Trang chủ/Dự án/Hệ thống Đảm bảo An toàn & Giám sát Sạc Xe Điện Thông minh
IoT & Năng lượngNghiên cứu & Chế tạo 2025

Hệ thống Đảm bảo An toàn & Giám sát Sạc Xe Điện Thông minh

Giải pháp giám sát nhiệt độ cell, dòng sạc, rò rỉ khí gas qua LoRa tầm xa và ngắt nguồn bảo vệ chủ động tích hợp Firebase Cloud.

ESP32LoRa SX1278Custom PCBFirebase RTDBMQ-2 Gas SensorBMS ProtectionWeb Dashboard
Hệ thống Đảm bảo An toàn & Giám sát Sạc Xe Điện Thông minh

Tổng Quan Dự Án

Hệ thống giải quyết triệt để nguy cơ cháy nổ trong quá trình sạc xe đạp điện, xe máy điện sử dụng Ắc quy chì - Axít và Pin Lithium-ion. Thiết kế gồm 2 khối liên kết: Node cảm biến gắn trực tiếp trên xe (đo điện áp từng cell, nhiệt độ cell pin) và Trạm Master tại điểm sạc (đo dòng sạc, giám sát môi trường khí dễ cháy MQ-2, điều khiển relay đóng ngắt nguồn AC). Hai khối truyền thông tin cậy qua giao thức sóng vô tuyến LoRa SX1278 (Ra-02), đồng bộ thời gian thực lên Firebase Cloud để người dùng cấu hình ngưỡng an toàn và theo dõi trên ứng dụng web/di động.

Vấn Đề Kỹ Thuật Cần Giải Quyết

Khắc phục các nhược điểm của sạc thông thường: không phát hiện được hiện tượng quá nhiệt cục bộ giữa các cell, sạc quá áp sinh khí hydro phồng vỏ, chập cháy khi sạc qua đêm tại hộ gia đình, chung cư mini, bãi gửi xe.

Chức Năng & Đặc Tính Kỹ Thuật

Giám sát điện áp từng cell ắc quy / pin với độ chính xác cao.
Cảm biến nhiệt độ đa điểm gắn sát bề mặt bình sạc phát hiện quá nhiệt sớm.
Cảm biến khí dễ cháy (MQ-2) phát hiện sớm rò rỉ khí và khói tại trạm sạc.
Cắt nguồn sạc tức thì bằng Rơ-le công suất cao khi có bất kỳ chỉ số nào vượt ngưỡng an toàn.
Truyền thông tầm xa LoRa SX1278 không phụ thuộc sóng WiFi tại vị trí để xe.
Cấu hình ngưỡng ngắt linh hoạt và hiển thị đồ thị sạc qua Firebase RTDB Web App.

Cấu Hình Phần Cứng

  • •ESP32 SoC kết hợp module LoRa SX1278 (Ra-02, 433MHz)
  • •Mạch PCB 2 lớp thiết kế chuyên dụng tích hợp nguồn AC-DC và Relay công suất
  • •Mạch quản lý cell pin chuyên dụng (BMS 16S / Cảm biến áp)
  • •Cảm biến nhiệt độ đa điểm NTC/DS18B20 chống nước
  • •Cảm biến khí gas / khói cháy MQ-2
  • •Cảm biến dòng sạc xoay chiều ACS712 / INA219
  • •Màn hình LCD hiển thị trạng thái tại trạm sạc

Phần Mềm & Thuật Toán

  • •Firmware ESP32 thuật toán quét dữ liệu và cảnh báo đa cấp
  • •Giao thức đóng gói gói tin truyền thông LoRa P2P độ trễ thấp
  • •Đồng bộ dữ liệu thời gian thực với Firebase Realtime Database
  • •Web Dashboard cấu hình ngưỡng ngắt và quản lý danh sách Node xe

Khả Năng Ứng Dụng Thực Tiễn

Trạm sạc xe điện tại gia đình, nhà ở liền kề, chung cư mini
Bãi giữ xe trường học, cơ quan, ký túc xá sinh viên
Hệ thống lưu trữ năng lượng pin mặt trời dân dụng (BESS)
Giải pháp dự thi Sáng tạo Khoa học Kỹ thuật và Bảo vệ môi trường

Thư Viện Ảnh Thực Tế & Thiết Kế (8 ảnh)

Bấm vào từng ảnh để phóng to và xem tài liệu chi tiết.

Bản vẽ 3D thiết kế mạch PCB trạm sạc Master tích hợp LoRa & ESP32

Bản vẽ 3D thiết kế mạch PCB trạm sạc Master tích hợp LoRa & ESP32

Giao diện web giám sát tình trạng ắc quy và nhiệt độ thực tế

Giao diện web giám sát tình trạng ắc quy và nhiệt độ thực tế

Giao diện cài đặt ngưỡng an toàn: nhiệt độ, điện áp, dòng xả và khí MQ

Giao diện cài đặt ngưỡng an toàn: nhiệt độ, điện áp, dòng xả và khí MQ

Mạch bảo vệ và cân bằng cell pin 16S tích hợp thử nghiệm

Mạch bảo vệ và cân bằng cell pin 16S tích hợp thử nghiệm

Sơ đồ nguyên lý Node cảm biến gắn trực tiếp trên phương tiện

Sơ đồ nguyên lý Node cảm biến gắn trực tiếp trên phương tiện

Sơ đồ nguyên lý trạm sạc Master điều khiển rơ-le công suất

Sơ đồ nguyên lý trạm sạc Master điều khiển rơ-le công suất

Sơ đồ khối kiến trúc phần cứng Node cảm biến

Sơ đồ khối kiến trúc phần cứng Node cảm biến

Sơ đồ khối trạm sạc Master kết nối Firebase Cloud

Sơ đồ khối trạm sạc Master kết nối Firebase Cloud

Thông Tin Kỹ Thuật

Lĩnh vực:IoT & Năng lượng
Trạng thái: Đã chế tạo nguyên mẫu thật
Đơn vị R&D:TAE Hà Tĩnh
Địa điểm:Hà Tĩnh, Việt Nam

Bạn cần giải pháp tương tự?

Liên hệ trực tiếp với kỹ sư TAE Hà Tĩnh để nhận tư vấn kỹ thuật, thiết kế mạch PCB và chế tạo prototype theo yêu cầu.

Tư Vấn Dự Án Này