V_REF, mạch điểu khiển sạc đóng MOSFET MF1 (bật) để nạp C_OUT đầu tiên (Dòng năng lượng 1 trong hình 6-4). Ngay khi V_OUT >V_REF, nghĩa là C_OUT đã được sạc đầy, MF1 tắt và MF2 đang bật để nạp C_STORE (luồng năng lượng 2 trong Hình 6-4). Mặt khác, khi không có năng lượng thu thập, V_OUT < V_REF do sự rò rỉ và năng lượng tiêu thụ của tải, và do đó MF1 bật nhưng MF2 tắt. Năng lượng từ C_STORE đi qua một Diode Schottky D1 và sạc C_OUT (dòng năng lượng 3 trong hình 6-4).

Giá trị tụ điện yêu cầu bởi dòng điện tải, tụ phải cung cấp đủ năng lượng trong suốt tải xung được kích hoạt.

(6.1)

Trong đó:

giá trị của tụ điện

: dòng điện tiêu thụ trung bình

: thời gian tiêu thụ của tải

: ngưỡng điện áp ra quy định

Đề tài sử dụng vi điều khiển và module LoRa với điện áp hoạt động 3.3V, tiêu thụ 12 mA chế độ hoạt động và 7uA chế độ ngủ. Với chu kỳ 10 phút, thời gian hoạt động và truyền là 3 giây. = 0.07 mA. Nên giá trị của tụ C_OUT= 470

Hình 6.7. Sơ đồ nguyên lý mạch thu năng lượng nhiệt điện

Điện áp thu thập TEG dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ cơ thể người và môi trường xung quanh V_IN = 147mV nên chúng tôi sử dụng biến áp tỷ lệ 1:100 và nối tiếp một tụ điện có giá trị C= 1nF để tăng điện áp thành AC theo tỷ lệ 1:100 nhờ vào chuyển mạch đã được tích hợp bên trong LTC3108. Chân VS1 được kết nối với chân VAUX qua 1 tụ có giá trị C=1uF rồi đến đất để tạo ra V_OUT=3.3V.

V_AUX

V_OUT

V_IN

Hình 6.8. Kết quả thu thập năng lượng nhiệt điện dựa trên chênh lệch nhiệt độ giữa cơ thể con người và môi trường xung quanh không kết nối tải

Khi điện áp V_AUX vượt quá 2.5V, V_OUT < V_REF = 2.5V thì đầu tiên đã nạp cho C_OUT cho đến khi V_OUT=3.3V theo ngưỡng điện áp đã cài đặt sau khoảng thời gian 5.4s.

Hình 6‑1. Thu năng lượng TEG tạo V_OUT =3.3V không kết nối tải

Hình 6.11. Sơ đồ nguyên lý thu năng lượng mặt trời

Hình 6.12. Kết quả thu năng lượng mặt trời tạo V_OUT=3.3V và sạc tụ 680uF 16V không kết nối tải

Điện áp thu thập năng lượng mặt trời V_IN=1.98V, I_IN= 64mA. V_OUT=3.3V, I_OUT= 32mA theo ngưỡng điện áp đã cài đặt sau khoảng thời gian 0.4s.

Chúng tôi cho truyền dữ liệu điện áp của pin sử dụng công nghệ truyền dẫn diện rộng LoRa về trạm thu với chu kỳ T=10 phút. Đưa dữ liệu lên internet trên trang https://thingspeak.com/channels/273803 để giám sát điện áp của pin Lithium-ion 3.7V-350mAh đã được tích hợp mạch nạp

Hình 6.13. Thu thập năng lượng mặt trời để cung cấp cho thiết bị IoT sử dụng công nghệ truyền không dây diện rộng LoRa

Hình 6.14. Các khối chính của LTC3588 với mạch điều khiển BUCK và hai MOSFET bên trong để tăng hiệu quả cung cấp năng lượng cho tụ điện đầu ra

Hình 6.18. Sơ đồ nguyên lý thu năng lượng Piezoelectric

LTC3588-1 có bộ chỉnh lưu được tích hợp bên trong có thể kết nối thông qua các đầu vào PZ1 và PZ2. Chân PZ1 và PZ2 được nối với đầu thu năng lượng Piezo tạo điện áp một chiều được tích trữ tại chân VIN thông qua tụ với giá trị V_IN=2V, I_IN=590 mA hình 6-19.

Hình 6.19. Điện áp đo tại chân VIN của LTC3588

Hình 6.20. Sơ đồ nguyên lý thu năng lượng Piezo tạo điện áp V_OUT=3.3V

V_IN

V_OUT

V_AUX

Hình 6.20. Thu thập năng lượng Piezoelectric tạo V_OUT=3.3V không kết nối tải

kết luận và kiến nghị

1. Kết luận

Với yêu cầu đặt ra, trong phạm vi luận văn đã thực hiện được thu thập năng lượng mặt trời, piezoelectric, nhiệt điện. Tạo điện áp đầu ra 3.3V cung cấp điện áp cho cảm biến, LoRa, Arduino pro mini. Đã sử dụng công nghệ LoRa để truyền thông tín hiệu tiêu thụ năng lượng thấp. Những điểm đã và chưa làm được của luận văn như sau

• Những điểm đã làm được:
• Thu thập năng lượng mặt trời để sạc pin và cung cấp điện áp 3.3V cho thiết bị, thiết bị tự động hơn.
• Thu thập năng lượng nhiệt điện, piezoelectric, tạo điện áp đầu ra 3.3V
• Điều khiển dòng chảy năng lượng để cung cấp năng lượng hoặc nạp cho bộ lưu trữ
• Truyền thông dữ liệu bằng công nghệ LoRa, hoạt động ở chế độ năng lượng thấp
• Những điểm chưa làm được:
• Chưa tối ưu hóa được kích cỡ của thiết bị
• Chưa tích hợp được các phương pháp thu thập năng lượng

2. Hướng phát triển của đề tài

Đề tài có thể được phát triển tiếp theo như sau:

• Lai hợp giữa công nghệ năng lượng mặt trời và nhiệt điện
• Tích hợp tìm điểm công suất cực đại (MPPT) tối ưu thu thập năng lượng mặt trời
• Tích hợp các công nghệ thu hoạch năng lượng dựa trên sơ đồ nguyên lý như sau

Tích hợp thu năng lượng bằng cách một trong ba hoặc cả ba thu thập được năng lượng sẽ nạp qua tụ tại chân VAUX. Khi giá trị V_AUX=2.5 sẽ nạp cho tụ tại chân V_OUT hoặc tích trữ năng lượng tại chân VSTORE theo bộ điều khiển sạc đã được tích hợp trong LTC3108. Như đã giải thích ở chương 6.

LIỆN HỆ:

SĐT+ZALO: 0935568275

E:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\TU DONG HOA\TRUONG HOAI NAM SON