Sinh viên làm trạm sạc xe điện từ năng lượng mặt trời

Trường học cách xa nhà, nhiều lần xe hết pin, chị em Trâm Anh thay nhau đạp xe đến toát mồ hôi nên nảy ý tưởng làm trạm sạc xe điện.

Nhóm sinh viên Nguyễn Thị Thuý Vân và Khương Vũ Trâm Anh, ngành Kiến trúc, trường Đại học Bách khoa TP HCM vừa hoàn thiện đề án trạm sạc cho xe điện sử dụng năng lượng mặt trời mang tên Greensol.

Trâm Anh kể, nhà em ở Gò Vấp, trường em học là THPT Gia Định (Bình Thạnh). Những ngày đến trường cấp 3 hai chị em sử dụng chung một chiếc xe đạp điện tới trường. Với khoảng cách hơn chục cây số, chị em Trâm Anh gặp tình trạng xe hết điện khi đang sử dụng xảy ra như cơm bữa. Ở trường học không có chỗ sạc điện, nhiều lần hai chị em phải thay nhau đạp xe trên đường về mỗi khi hết pin. "Xe đạp điện mà đạp thì rất nặng, nhiều hôm hai chị em về tới nhà mệt phờ, không muốn làm gì nữa", Trâm Anh nhớ lại.

Trâm Anh ấp ủ xây dựng mô hình trạm sạc ngay trong trường học để giúp các bạn học sinh sử dụng xe điện dễ dàng hơn. Nhưng mãi đến khi vào đại học em mới có điều kiện thực hiện ý tưởng. Em và người bạn cùng khóa là Thúy Vân lên kế hoạch thiết kế trạm sạc dựa trên các dữ liệu khảo sát, tính toán trong điều kiện cụ thể của trường THPT Gia Định.

Mô hình trạm sạc xe điện của nhóm sinh viên Đại học Bách khoa TP HCM.

Kết quả khảo sát từ học sinh trong trường cho thấy, có 19% học sinh sử dụng xe đạp điện. Từ số lượng này, nhóm tính toán lượng điện năng phải sản xuất mỗi ngày và số lượng tấm pin phù hợp.

Trạm sạc được thiết kế để 6 xe cùng sạc một lúc. Để sạc đầy một xe điện 12A, cần đến 8 tiếng sạc và tiêu thụ 4.608 kWh. Như vậy, 6 xe cùng sạc cần lượng điện 27.648.000 kWh. Tổng công suất cho trạm sạc này cần khoảng 7 kWh, tương ứng với 15 tấm pin năng lượng mặt trời.

Khi đưa vào sử dụng, mỗi học sinh được sạc nhiều lần, mỗi lần chỉ được sạc 2h. Chủ xe có thể theo dõi tình trạng xe đã sạc trên app của điện thoại. Sau 2h sạc, rơ le sẽ ngắt và ngừng cung cấp điện cho xe. Điều này đảm bảo các bạn học sinh đều có thể sử dụng trạm sạc.

Các tấm pin năng lượng của trạm được lắp trên tấm lợp. Phần đỡ các tấm pin và hệ khung là các vật liệu bền vững bao gồm thép hộp, và thép ống tấm nhựa được lắp đặt hai bên hông khu vực sạc. Trạm sạc có khu ngồi chờ được thiết kế cây xanh, ghế gỗ. Nhóm tính toán, để xây dựng một trạm sạc sẽ cần tổng chi phí hơn 182 triệu đồng.

Theo nhóm nghiên cứu, trạm sạc Greensol hoạt động dựa trên nguyên lý đơn giản. Các tấm pin hấp thụ bức xạ mặt trời và chuyển thành dòng điện một chiều inverter, sau đó được chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều cùng pha, tần số và điện áp để hòa vào lưới. Nếu đủ nắng, năng lượng điện từ mặt trời sẽ trực tiếp sạc cho xe. Nếu thiếu nắng, hệ thống tự động lấy điện lưới. Điện không sử dụng hết sẽ tự động hòa vào nguồn điện lưới.

So sánh bằng công cụ tính hoá đơn tiền điện của EVN, nhóm nhận thấy hệ thống trạm sạc này có thể tiết kiệm đến 13 triệu đồng/tháng so với sạc bằng điện lưới thông thường cho số xe điện tương ứng. Hệ thống không sử dụng ắc quy nên không tốn nhiều chi phí đầu tư ban đầu cũng như chi phí thay ắc quy.

Thuý Vân bày tỏ mong muốn đưa mô hình được đưa vào ứng dụng. Nhóm sẵn sàng kết hợp với hãng xe điện để nhân rộng và có thể phát triển thành trạm sạc cho xe ôtô.

TS.KTS Lê Thị Hồng Na, Đại học Bách khoa TP HCM nhận xét, việc tích hợp các tấm pin năng lượng mặt trời vào công trình kiến trúc là sáng tạo của nhóm. Đây là giải pháp kiến trúc và kỹ thuật hợp lý, đảm bảo tính thẩm mỹ và hữu ích. Mô hình có quy mô vừa phải, kỹ thuật đơn giản và chi phí không cao nên có thể đưa vào thực tiễn áp dụng ngay.

Greensol vừa giành giải ba cuộc thi INSEE Prize 2021. Đây là cuộc thi nhằm tìm kiếm các công trình xanh dành cho sinh viên các trường đại học, cao đẳng và học viên trên toàn quốc với các chuyên ngành xây dựng, vật liệu, kiến trúc, quản lý đô thị, môi trường và cấp thoát nước...

Theo/vnexpress.net