Nguyễn Thái Sơn * , Trương Trường Phú , Đoàn Văn Ngoan , Nguyễn Trung Vinh , Nguyễn Quốc Vinh , Dương Hoàng Hảo , Phạm Nhật Hào , Lê Võ Hoàng Sơn , Quách Ngọc Thịnh Trần Trung Tính

* Tác giả liên hệ (thaison@ctu.edu.vn)

Abstract

This study designs a remote-controlled electric vehicle model that integrates solar energy. Using Arduino for control and Mecanum wheels for omnidirectional movement, the vehicle integrates solar panels to improve performance and extend battery life. Tests are conducted under a variety of conditions, evaluating performance and recommending improvements. The results show positive energy efficiency. In particular, the vehicle can operate for a period of 3 to 4 hours in good weather conditions, but is limited in its ability to operate in low light, which can continue to run for about 2 hours by using a storage battery. According to the experimental results, a vehicle can maintain its stable connection within 15 meters and carry loads up to 3 kilograms. This research contributes to sustainable transportation solutions by integrating solar energy with small-scale electric vehicles, highlighting the potential and challenges for future development.

Keywords: Electric vehicle with solar energy, mecanum wheels, omnidirectional control, remote-controlled vehicle

Tóm tắt

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm thiết kế mô hình xe điện điều khiển từ xa tích hợp năng lượng mặt trời. Việc sử dụng Arduino để điều khiển và bánh xe Mecanum cho chuyển động đa hướng, xe tích hợp các tấm pin mặt trời để nâng cao hiệu suất và kéo dài thời lượng pin. Các thử nghiệm được tiến hành dưới nhiều điều kiện khác nhau, đánh giá hiệu suất hoạt động và đề xuất các cải tiến. Kết quả cho thấy hiệu quả năng lượng khả quan. Cụ thể xe có thể duy trì hoạt động trong khoảng thời gian từ 3 đến 4 giờ trong điều kiện thời tiết tốt, tuy nhiên hạn chế ở khả năng hoạt động khi ánh sáng yếu, xe có thể  duy trì hoạt động trong vòng 2 giờ đồng hồ bằng việc sử dụng bộ pin lưu trữ. Kết quả thực nghiệm cho thấy trong phạm vi điều khiển 15 m xe duy trì kết nối được ổn định, không bị nhiễu sóng. Bên cạnh đó, xe có thể chịu tải trọng lên đến 3 kg. Kết quả nghiên cứu này đóng góp vào giải pháp giao thông bền vững bằng cách tích hợp năng lượng mặt trời với xe điện quy mô nhỏ, nổi bật tiềm năng và thách thức cho phát triển trong tương lai.

Từ khóa: Bánh xe Mecanum, điều khiển đa hướng, xe điều khiển từ xa, xe điện tích hợp năng lượng tái tạo

Article Details

Tài liệu tham khảo

Azam, F., Priyadarshi, N., Nagar, H., Kumar, S., & Bhoi, A. K. (2021). An overview of solar-powered electric vehicle charging in vehicular adhoc network. In Electric Vehicles: Modern Technologies and Trends, N. Patel, A. K. Bhoi, S. Padmanaban, and J. B. Holm-Nielsen Eds. Singapore: Springer Singapore, 2021 (pp. 95-102).
https://doi.org/10.1007/978-981-15-9251-5_5

Ariyansyah, Q., & Ma’arif, A. (2023). DC motor speed control with PID control (Proportional Integral Derivative) on the prototype of a mini-submarine. Journal of Fuzzy Systems and Control, 1(1), 18-24. https://doi.org/10.59247/jfsc.v1i1.26

Ebhota, W. S., & Jen, T.-C. (2020). Fossil fuels environmental challenges and the role of solar photovoltaic technology advances in fast tracking hybrid renewable energy system. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology, 7(1), 97–117. https://doi.org/10.1007/s40684-019-00101-9.

Hshop. (n.d.a). 18650 rechargeable battery 3.7VDC 2500mAh 5C.
https://hshop.vn/pin-sac-18650-3-7vdc-2500mah-5c

Hshop. (n.d.b). Bluetooth transceiver module HC-05, selectable as master.
https://hshop.vn/mach-thu-phat-bluetooth-hc-05-do-ra-chon-master

Hshop. (n.d.c). DC motor driver module L298. https://hshop.vn/mach-dieu-khien-dong-co-dc-l298

Heeraman, J., Kalyani, R., & Amala, B. (2024). Towards a sustainable future: Design and fabrication of a solar-powered electric vehicle. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1285(1), 2024 (pp.1-11). https://doi.org/10.1088/1755-1315/1285/1/012035

Komoto, K., Hirota, T., Araki, K., Carr, A. J., Chabuel, F., Commault, B., Derks, FR., Ding, K., Duigou, T., Ekins-Daukes, N.J., Gaume, J., Kanz, O., Newman, B.K., Peibst, R., Reinders, A., Roman Medina, E., Sechilariu, M., Serra, L., Sierra, A. Valverde, A., Zurfluh, D. (2021). State-of-the-Art and Expected Benefits of PV-Powered Vehicles. IEA PVPS Task 17, Report IEA-PVPS T17-01:2021.

LED-Diode Vietnam. (n.d.). LM2596S dual USB step-down buck converter development board.
https://vn.led-diode.com/development-board/lm2596s-dual-usb-step-down-buck-converter.html

Prajapati, M. L., Gundaliya, P. J., & Sheth, A. (2020). Case study: Solar electric vehicles in India. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 937(1), 012033. IOP Publishing. DOI: 10.1088/1757-899X/937/1/012033

Raizada, A., Ojha, G., Kumar, M., Rana, A., & Channi, H. K. (2017). Bluetooth Remote Controlled Car using Arduino. International Journal of Scientific Research in Science and Technology, 3(8), 309–312. DOI: 10.1177/2055668316668792

Rissanen, H., Mahonen, J., Haataja, K., Johansson, M., Mielikainen, J., & Toivanen, P. (2009). Designing and implementing an intelligent Bluetooth-enabled robot car. In 2009 IFIP International Conference on Wireless and Optical Communications Networks (pp. 1-6). DOI: 10.1109/WOCN.2009.5010563

Sathees, T., Prasanth, M., Sriram, M., Premnath, S., & Thirusenthilnathan, D. (2023). Design and Analysis of Four Wheel Drive Electric Vehicle. In International Journal for Research in Applied Science & Engineering Technology (IJRASET), 11(4), (pp. 255-259).
https://doi.org/10.22214/ijraset.2023.50047

Thegioiic. (n.d.a). Arduino Uno R3 ATmega328. https://www.thegioiic.com/arduino-uno-r3-atmega328

Thegioiic. (n.d.b). 18650 2S 2A Type-C boost charging board to 8.4V. https://www.thegioiic.com/mach-tang-ap-sac-pin-18650-2s-2a-type-c-sang-8-4v

Thegioiic. (n.d.c). TCRT5000 – 5 channel distance sensor 10-15mm. https://www.thegioiic.com/tcrt5000-cam-bien-do-line-5-kenh-khoang-cach-10-15mm

Tao, N. Q., Anh, L. V., & Quan, L. H. (2020). Research, designing testing systemuse solar energy for electric vehicles. Journal of Science and Technology, 56(1), 72–75.

Tazay, A. F. (2021). Design and Implementation of Solar Powered Electric Vehicle for On-Campus University Applications. International Journal of Engineering Research & Technology, 10(10), pp. 920-927. https://doi.org/10.17577/IJERTV10IS100132.

Wirawan, N. T. (2018). Utilization of smartphones in wheeled robots for monitoring the distance of robots to obstacles using Bluetooth HC-05 as a communication medium. UPI YPTK Journal of Computer and Information Technology (Jurnal KomTekInfo), 5(1), 110-121.

Xu, J., Liu, B., Wang, X., & Hu, D. (2016). Computational model of 18650 lithium-ion battery with coupled strain rate and SOC dependencies. Applied Energy, 172, 180-189. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.03.108

Zanofa, A. P., Arrahman, R., Bakri, M., & Budiman, A. (2020). Automatic gate control system based on Arduino UNO R3 microcontroller. JTIKOM, 1(1), 22-27.