Giới Thiệu Về Bộ Sạc Ắc Quy Axit – Chì

Trong bối cảnh ngày nay, khi ngành công nghiệp giao thông đang chuyển đổi mạnh mẽ từ các phương tiện sử dụng nhiên liệu hóa thạch sang xe điện, việc nghiên cứu và phát triển các công nghệ liên quan trở nên ngày càng quan trọng. Trong số các yếu tố cần xem xét, hệ thống ắc quy axit chì đóng vai trò quan trọng nhất trong việc cung cấp năng lượng cho xe máy điện. Để có thể nắm bắt được các thông tin về bộ sạc ắc quy axit – chì, hãy cùng EAC tìm hiểu qua bài viết bên dưới.

1. Giới thiệu về bộ sạc:

Bộ sạc (bộ nạp điện) Acquy Axít – Chì là thiết bị bổ sung năng lượng điện cho Acquy xe đạp điện được thể hiện như trong Hình 5-1. Nó chuyển đổi năng lượng AC 220V thành nguồn DC theo yêu cầu và số lượng Acquy của xe. Hiệu suất và chất lượng của bộ sạc chủ yếu ảnh hướng phần lớn đến chất lượng cũng như tuổi thọ của Acquy.

Bộ sạc có hai phích cắm: một đầu là phích cắm AC 220V, như trong Hình 5-2 và đầu còn lại là phích cắm đầu ra DC như trong Hình 5-3.

Bộ sạc hiện nay về cơ bản có 2 trạng thái chỉ báo, một là trạng thái báo nguồn và trạng thái còn lại là trạng thái sạc điện. Tùy vào hãng sản xuất mà trạng thái này có 1 đèn 2 đèn hay mặt chỉ báo phân trăm…Chúng ta có thể nhận biết chỉ báo nguồn khi cắm điện 220AC cho sạc và quan sát đèn (Quạt không quay) đèn đỏ là đèn chỉ báo nguồn còn đèn xanh lá là đèn chỉ báo sạc. Sau khi cấp nguồn DC sạc cho Acquy. Nếu thấy quạt của sạc quay thì đèn báo sạc từ xanh sẽ chuyển sang màu đỏ (có thể màu cam). Lúc này sạc sẽ có 2 đèn chỉ báo màu đỏ đây chính là trạng thái đang sạc và khi đầy quạt dừng quay lúc này đèn chỉ báo sạc màu đỏ sẽ chuyển đổi thành màu xanh lá như ban đầu. Đây cũng chính là chỉ báo đầy, có nghĩa bạn cần phải rút sạc cho xe.

Trong VD dụ này tôi sử dụng loại sạc TPBIKE có 2 đèn. Khi cấp nguồn quan sát thấy 1 đèn đỏ và 1 đèn xanh lá sáng (Quạt không quay). Sau khi cấp nguồn DC cho Acquy quan sát thấy quạt của bộ sạc quay và 2 đèn đỏ sáng. Hai đèn chỉ báo của bộ sạc được thể hiện như trong Hình 5-4.

2. Phân loại bộ sạc:

(1) Theo cấu trúc mạch bộ sạc được chia làm 2 loại: bộ sạc hai giai đoạn và bộ sạc ba giai đoạn. Trong số đó, bộ sạc hai giai đoạn về cơ bản đã không còn bán trên thị trường còn bộ sạc ba giai đoạn thông minh hiện tại có hiệu quả tối ưu nhất và số lượng sử dụng lớn nhất. Chế độ sạc của bộ sạc ba giai đoạn là chia quá trình sạc thành ba giai đoạn: dòng không đổi, điện áp không đổi và điện tích nổi.

(2) Theo mức điện áp có thể được chia bộ sạc hiện nay thành các loại như 24V, 36V, 48V, 60V, 72V …Theo kích thước, số lượng và dung lượng Ah của Acquy có thể được thia thành bộ sạc 24V12Ah, 36V12Ah, 48V12Ah, 48V20Ah, 60V20Ah và 72V20Ah. Chung quy thì xe điện sử dụng 2 loại bình đó là bình bé và bình to. Đối với bình bé 12Ah thì có sạc 24V,36V và 48V còn đối với bình to 20Ah sẽ có sạc 48V, 60V và 72V.

3. Cấu trúc và nguyên lí làm việc:

a. Cấu trúc của bộ sạc:

Bên trong bộ sạc là một bảng mạch điện tử bao gồm cầu điốt, cầu chì, trở, biến áp, IC nguồn, LED… nhằm mục đích chuyển đổi nguồn đầu vào AC 220V thành DC sau đó kết hợp thêm các mạch khác để cấp nguồn sạc cho Acquy. Cấu trúc bên trong của bộ sạc được thể hiện trong Hình 5-5.

Hiện nay, chủ yếu các bộ sạc trên thị trường đều sử dụng cấu trúc cung cấp điện chuyển mạch ba trạng thái. Cấu trúc bên trong của các bộ sạc tuy khác nhau nhưng nguyên lý làm việc là tương tự. Sự khác biệt chính là các loại chip xử lý được lựa chọn bên trong là khác nhau. Đối với mạch sạc như Hình 5-5 sử dụng mạch tích hợp UTC3842D để điều chế xung. Ngoài ra một số hãng nhằm tăng tuổi thọ cũng như độ bền của sạc họ có thêm một số chi tiết như rơle ngắt, chống ngược cực sạc, đầy cắt điện hoàn toàn, chỉ báo phần trăm điện thông minh…

b. Nguyên lí hoạt động:

Bộ sạc chủ yếu do các bộ phận chính như chỉnh lưu lọc sóng, đóng mở cao áp, biến đổi điện áp, điều khiển dòng nạp, điện áp ổn định và quá trình nạp điện hình thành. Nguyên lý làm việc của bộ sạc được thể hiện trong Hình 5-6

Khi ta cắm điện cho bộ sạc, điện áp xoay chiều 220V AC sẽ đi qua câu chi mạch lọc nhiễu (nếu có). Sau đó điện áp được chỉnh lưu thành điện áp một chiều thông qua cầu điốt và các tụ lọc lấy ra điện áp 300V DC tại hai chân tụ. Thông qua mạch đóng mở cao áp (Đóng mở MOS N5N60) và biến đổi điện áp (Biến áp) nhằm sinh ra điện áp thấp cần thiết khi nạp điện cho Acquy. Bộ sạc áp dụng nguyên lý sạc này đều có cấu tạo nhỏ gọn, hiệu suất cao…

c. Nguyên tắc sử dụng:

Việc sử dụng đúng bộ sạc không chỉ ảnh hưởng đến độ tin cậy và tuổi thọ của bộ sạc mà còn ảnh hưởng đến tuổi thọ của Acquy.

Trước khi sạc xe điện việc đầu tiên cần cắm phích cắm đầu ra DC của bộ sạc vào chân sạc bình Acquy như trong Hình 5-7, và sau đó mới cắm phích 220V AC như trong Hình 5-8. Thời gian sạc trung bình khoảng 6h đến 8h, thời gian sạc thực tế phải dựa trên tình trạng xả của Acquy. Trong khi sạc chỉ báo nguồn của bộ sạc màu đỏ (quạt của sạc quay). Khi chỉ báo sạc chuyển sang màu xanh (quạt của bộ sạc dừng) Acquy đã được sạc đầy. Khi dừng sạc, trước tiên rút phích cắm AC 220V ra khỏi bộ sạc, sau đó mới rút phích cắm đầu DC của bộ sạc ra khỏi xe.

Các biện pháp phòng ngừa khi sử dụng bộ sạc:

– Bộ sạc nên được đặt trong môi trường khô ráo, thông gió nhằm tránh độ ẩm có thể làm hỏng sạc. Khi bộ sạc hoạt động, bộ sạc sẽ sinh ra một lượng nhiệt nhất định, vì vậy cấm đặt các vật dễ cháy như nhựa, bông gòn hoặc chất dễ bắt lửa ở phía dưới hoặc xung quanh. Nếu phát hiện có mùi khét trong khi sạc hoặc sạc phát nhiệt quá cao thì hãy ngừng sạc ngay lập tức.

– Khi sử dụng bộ sạc yêu cầu phải cắm thật chắc chắn các giác nguồn cấp AC và DC tránh trường hợp lỏng lẻo sẽ ảnh hướng tới quá trình sạc. Tuyệt đối không để các thành phần kim loại hoặc chất dẫn điện lọt vào trong sạc. Vì kim loại là chất dẫn điện sau khi lọt vào sạc có thể gây đoản mạch sạc làm sạc hỏng ngay lập tức.

– Khi di chuyển nên đặt sạc trong hộp hoặc túi đựng có giảm sóc. Tránh xóc quá mạnh ảnh hướng tới linh kiện bên trong của sạc và tuyệt đối nên chú ý tránh mưa, tránh ẩm.

– Tuyệt đối không sử dụng bộ sạc ở xe này cắm cho xe đạp điện hay xe máy điện khác khi chưa rõ thông số cũng như chủng loại Acquy xe đó đang sử dụng. Nếu nhầm có thể gây hỏng bộ sạc hoặc gây hỏng bình Acquy.

d. Nguyên tắc lựa chọn sạc

– Theo chế độ sạc:

Bộ sạc Acquy Axít Chì phải là sạc chức năng ba giai đoạn: dòng điện không đổi, điện áp không đổi và điện tích nổi (dòng điện hỗn loạn). Có thể phân tích ba mức sạc đó thành các giai đoạn như sau: Giai đoạn 1: Chế độ sạc nhanh (sạc thô), giai đoạn 2: sạc nhỏ giọt (sạc tinh) nhằm đảm bảo Acquy Axít Chì không bị thoát khí và nhiệt. Giai đoạn cuối cùng là làm đầy ở chế độ sạc phao.

Bộ sạc phải yêu cầu có quạt làm mát nhằm tăng tuổi thọ cho linh kiện cũng như chất lượng của bộ sạc. Giảm nhiệt phát sinh trong quá trình sử dụng…Nếu bộ sạc không có quạt hoặc quạt bị nghị cần bổ xung thay thế.

– Thông số sạc phù hợp:

Việc lựa chọn bộ sạc tăng tuổi thọ cho sạc cũng cho xe điện đúng thông số phù hợp với xe là mấu chốt như Acquy Axit Chì. Để chắc chắn điều này người sử dụng xe phải nhận biết rõ xe đang sử dụng sài mấy bình Acquy, bao nhiêu Ah. Từ đó suy ra sạc cần dùng. Chẳng hạn xe dùng 4 bình 12V20Ah được mắc nối tiếp nhau. Như vậy tổng 4 bình mắc nối tiếp có thể tạm coi là một bình lớn 48V20Ah. Vậy ta cần lựa chọn sạc 48V20Ah loại sạc ba giai đoạn. Cũng tương tự như vậy ta sẽ biết cách chọn sạc cho xe 5 bình, 6 bình..Để tăng tính tin cậy đôi khi người dùng có thể mua sạc có rơ le ngắt, chống ngược cực, hoặc thêm bộ hẹn giờ sạc…Cái đó tùy nhu cầu sử dụng của mỗi cá nhân và làm giảm bớt sự lo lắng trong quá trình sạc.

– Độ ổn định và tin cậy:

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều thương hiệu sạc từ cá nhân, tập thể , cho đến công ty sản xuất. Về nguyên lý cơ bản là như nhau nhưng độ bền của sạc phụ thuộc một phần lớn vào thương hiệu, chất lượng linh kiện và kiến thức nền của người bán cũng như người sử dụng… bạn nên cân nhắc tìm đối tác cung cấp sạc uy tín và tin cậy cũng như hiểu biết về kỹ thuật.

Hy vọng rằng, sự hiểu biết về công nghệ này sẽ giúp người sử dụng xe máy điện có những quyết định thông minh và làm cho trải nghiệm lái xe trở nên thuận lợi hơn, đồng thời hướng dẫn người tiêu dùng cách duy trì và chăm sóc bộ sạc Ắc quy axit chì để đảm bảo hiệu suất và an toàn tối ưu.