Sạc "cân bằng", "tăng tốc" và "sạc nhanh" khác nhau như thế nào?
Mỗi thuật ngữ này mô tả cùng một chức năng của bộ sạc trong đó bộ sạc tạm thời nâng điện áp của pin lên trên mức phao. Có nhiều cách sử dụng khác nhau đối với điện áp sạc cao, như hình dưới đây:
Ý nghĩa thường được hiểu của thuật ngữ
Cân bằng – “Nạp” dung lượng pin định kỳ và điều chỉnh chênh lệch dung lượng pin
Tăng cường – Có thể đề cập đến “cân bằng”, “sạc nhanh” và đôi khi là cả hai
Sạc nhanh – Sạc lại pin đã hết nhanh hơn
Việc sạc “cân bằng” có tác dụng gì và tại sao lại cần thiết?
Tất cả pin, ngay cả những pin được lắp ráp thành khối thống nhất, đều được chế tạo từ các ô pin riêng lẻ được nối nối tiếp để có được điện áp DC cần thiết. Giống như tất cả các sản phẩm được sản xuất, có sự khác biệt giữa dung lượng của từng ô trong pin. Khi pin già đi, sự thay đổi này sẽ tăng lên. Vì pin là một chuỗi các tế bào chỉ mạnh bằng liên kết yếu nhất nên cần có một số sơ đồ để đảm bảo rằng tất cả các tế bào luôn ở công suất cao nhất.
Một sơ đồ gọi là “cân bằng” thường được sử dụng trong cả pin cadmium chì-axit và niken. Việc cân bằng tạm thời nâng điện áp sạc của toàn bộ chuỗi pin lên trên điện áp “thả nổi” thông thường. Điện áp sạc tăng cao cho phép tất cả các tế bào, kể cả những tế bào yếu, chấp nhận nhiều dòng điện từ bộ sạc hơn so với khi ở điện áp thả nổi. Hậu quả của việc tăng điện áp cân bằng là tất cả các tế bào trong pin đều bị sạc quá mức. Điều này có thể chấp nhận được trong thời gian ngắn với điều kiện pin có đủ chất điện phân.
Việc sạc quá mức làm tăng đáng kể tốc độ nước trong chất điện phân của pin bị điện phân thành khí oxy và hydro. Vì mức điện phân thấp sẽ làm hỏng pin vĩnh viễn nên điều quan trọng là phải hạn chế thời điểm và trong bao lâu pin được sạc ở mức điện áp cân bằng.
"sạc nhanh" là gì?
Pin, giống như tất cả các dây dẫn điện, có điện trở trong kim loại dẫn điện của chúng. Định luật Ohm nói rằng điện trở tăng tỷ lệ với dòng điện chạy qua pin (hoặc bất kỳ dây dẫn không hoàn hảo nào khác). Điều này có nghĩa là chúng ta cố gắng nạp vào pin càng nhiều ampe thì lượng điện bị thất thoát càng nhiều do quá trình sưởi ấm bên trong.
“Sạc nhanh” tạm thời tăng điện áp đầu ra của bộ sạc để bù cho điện trở trong của pin. Điều này cho phép pin tiếp tục nhận dòng điện tối đa từ bộ sạc trong thời gian dài hơn - thay vì giảm khả năng chấp nhận sạc sớm như khi sạc ở điện áp thả nổi thông thường.
Điện áp sạc chính xác là gì?
Giá trị của cả điện áp thả nổi và điện áp cân bằng/tăng/tốc độ cao đều được xác định bởi nhà sản xuất pin và phụ thuộc vào thành phần hóa học cũng như cấu tạo của pin. Việc sai lệch so với các giá trị được khuyến nghị, ngoại trừ khi cần điều chỉnh nhiệt độ, sẽ khiến pin bị sạc quá mức hoặc quá mức – cả hai điều này sẽ làm giảm tuổi thọ và hiệu suất của pin.
Làm thế nào để bạn biết khi nào bộ sạc nên hoạt động ở chế độ nổi hoặc cân bằng?
Bất kể mục đích tăng điện áp của bộ sạc là gì, cần phải có cách bắt đầu và kết thúc sạc ở điện áp cao hơn điện áp nổi.
Các phương pháp kiểm soát phổ biến nhất được hiển thị dưới đây.
Phương pháp điều khiển: Chuyển đổi thủ công
· Ưu điểm: Đơn giản, rẻ tiền
· Nhược điểm: Nguy cơ quên thiết bị đang hoạt động ở điện áp sạc cao
· Bình luận: Không khuyến khích
Phương pháp điều khiển: Hẹn giờ khởi động thủ công
· Ưu điểm: Đơn giản, tự động ngắt cước
· Nhược điểm: Cần sự can thiệp của người dùng
· Bình luận: Không có cách nào để biết khi nào pin sẽ được hưởng lợi từ việc sạc điện áp cao. Không có cách nào để biết cài đặt thời gian phù hợp là gì
Phương pháp điều khiển: Hẹn giờ khởi động tự động
· Ưu điểm: Thích hợp cho các địa điểm ở xa, nơi người dùng không truy cập thường xuyên
· Nhược điểm: Thời gian phải được lập trình sẵn.
· Nhận xét: Không thể dự đoán chính xác thời gian được lập trình trước vì độ sâu xả có thể thay đổi
Phương pháp điều khiển: Tự động khởi động với thời điểm kết thúc do pin xác định
· Ưu điểm: Việc chấm dứt điện áp sạc cao dựa trên nhu cầu của pin chứ không phải theo chương trình
· Nhược điểm: Dòng điện liên tục cao có thể khiến hệ thống duy trì ở điện áp cao quá lâu
Khi nào cần bù nhiệt độ pin? Nó quan trọng thế nào?
Người ta biết rằng tất cả các loại pin lưu trữ – axit chì có lỗ thông hơi hoặc VRLA hoặc niken cadmium – đều yêu cầu điện áp sạc khác nhau ở các nhiệt độ khác nhau. Khi lạnh, pin yêu cầu điện áp sạc cao hơn bình thường để mang lại hiệu suất tối đa có thể. Khi ấm, điện áp sạc phải giảm để tránh sạc quá mức và hậu quả là mất chất điện phân.
Khi pin được đặt trong môi trường được kiểm soát tốt, việc bù nhiệt độ sẽ mang lại ít giá trị. Ngược lại, việc bù nhiệt độ là hoàn toàn cần thiết khi pin được đặt trong tủ ngoài trời hoặc các khu vực khác chịu nhiệt độ quá cao. Những sự kiện này minh họa giá trị bù nhiệt độ:
· Khi sạc pin ở nhiệt độ 90 độ F ở đúng điện áp ở 50 độ F, pin sẽ bị đun sôi khô trong ba tháng.
· Khi pin 20 độ F được sạc ở đúng điện áp cho 50 độ F, nó sẽ không sạc được – và do đó không đạt được hiệu suất được chỉ định.
Sử dụng bộ sạc được trang bị tính năng bù nhiệt độ tự động có thể ngăn ngừa cả hai vấn đề này.
Tôi đang nghĩ đến việc tắt tính năng bù nhiệt độ vì bộ sạc và pin không ở cùng một vị trí và tôi lo lắng về việc sạc pin quá mức.
Chỉ nên tắt chức năng bù nhiệt độ nếu pin luôn được đảm bảo ở nhiệt độ phòng (25C hoặc 77F).
Cảm biến nhiệt độ từ xa (RTS) là cách chính xác để cung cấp khả năng sạc bù nhiệt độ khi pin và bộ sạc ở các môi trường khác nhau. Nó luôn được ưu tiên hơn cả sạc không bù và sạc bù cục bộ. Sử dụng cảm biến gắn trực tiếp vào pin sẽ loại bỏ mọi biến đổi về nhiệt độ của bộ sạc và nhiệt độ phòng khác nhau. Không có nhược điểm nào khi sử dụng RTS. So với tính năng bù nhiệt độ bị vô hiệu hóa hoặc trong bộ sạc, RTS chắc chắn sẽ tăng hiệu suất pin lên mức tối đa có thể. Bất kể điều kiện nào, RTS đều khiến bộ sạc cung cấp điện áp chính xác mà pin cần.
EVEREXCEED đã đưa ra điều khoản vô hiệu hóa bù nhiệt độ chủ yếu cho thử nghiệm chấp nhận của khách hàng – để chứng minh rằng cài đặt điện áp phù hợp với điện áp đầu ra thực tế. Điều này có thể khó xác định ở bộ sạc bù nhiệt độ.
EVEREXCEED đã thiết kế hệ thống RTS của mình để nếu cảm biến từ xa bị hỏng hoặc bị ngắt kết nối, bộ sạc sẽ chuyển sang hoạt động không bù. Sự thay đổi này được chỉ định trên bảng mặt trước của bộ sạc.
Tại sao pin niken cadmium cần phải được sạc lại?
Pin niken cadmium mang lại độ tin cậy cao nhất so với bất kỳ loại pin nào và có khả năng chống lạm dụng cơ học và môi trường cao hơn so với pin axit chì. Tuy nhiên, chúng cần được sạc đặc biệt để mang lại hiệu suất tối đa.
Nếu pin niken cadmium chỉ được sạc ở tốc độ nổi thì thông thường nó sẽ chỉ cung cấp khoảng 70% công suất định mức. Đây là một vấn đề nghiêm trọng hơn đối với các ứng dụng tốc độ cao, chẳng hạn như khởi động động cơ, trong đó ngay cả việc giảm công suất nhỏ cũng có tác động đáng kể đến hiệu suất.
Cách hiệu quả nhất để đảm bảo có đủ công suất trong pin niken cadmium là sạc pin định kỳ ở điện áp cao. Việc này có thể được bắt đầu bằng tay hoặc tự động, tùy thuộc vào bộ sạc. Cân bằng tự động dễ sử dụng hơn và giảm nguy cơ quên chuyển về điện áp thả nổi.
