Tính toán thiết kế và xây dựng mô hình đèn giao thông sử dụng năng lượng mặt trời

Đồ án thiết kế mô hình đèn giao thông sử dụng năng lượng mặt trời Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM

• Tác giả: Nguyễn Minh Tiến
• Người hướng dẫn: TS. Huỳnh Thị Minh Thư
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Năng lượng tái tạo
• Đề tài: Tính toán thiết kế và xây dựng mô hình đèn giao thông sử dụng năng lượng mặt trời
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2025
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan đèn giao thông năng lượng mặt trời ĐH Sư phạm Kỹ thuật

Đồ án tốt nghiệp tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh nghiên cứu giải pháp năng lượng sạch cho hạ tầng đô thị. Đề tài tập trung vào việc tính toán, thiết kế và chế tạo mô hình đèn giao thông sử dụng năng lượng mặt trời độc lập. Khoa Cơ khí Động lực cùng chuyên ngành Năng lượng tái tạo định hướng nghiên cứu nhằm giải quyết tình trạng mất an toàn khi lưới điện gặp sự cố. Hệ thống vận hành nhờ nguồn quang điện mặt trời chuyển hóa trực tiếp thành điện một chiều. Nguồn điện này cung cấp cho các cụm đèn LED tín hiệu và hệ thống điều khiển trung tâm. Công nghệ đèn giao thông năng lượng tái tạo giúp tối ưu hóa chi phí vận hành hàng tháng. Thiết bị hoạt động hoàn toàn tự chủ mà không cần kết nối dây dẫn phức tạp từ lưới điện quốc gia. Cấu trúc mô hình bao gồm tấm pin quang điện, bộ điều khiển sạc thông minh, pin lưu trữ và bộ vi xử lý điều tiết luồng giao thông. Giải pháp kỹ thuật này đáp ứng xu thế phát triển giao thông thông minh và đô thị xanh bền vững.

1.1. Bối cảnh nghiên cứu tại Khoa Cơ khí Động lực

Nhu cầu chuyển dịch năng lượng thúc đẩy nhiều nghiên cứu ứng dụng thực tiễn trong ngành giao thông. Khoa Cơ khí Động lực thuộc Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh chú trọng phát triển các đề tài năng lượng tái tạo. Mô hình đèn tín hiệu năng lượng mặt trời ra đời nhằm giải quyết vấn đề gián đoạn điện tại các nút giao thông trọng yếu. Sinh viên ngành Năng lượng tái tạo thực hiện đề tài dưới sự định hướng học thuật chặt chẽ. Nghiên cứu kết hợp lý thuyết tính toán bức xạ với chế tạo mô hình phần cứng. Đây là bước tiến quan trọng trong việc ứng dụng công nghệ xanh vào bảo đảm an toàn đô thị.

1.2. Mục tiêu kỹ thuật của mô hình đèn giao thông

Đề tài xác định rõ các mục tiêu kỹ thuật cụ thể ngay từ giai đoạn khởi đầu. Mục tiêu hàng đầu là thiết kế hệ thống điện mặt trời độc lập có công suất phù hợp. Hệ thống phải đảm bảo cung cấp điện liên tục 24/7 cho toàn bộ cụm đèn tín hiệu. Nhóm nghiên cứu tập trung xây dựng thuật toán điều khiển chu kỳ đèn tối ưu. Vi điều khiển xử lý chính xác thời gian chuyển đổi giữa các trạng thái xanh, vàng và đỏ. Mô hình còn tích hợp các cảm biến chuyên dụng để giám sát điện áp và dòng điện phụ tải theo thời gian thực. Toàn bộ thiết kế hướng tới tính thực tiễn cao và khả năng nhân rộng ngoài đời sống.

II. Phân tích bài toán đèn giao thông năng lượng mặt trời độc lập

Hệ thống đèn tín hiệu giao thông truyền thống phụ thuộc hoàn toàn vào mạng lưới điện quốc gia. Khi xảy ra sự cố mất điện lưới, các nút giao thông lập tức rơi vào trạng thái tê liệt. Tình trạng này dẫn đến ùn tắc nghiêm trọng và gia tăng nguy cơ tai nạn giao thông. Việc đào đường để ngầm hóa đường dây cáp điện tại các giao lộ cũng gây tốn kém ngân sách lớn và cản trở lưu thông. Ngoài ra, chi phí tiền điện hàng tháng cho hàng nghìn cột đèn giao thông tạo áp lực tài chính không nhỏ cho các đô thị. Việc ứng dụng giải pháp điện mặt trời độc lập mang lại sự chủ động năng lượng toàn diện. Tuy nhiên, bài toán kỹ thuật đặt ra là nguồn bức xạ mặt trời thay đổi theo thời tiết và chu kỳ ngày đêm. Điều này đòi hỏi tính toán dung lượng tấm pin quang điện và ắc quy dự phòng thật chính xác. Nếu tính toán sai lệch, hệ thống sẽ thiếu hụt năng lượng vào những ngày mưa kéo dài. Do đó, việc nghiên cứu cân bằng năng lượng giữa nguồn phát và phụ tải là điều kiện tiên quyết để đảm bảo độ tin cậy vận hành.

2.1. Hạn chế của hệ thống đèn nối lưới truyền thống

Hệ thống tín hiệu giao thông truyền thống gặp rủi ro lớn khi xảy ra sự cố lưới điện khu vực. Tình trạng sụt áp hoặc cắt điện đột ngột làm vô hiệu hóa các cụm đèn điều khiển. Nút giao lập tức trở nên hỗn loạn, dẫn đến nguy cơ va chạm giao thông gia tăng. Việc thi công đường dây cấp điện ngầm đòi hỏi chi phí đầu tư hạ tầng rất tốn kém. Quá trình đào bới mặt đường còn gây cản trở các phương tiện lưu thông trên tuyến phố. Bên cạnh đó, việc bảo trì hệ thống cáp ngầm phức tạp và mất nhiều thời gian xử lý khi phát sinh sự cố chập cháy.

2.2. Thách thức tính toán bức xạ và tích trữ năng lượng

Năng lượng mặt trời phụ thuộc hoàn toàn vào điều kiện khí tượng tự nhiên. Lượng bức xạ thay đổi rõ rệt giữa mùa khô và mùa mưa tại khu vực phía Nam. Cường độ ánh sáng suy giảm mạnh vào những ngày thời tiết âm u hoặc mưa kéo dài. Thách thức kỹ thuật lớn nhất là duy trì cấp điện liên tục khi nguồn phát sụt giảm. Kỹ sư phải tính toán dung lượng ắc quy dự phòng đủ cho số ngày không có nắng. Nếu chọn công suất pin quá nhỏ, hệ thống sẽ ngừng hoạt động giữa chừng. Ngược lại, nếu chọn dung lượng quá lớn, chi phí đầu tư ban đầu sẽ tăng cao. Do đó, việc xác định hệ số an toàn tối ưu giữ vai trò quyết định.

III. Thiết kế mô hình đèn giao thông năng lượng mặt trời chi tiết

Mô hình thực nghiệm mô phỏng giao lộ ngã tư hoàn chỉnh với 4 trụ đèn đặt tại các góc. Tấm pin mặt trời công suất tính toán chuẩn xác được lắp đặt phía trên để cấp nguồn độc lập. Trái tim điều khiển của hệ thống là vi điều khiển Arduino được lập trình chu trình tín hiệu logic. Các module cảm biến dòng và cảm biến điện áp giám sát liên tục thông số tiêu thụ của phụ tải. Cảm biến quang học đo cường độ sáng môi trường nhằm tự động điều chỉnh hoạt động của đèn theo chu kỳ ngày đêm. Module ghi dữ liệu lưu trữ toàn bộ thông số đo đạc vào thẻ nhớ để phục vụ phân tích khoa học. Màn hình hiển thị OLED trực quan hóa các chỉ số kỹ thuật ngay tại tủ điều khiển mô hình. Hệ thống relay đảm nhiệm vai trò đóng ngắt dòng điện cho từng bóng đèn LED tín hiệu theo thời gian thực. Toàn bộ thiết kế được mô phỏng và kiểm chứng trên phần mềm chuyên ngành PVsyst nhằm xác định hệ số hiệu suất PR. Phương pháp tiếp cận bài bản này khẳng định tính khả thi của giải pháp kỹ thuật trước khi triển khai quy mô lớn.

3.1. Cấu trúc phần cứng và tích hợp vi điều khiển Arduino

Phần cứng của mô hình được thiết kế theo cấu trúc khối logic chặt chẽ. Khối nguồn bao gồm tấm pin quang điện silicon và pin sạc lithium hoặc ắc quy kín khí. Bo mạch Arduino đóng vai trò trung tâm xử lý, nhận tín hiệu từ các cảm biến ngoại vi. Các rơ-le điện tử thực hiện đóng cắt mạch nguồn cho các bóng LED đỏ, vàng và xanh. Module cảm biến quang phát hiện cường độ sáng xung quanh để kích hoạt chế độ hoạt động phù hợp. Màn hình OLED mini hiển thị liên tục các giá trị điện áp và dòng tiêu thụ thực tế. Cấu hình này giúp hệ thống vận hành bền bỉ và tiết kiệm năng lượng tối đa.

3.2. Mô phỏng hiệu suất hệ thống trên phần mềm PVsyst

Phần mềm PVsyst cung cấp công cụ mô phỏng chuyên sâu cho hệ thống điện mặt trời độc lập. Dữ liệu khí tượng và bức xạ mặt trời tại TP. Hồ Chí Minh được nạp trực tiếp vào mô hình. Phần mềm tính toán chi tiết đồ thị phụ tải và mức độ sụt giảm điện năng qua từng tháng. Tỷ số hiệu suất (Performance Ratio - PR) là chỉ số quan trọng để đánh giá chất lượng thiết kế. Kết quả mô phỏng cho phép so sánh chính xác giữa công suất phát dự kiến và phụ tải thực tế. Kỹ sư dựa vào kết quả này để hiệu chỉnh góc nghiêng tấm pin và dung lượng lưu trữ tối ưu trước khi thi công thực tế.

IV. Đánh giá mô hình đèn giao thông năng lượng mặt trời thực tế

Kết quả thử nghiệm mô hình thực tế chứng minh tính chính xác của phương án thiết kế ban đầu. Hệ thống vận hành ổn định trong nhiều điều kiện thời tiết khác nhau tại khu vực thử nghiệm. Các thông số điện áp và dòng điện đo được trên mạch khớp với kết quả mô phỏng PVsyst. Chỉ số hiệu suất PR đạt mức yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống quang điện độc lập quy mô nhỏ. Mô hình khẳng định khả năng tự động hóa vượt trội nhờ tích hợp cảm biến quang và vi điều khiển thông minh. Thiết bị có thể tự kích hoạt đóng ngắt tín hiệu theo chu kỳ được lập trình mà không cần can thiệp thủ công. Việc áp dụng mô hình đèn giao thông năng lượng mặt trời mở ra hướng đi bền vững cho các giao lộ ngoại thành hoặc vùng sâu vùng xa. Đây là những nơi việc kéo đường dây điện lưới gặp nhiều khó khăn và tốn kém chi phí. Đề tài của sinh viên ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đóng góp giải pháp kỹ thuật hữu ích vào chiến lược phát triển đô thị thông minh.

4.1. Đánh giá tính ổn định và chỉ số hiệu suất PR

Số liệu đo đạc thực nghiệm cho thấy hệ thống duy trì điện áp ổn định trong suốt chu trình hoạt động. Dữ liệu dòng điện tiêu thụ qua cảm biến ghi nhận sự chênh lệch không đáng kể so với tính toán lý thuyết. Chỉ số hiệu suất PR phản ánh mức độ suy hao năng lượng rất thấp của hệ thống dây nối và bộ điều khiển. Tấm pin mặt trời đảm bảo cung cấp đủ điện nạp cho ắc quy trong những giờ có bức xạ cao. Nguồn năng lượng dự trữ đáp ứng tốt nhu cầu phụ tải vào ban đêm hoặc những khoảng thời gian râm mát. Tính ổn định cao này khẳng định chất lượng kỹ thuật của giải pháp thiết kế mô hình.

4.2. Tiềm năng ứng dụng thực tế tại đô thị thông minh

Mô hình có khả năng mở rộng quy mô để triển khai trực tiếp vào hệ thống hạ tầng giao thông đô thị. Đèn tín hiệu mặt trời đặc biệt thích hợp cho các giao lộ xa xôi hoặc các tuyến đường mới quy hoạch. Giải pháp loại bỏ hoàn toàn chi phí thi công hào cáp điện và đào xới mặt đường đô thị. Khi lưới điện thành phố gặp sự cố quá tải, các cột đèn vẫn hoạt động bình thường, giúp duy trì trật tự giao thông. Dự án từ Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM mở ra triển vọng nội địa hóa thiết bị giao thông xanh với chi phí hợp lý. Đây là tiền đề phát triển các nút giao thông thông minh ứng dụng năng lượng sạch.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. Tình hình chung của điện mặt trời 1. Trên thế giới Theo báo cáo từ Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia Hoa Kỳ (NREL), việc loại bỏ hoàn toàn carbon khỏi hệ thống điện toàn cầu trong giai đoạn 2050–2060 đòi hỏi thế giới phải triển khai khoảng 63,4 TW điện mặt trời. Mục tiêu này được đánh giá là hoàn toàn khả thi với trình độ công nghệ hiện tại.

Đồng thời, Liên Hợp Quốc cho biết đã có hơn 100 quốc gia đặt mục tiêu đạt trung hòa carbon vào năm 2050. Trong nghiên cứu có tiêu đề "Photovoltaic Deployment Scenarios Toward Global Decarbonization: Role of Disruptive Technologies", NREL nhấn mạnh rằng để đạt được mục tiêu Net Zero, công suất điện mặt trời toàn cầu cần đạt tối thiểu 60 TW. Những công nghệ mang tính đột phá sẽ giữ vai trò quan trọng trong việc giảm chi phí và mở rộng quy mô ứng dụng năng lượng mặt trời trên toàn thế giới [1]. Một dấu mốc quan trọng đã được ghi nhận vào tháng 5 năm 2023, khi lần đầu tiên điện mặt trời tại châu Âu vượt qua nhiệt điện than về sản lượng, dù chưa bước vào mùa hè cao điểm.

Cụ thể, các quốc gia trong Liên minh châu Âu đã tạo ra 27,9 TWh điện từ năng lượng mặt trời, so với 19,8 TWh từ nhiệt điện than. Việc năng lượng mặt trời và gió liên tục đạt sản lượng kỷ lục đã góp phần đáng kể vào việc loại bỏ dần các nhà máy điện than và khí đốt trong năm nay. Tuy nhiên, EU vẫn cần tiếp tục nỗ lực lớn để đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 [2].1: Sản lượng điện mặt trời (xanh) và nhiệt điện than (đen) ở châu Âu [2] Tại khu vực châu Á, mặc dù năng lượng hóa thạch vẫn chiếm ưu thế trong cơ cấu phát điện, nhưng năm 2023 đã ghi nhận sự bứt phá đáng kể của năng lượng tái tạo. Ấn Độ đã vượt Nhật Bản để vươn lên trở thành quốc gia có sản lượng điện mặt trời lớn 1 thứ ba thế giới với 113 TWh, tương đương 5,8% tổng sản lượng điện quốc gia.

Dẫn đầu là Trung Quốc (584 TWh) và Hoa Kỳ (238 TWh). Theo kịch bản “Phát thải ròng bằng 0” của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), điện mặt trời có thể chiếm tới 22% tổng sản lượng điện toàn cầu vào năm 2030. Dù các quốc gia tiêu thụ than lớn như Trung Quốc và Ấn Độ vẫn đang tiếp tục xây dựng các nhà máy nhiệt điện than, nhưng năng lượng tái tạo vẫn giữ một vị trí đáng kể trong cơ cấu sản xuất điện toàn cầu. Riêng tại Ấn Độ, lĩnh vực điện – vốn tạo ra khoảng 1,18 gigaton CO₂ trong năm 2023 – đang chịu sức ép phải chuyển dịch sang nguồn năng lượng sạch nhằm hài hòa giữa phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường.

Quốc gia này đã đặt mục tiêu đến năm 2030 sẽ có 50% công suất điện được lắp đặt đến từ các nguồn phi hóa thạch. Tuy nhiên, để đạt được mục tiêu này, các phân tích cho thấy Ấn Độ cần đẩy mạnh đầu tư và mở rộng quy mô triển khai trong bối cảnh nhu cầu điện liên tục tăng cao [3]. Khu vực Đông Nam Á Đông Nam Á đang chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ trong việc triển khai năng lượng tái tạo, nhờ vào các chính sách hỗ trợ hiệu quả, dòng vốn đầu tư tăng cao và những tiến bộ trong công nghệ. Trong đó, năng lượng mặt trời đã trở thành một trong những nguồn năng lượng quan trọng nhất của khu vực, với sự dẫn dắt từ các quốc gia như Việt Nam, Malaysia và Philippines.

Sự mở rộng của năng lượng mặt trời được thúc đẩy bởi các cam kết quốc tế về giảm phát thải khí nhà kính theo Thỏa thuận Paris, cũng như bởi biến động giá nhiên liệu hóa thạch – vốn dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố địa chính trị và thị trường toàn cầu. Ngoài ra, nhiều quốc gia Đông Nam Á đã đặt ra các mục tiêu phát triển năng lượng tái tạo đầy tham vọng, thể hiện quyết tâm nâng cao tỷ trọng của các nguồn năng lượng sạch trong tổng cơ cấu năng lượng trong vòng một thập kỷ tới [4].2: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ cơ cấu và mục tiêu phát triển điện mặt trời của các nước dẫn đầu tại Đông Nam Á [4] Tính đến năm 2022, tổng công suất điện mặt trời đang hoạt động tại khu vực Đông Nam Á đạt xấp xỉ 32 GW, tăng khoảng 12% so với năm 2021. Đáng chú ý, phần lớn công suất này được triển khai trong năm 2020 – thời điểm mà các chính sách hỗ trợ phát triển năng lượng mặt trời ở nhiều quốc gia, đặc biệt là Việt Nam, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tăng trưởng đột biến. Dù thị trường có dấu hiệu chững lại trong hai năm gần đây, triển vọng phát triển năng lượng mặt trời ở khu vực vẫn tích cực.

Nguyên nhân là công suất bổ sung mới đang được phân bố đều hơn giữa các quốc gia, giúp thị trường bớt phụ thuộc vào một quốc gia duy nhất như trước đây [4]. Tại Việt Nam Việt Nam hiện là quốc gia dẫn đầu khu vực Đông Nam Á về công suất điện mặt trời đang hoạt động, với khoảng 19 GW trong tổng số 32 GW toàn khu vực tính đến năm 2022 – tương đương mức tăng trưởng 12% so với năm trước đó. Đáng chú ý, chỉ trong khoảng thời gian từ tháng 5 đến tháng 12 năm 2020, Việt Nam đã triển khai thành công hơn 7 GW điện mặt trời áp mái. Tính đến năm 2022, Việt Nam đóng góp tới 69% tổng sản lượng điện mặt trời và điện gió của ASEAN, tương đương hơn 34,5 TWh trong tổng số 50 TWh năng lượng tái tạo toàn khu vực.

Đây là một bước nhảy vọt so với mức 4,2 TWh vào năm 2015 – tương ứng mức tăng trưởng gấp 12 lần chỉ sau 7 năm [5]. Thành công của Việt Nam trong lĩnh vực năng lượng tái tạo đến từ nhiều yếu tố, bao gồm: 3 - Chính sách giá điện hỗ trợ (FIT): áp dụng từ năm 2017 với mức giá 6,67-10,87 cent/kWh. - Các ưu đãi về thuế và thuê đất: được áp dụng cho các dự án năng lượng tái tạo. - Môi trường đầu tư thuận lợi: giúp nâng cao sức cạnh tranh so với năng lượng truyền thống.

Tính đến cuối năm 2020, tổng công suất điện mặt trời đã đi vào hoạt động đạt khoảng 9 GW, trong đó riêng hai tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận đóng góp gần 3,5 GW. Ngoài ra, hơn 13 GW công suất điện mặt trời đã được phê duyệt trong các quy hoạch, trong khi khoảng 50 GW công suất khác vẫn đang chờ bổ sung vào kế hoạch phát triển. Theo nội dung dự thảo Quy hoạch điện VIII, công suất điện mặt trời dự kiến sẽ tăng từ mức 17 GW trong giai đoạn 2020–2025 lên khoảng 20 GW vào năm 2030. Tuy nhiên, tỷ trọng của nguồn năng lượng này trong tổng cơ cấu điện quốc gia được dự đoán sẽ chiếm khoảng 17% vào năm 2025 và giảm nhẹ xuống 14% vào năm 2030 [6].

Giới thiệu đề tài 1. Lí do chọn đề tài Các hệ thống đèn giao thông truyền thống thường hoạt động dựa vào nguồn điện lưới, kéo theo chi phí vận hành cao và nguy cơ gián đoạn khi xảy ra sự cố mất điện. Trước thực trạng đó, việc tích hợp năng lượng mặt trời – một nguồn năng lượng tái tạo dồi dào, sạch và miễn phí – vào hệ thống đèn giao thông đang ngày càng được quan tâm. Giải pháp này không chỉ giúp giảm áp lực lên lưới điện, mà còn mang lại hiệu quả kinh tế và tính ổn định cao trong vận hành.

Việc sử dụng năng lượng mặt trời cho hệ thống đèn giao thông không chỉ giảm sự phụ thuộc vào điện lưới, tiết kiệm chi phí vận hành và hạn chế phát thải khí CO₂, mà còn mở ra khả năng triển khai tại các khu vực vùng sâu, vùng xa – nơi hạ tầng điện chưa ổn định. Giải pháp này góp phần nâng cao mức độ an toàn giao thông và đồng thời hỗ trợ tiến trình xây dựng đô thị thông minh, bền vững. Xuất phát từ thực tế đó, nhóm đã lựa chọn đề tài "Tính toán thiết kế và xây dựng mô hình đèn giao thông sử dụng năng lượng mặt trời". Nội dung nghiên cứu Trong phạm vi ngiên cứu của đề tài "Tính toán thiết kế và xây dựng mô hình đèn giao thông sử dụng năng lượng mặt trời" các nội dung được tập trung thực hiện bao gồm: - Tìm hiểu tổng quan về sự phát triển của điện năng lượng mặt trời trên thế giới và tại Việt Nam.

- Giới thiệu hệ thống đèn giao thông sử dụng năng lượng mặt trời, bao gồm cấu tạo, nguyên lý hoạt động và lợi ích khi áp dụng trong thực tế. - Thiết kế và xây dựng mô hình đèn giao thông sử dụng năng lượng mặt trời. - Đánh giá hệ thống thông qua chỉ số Normalized Production: phân tích và đánh giá hệ thống bằng cách sử dụng chỉ số Normalized Production. - Sử dụng các số liệu được thu thập được của mô hình ở thực tế để đánh giá hệ thống.

Mục tiêu của đề tài - Thiết kế và xây dựng mô hình thực tế: tiến hành chế tạo một mô hình đèn giao thông sử dụng năng lượng mặt trời. - Phát triển mạch điều khiển đèn tín hiệu giao thông: thiết kế và tích hợp mạch điều khiển tín hiệu nhằm đảm bảo hệ thống hoạt động tự động, ổn định và tối ưu hóa hiệu suất sử dụng năng lượng. - Đánh giá hiệu quả của hệ thống: tiến hành đo lường, thu thập số liệu thực tế để phân tích và so sánh hiệu quả vận hành của mô hình với các tiêu chuẩn năng lượng hiện hành, từ đó rút ra nhận định về tính khả thi và tiềm năng ứng dụng thực tiễn. Phương pháp thực hiện đề tài - Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của đèn giao thông sử dụng năng lượng mặt trời.

- Mô phỏng hệ thống bằng phần mềm Pvsyst. - Thiết kế mạch điều khiển bằng Arduino. - Đo đạc và phân tích dữ liệu thực tế từ mô hình. Khái niệm hệ thống điện mặt trời Hệ thống điện mặt trời hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển đổi bức xạ mặt trời thành điện năng thông qua hiệu ứng quang điện của tấm pin PV.

Thành phần chính bao gồm: tấm pin năng lượng mặt trời, bộ điều khiển sạc, ắc quy lưu trữ, inverter chuyển đổi dòng điện và tải tiêu thụ. Tùy vào mục đích sử dụng và điều kiện lắp đặt, hệ thống có thể triển khai theo ba dạng: hệ độc lập, hệ hòa lưới hoặc hệ lai (kết hợp cả hai). Lợi ích khi sử dụng điện NLMT: • Nguồn năng lượng tái tạo dồi dào, thân thiện với môi trường.