Nhiệm vụ, yêu cầu, cấu tạo, nguyên lý làm việc của ắc qui, đặc tính phóng - nạp, các loại ắc qui thường dùng, các phương pháp nạp điện cho ắc qui….-Yêu Cầu Kỹ Thuật Hệ Thống Cung Cấp Điệ
Hệ thống cung cấp điện
C ÔNG DỤNG VÀ YÊU CẦU
Cung cấp điện áp một chiều ổn định (12-14V) cho tất cả các hệ thống điện trên ôtô ở mọi chế độ làm việc. b Yêu cầu
Máy phát điện cần đảm bảo điện áp ổn định trong khoảng 13.6-14.8V cho hệ thống 12V, hoạt động hiệu quả trong mọi chế độ tải Nó nên có thiết kế nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, chi phí thấp và tuổi thọ cao Đặc biệt, máy phát phải chịu được điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ, độ ẩm cao, bụi bẩn, dầu nhớt và rung động lớn, đồng thời yêu cầu bảo trì và bảo dưỡng tối thiểu.
-Yêu Cầu Kỹ Thuật Hệ Thống Cung Cấp Điện Trên Ô Tô- Nhiệt độ làm việc:
+ Tuỳ theo vùng khí hậu, thiết bị điện trên ô tô được chia ra làm nhiều loại:
1 Ở vùng lạnh và cực lạnh (-40oC) như ở Nga, Canada.
2 Ôn đới (20oC) ở Nhật Bản, Mỹ, châu Âu …Nhiệt đới (Việt nam, các nước Đông Nam Á , châu Phi…).
3 Loại đặc biệt thường dùng cho các xe quân sự (Sử dụng cho tất cả mọivùng khí hậu).
4 Sự rung xóc:Các bộ phận điện trên ôtô phải chịu sự rung xóc với tần số từ 50 đến 250 Hz,chịu được lực với gia tốc 150m/s2.
5 Điện áp:Các thiết bị điện ôtô phải chịu được xung điện áp cao với biên độ lên đến vàitrăm volt.
6 Độ ẩm:Các thiết bị điện phải chịu được độ ẩm cao thường có ở các nước nhiệt đới.
7 Độ bền:Tất các hệ thống điện trên ôtô phải được hoạt động tốt trong khoảng 0,9 á 1,25U định mức (Uđm = 14 V hoặc 28 V) ớt nhất trong thời gian bảo hành của xe.
8 Nhiễu điện từ:Các thiết bị điện và điện tử phải chịu được nhiễu điện từ xuất phát từ hệ thốngđánh lửa hoặc các nguồn khác
1.2 Sợ đồ hệ thống và bố trí thiết bị a Sợ đồ hệ thống cung cấp điện b Các thiết bị trong hệ thống
- Máy phát điện ( + tiết chế ) : Nguồn điện năng chính
- Ắc qui : Nguồn điện năng dự trữ
1.3 Các thiết bị chính trong hệ thống cung cấp điện a Máy phát điện trên oto ( Alternator )
- Máy phát điện trên ôtô là máy phát điện xoay chiều gồm các loại: + Máy phát điện có chổi than: Dùng cho các xe phổ thông
+ Máy phát điện không có chổi than
+ Máy phát điện loại mới 6 pha, 12 điốt ổn áp.
+ Máy phát điện cho động cơ điêzen có bơm chân không. b Máy phát điện loại có chổi than
- Chức năng cơ bản: 3 chức năng cơ bản
Chỉnh lưu dòng xoay chiều 3 pha từ máy phát thành dòng một chiều là quá trình quan trọng trong hệ thống điện Hiệu chỉnh điện áp là bước cần thiết để điều chỉnh điện áp sinh ra và dòng điện áp hiện tại cung cấp cho thiết bị điện Điều này đảm bảo rằng điện áp luôn duy trì ở mức hằng số, ngay cả khi tốc độ quay của rôto máy phát thay đổi.
+ Rô to (phần cảm), cuộn dây kích từ, hai chùm cực hình móng, 2 vòng tiếp
+ Stato ( phần ứng , phần phát điện ) : là khối thép định hình rãnh và răng, cuộn dây 3 pha ( đấu hình sao hoặc hình tam giác ).
Bộ chỉnh lưu (Rectifier - giản điốt) chuyển đổi dòng xoay chiều 3 pha trong stato thành dòng một chiều Thiết bị này thường được trang bị từ 6 đến 12 điốt, với các loại máy phát 6 pha đời mới sử dụng điốt ổn áp.
+ Bộ tiết chế IC ( IC Regulator ) : Điều chỉnh dòng điện kích từ đến cuộn dây kích từ để kiểm soát diện áp ra.
+ Giắc cắm ( chân ra ) của tiết chế có hai loại, loại nhận biết điện áp máy phát và loại nhận biết điện áp ắc qui.
+ Điện áp được tạo ra trong cuộn dây stato:
Sự chỉnh lưu dòng xoay chiều 3 pha là quá trình quan trọng trong việc chuyển đổi điện áp Khi điện áp đầu ra của máy phát được duy trì ở mức 14V, dòng điện tối đa có thể phát ra sẽ tăng theo tốc độ quay của máy phát Tuy nhiên, dòng điện này bị giới hạn bởi hai yếu tố chính, ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của hệ thống.
1 Cảm kháng: Cảm kháng sinh ra trong cuộn stato khi dòng điện xoay chiều chạy qua nó Cảm kháng tăng khi tốc độ tăng.
2 Hiện tượng phân từ: Từ trường được sinh ra khi có dòng điện chạy qua cuộn dây stato (khi máy phát có tải).Từ trường này làm yếu lực từ của rôto.
Dòng điện phát ra phụ thuộc vào nhiệt độ: Khi nhiệt độ tăng, dòng điện phát ra giảm.
Khi nhiệt độ tăng, điện trở của cuộn dây kích từ cũng tăng, dẫn đến việc giảm dòng kích từ và làm giảm mức độ kích từ Đồng thời, sự gia tăng nhiệt độ cũng làm tăng điện trở của stato, gây ra sự giảm sút trong dòng điện phát ra.
+ Chức năng của điốt điểm trung hòa:
Cuộn dây stato mắc hình sao có điểm trung hòa, nơi điện áp tại điểm này có thành phần xoay chiều khi tải Giá trị đỉnh của thành phần xoay chiều có thể vượt qua điện áp ra của máy phát khi đạt tốc độ trên 2000 - 3000 vòng/phút Việc sử dụng hai điốt tại điểm trung tính giúp thu nhận điện áp trượt, từ đó tăng cường công suất của máy phát Máy phát điện loại 6 pha với 12 đi-ốt ổn áp là một giải pháp hiệu quả cho vấn đề này.
Hệ thống thanh dẫn điện được kết nối với nhau bằng dây đồng có tiết diện vuông, được sử dụng trong cuộn dây stato hàn trong hệ thống quấn dây, giúp giảm điện trở và làm cho máy phát trở nên gọn gàng hơn.
Máy phát điện sử dụng hai bộ dây cuốn ba pha, giúp cân bằng âm thanh trường và cải thiện tiếng ồn Đặc biệt, máy phát điện cho động cơ diesel được trang bị bơm chân không, mang lại hiệu suất ổn định và hiệu quả cao.
+ Nó được trang bị bơm cở chân không và tạo ra áp suất âm cho bộ trợ lức phanh.
+ Bơm chân khong được lắp trên trục của máy phát và quay cùng trục này Có thể chia máy phát này thành 2 loại sau:
1 Loại có bơm chân không ở phía puli
2 loại có bơm chân không ở phía đối diện với puli. e Máy phát điện không có chổi than
Nguyên lí hoạt động của máy phát điện loại không có chổi than tương tự nguyên lí của cảm biến loại từ điện
Nam châm gắn trên rotor và cuộn phát xung quấn quanh lõi thép được cố định trên vỏ máy phát Khi nam châm quay, từ thông xuyên qua cuộn phát xung biến đổi, tạo ra sức điện động trong cuộn này.
- k: hệ số phụ thuộc chất liệu từ của lõi thép và khe hở giữa lõi thép và cánh phát xung. -a: số vòng dây cuốn trên lõi thép từ.
-n: tốc độ quay của rotor.
- do/dt: độ biến thiên của từ thông trong lõi thép từ.
Do cuộn phát xung có khả năng đổi dấu, sức điện động sinh ra trong cuộn này rất lớn Tại thời điểm từ trường biến thiên lớn nhất, sức điện động đạt giá trị tối đa, tương ứng với điểm B trên hình 2.22 Ngược lại, khi từ trường biến thiên nhỏ nhất, sức điện động sẽ giảm xuống.
Khi từ trường của nam châm và cuộn phát sóng đối diện nhau, sức điện động sẽ giảm về 0 Khi đi qua vị trí đối xứng, từ thông sẽ tăng dần đến điểm Đ, tại đây sức điện động đạt giá trị cực đại nhưng có dấu hiệu đảo ngược Bộ điều chỉnh điện, hay còn gọi là bộ tiết chế IC, đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.
+ Chức năng của bộ tiết chế
1.Điều chỉnh điện áp máy phát Umr: ổn định ở một giá trị trong dải 13.6V - 14,8V.
2 Bảo bạp: Bật, tắt đèn báo nạp để báo hiệu máy phát đã cung cấp điện cho mạng điện
- Báo sự cố trong hệ thống cung cấp điện.
+ Sơ đồ cơ bản của bộ tiết chế
+ M.IC: Theo dõi điện áp ra và điều khiển dòng kích từ, đèn báo sạc và tải ở đầu dây L + Tr1: Điều chỉnh dòng kích từ
+ Tr2: Điều khiển nguồn được nối với tải cung cấp cho cực L
+ Tr3: Bật tắt đèn báo nạp
+ D1: Điốt hấp thụ dòng điện cảm ứng trong cuộn dây kích từ
+ IG: Giắc cấp dương từ khóa điện vào máy phát để kích từ ban đầu (mỗi tử) cho máy phát (Igniton switch)
+ B: Cọc dương của máy phát (Battery)
+ F: Giấc kích từ (Field) điều khiển dòng qua cuộn dây kích từ
+ S: Giắc tín hiệu điện áp máy phát đưa về bộ tiết chế so sánh (Sensing), giắc này chỉ ở tiết chế kiểu nhận biết điện áp ắc quy
+ L: Giắc đèn báo nạp (Lamp) nối mát cho đèn báo sạc khi tranzito 3 mở, cung cấp điện cho tải khi tranzito 2 mở
+ P: Giấc trích điện áp ở một pha xoay chiều đưa vào bộ tiết chế để tắt đèn báo nạp (Phase) 90
- Cơ chế hoạt động của bộ tiết chế IC loại nhận biết điện áp ắc quy
+ Khi bật khỏa điện bật ON và động cơ tắt máy:
Khi bật khóa điện ON, điện áp từ ắc quy được đưa vào cực IG, kích hoạt mạch 0 M.IC để cảm nhận điện áp này Trong giai đoạn này, động cơ chưa hoạt động và máy phát chưa phát điện, dẫn đến M.IC nhận biết 0V tại đầu P.
Khi M.IC nhận biết 0V tại đầu P, nó điều khiển Trì đóng ngắt liên tục làm giảm dòng qua cuộn dây rotor để ắc quy không bị phóng hết điện.
Khi M.IC nhận biết 0V tại đầu P nó điều khiển Tr3 dẫn khiến dòng qua đèn bảo sạc đèn báo sạc sáng.
Khi máy phát khởi động và bắt đầu phát điện, điện áp tại đầu P kích hoạt M.IC điều khiển khóa Trờ, cho phép dòng điện chảy qua đèn báo sạc Lúc này, Tr2 dẫn điện, tạo ra dòng điện cho tải Khi tốc độ máy phát tăng, cường độ dòng kích từ cũng tăng, dẫn đến sự gia tăng điện áp phát ra.
+ Khi máy phát đang phát điện (điện áp cao hơn điện áp điều chỉnh):
Khi điện áp tại chân S vượt quá điện áp hiệu chỉnh trong quá trình động cơ hoạt động, M.IC sẽ điều khiển trì ngắt Điều này dẫn đến việc điện áp ở đầu S giảm xuống, làm giảm dòng điện qua cuộn kích từ, từ đó sinh ra sức điện động tự cảm trong cuộn rotor Để giảm thiểu tác động này, cần sử dụng điốt dị (D1) để chống lại lực từ do cuộn rotor sinh ra, với dòng điện di chuyển từ chân F đến chân B.
+ Khi máy phát đang phát điện (điện áp thấp hơn điện áp điều chỉnh):
C ÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
a Máy phát điện trên oto ( Alternator )
- Máy phát điện trên ôtô là máy phát điện xoay chiều gồm các loại: + Máy phát điện có chổi than: Dùng cho các xe phổ thông
+ Máy phát điện không có chổi than
+ Máy phát điện loại mới 6 pha, 12 điốt ổn áp.
+ Máy phát điện cho động cơ điêzen có bơm chân không. b Máy phát điện loại có chổi than
- Chức năng cơ bản: 3 chức năng cơ bản
Chỉnh lưu dòng xoay chiều 3 pha từ máy phát thành dòng một chiều là quá trình quan trọng trong hệ thống điện Hiệu chỉnh điện áp được thực hiện thông qua tiết chế, giúp điều chỉnh điện áp sinh ra và dòng điện áp hiện tại cung cấp cho thiết bị Điều này đảm bảo rằng điện áp luôn ổn định, ngay cả khi tốc độ quay của rôto máy phát thay đổi.
+ Rô to (phần cảm), cuộn dây kích từ, hai chùm cực hình móng, 2 vòng tiếp
+ Stato ( phần ứng , phần phát điện ) : là khối thép định hình rãnh và răng, cuộn dây 3 pha ( đấu hình sao hoặc hình tam giác ).
Bộ chỉnh lưu (Rectifier) có nhiệm vụ chuyển đổi dòng xoay chiều 3 pha trong stato thành dòng một chiều Thiết bị này thường được trang bị từ 6 đến 12 điốt, với các loại máy phát 6 pha đời mới sử dụng điốt ổn áp để nâng cao hiệu suất hoạt động.
+ Bộ tiết chế IC ( IC Regulator ) : Điều chỉnh dòng điện kích từ đến cuộn dây kích từ để kiểm soát diện áp ra.
+ Giắc cắm ( chân ra ) của tiết chế có hai loại, loại nhận biết điện áp máy phát và loại nhận biết điện áp ắc qui.
+ Điện áp được tạo ra trong cuộn dây stato:
Sự chỉnh lưu dòng xoay chiều 3 pha liên quan đến việc điều chỉnh tải theo số vòng quay của máy phát Khi điện áp đầu ra của máy phát duy trì ở mức 14V, dòng điện phát tối đa của máy phát sẽ tăng theo tốc độ quay Tuy nhiên, dòng điện này bị giới hạn bởi hai yếu tố quan trọng.
1 Cảm kháng: Cảm kháng sinh ra trong cuộn stato khi dòng điện xoay chiều chạy qua nó Cảm kháng tăng khi tốc độ tăng.
2 Hiện tượng phân từ: Từ trường được sinh ra khi có dòng điện chạy qua cuộn dây stato (khi máy phát có tải).Từ trường này làm yếu lực từ của rôto.
Dòng điện phát ra phụ thuộc vào nhiệt độ: Khi nhiệt độ tăng, dòng điện phát ra giảm.
Khi nhiệt độ tăng, điện trở của cuộn dây kích từ cũng tăng, dẫn đến việc dòng kích từ giảm và làm giảm mức độ kích từ Đồng thời, sự gia tăng nhiệt độ cũng làm tăng điện trở stato, gây ra sự giảm dòng phát ra.
+ Chức năng của điốt điểm trung hòa:
Cuộn dây stato mắc hình sao có điểm trung hòa, nơi điện áp tại điểm này có thành phần xoay chiều khi có tải Giá trị đỉnh của thành phần xoay chiều này có thể vượt qua điện áp ra của máy phát khi đạt tốc độ trên 2000 - 3000 vòng/phút Bằng cách thêm hai điốt tại điểm trung tính, phần điện áp trượt này được tận dụng để tăng cường công suất của máy phát Máy phát điện loại 6 pha với 12 đi-ốt ổn áp là một ví dụ điển hình cho công nghệ này.
Hệ thống thanh dẫn điện kết nối bằng dây đồng có tiết diện vuông được sử dụng trong cuộn dây stato hàn, giúp giảm điện trở và làm cho máy phát trở nên gọn gàng hơn.
Máy phát điện sử dụng hai bộ dây cuốn ba pha, giúp cân bằng âm thanh trường trong stato, từ đó giảm thiểu tiếng ồn Đặc biệt, máy phát điện cho động cơ diesel có bơm chân không mang lại hiệu suất cao và ổn định.
+ Nó được trang bị bơm cở chân không và tạo ra áp suất âm cho bộ trợ lức phanh.
+ Bơm chân khong được lắp trên trục của máy phát và quay cùng trục này Có thể chia máy phát này thành 2 loại sau:
1 Loại có bơm chân không ở phía puli
2 loại có bơm chân không ở phía đối diện với puli. e Máy phát điện không có chổi than
Nguyên lí hoạt động của máy phát điện loại không có chổi than tương tự nguyên lí của cảm biến loại từ điện
Nam châm gắn trên rotor và cuộn phát xung được quấn quanh lõi thép, cố định trên vỏ máy phát Khi nam châm quay, từ thông xuyên qua cuộn phát xung biến thiên, tạo ra sức điện động trong cuộn phát xung.
- k: hệ số phụ thuộc chất liệu từ của lõi thép và khe hở giữa lõi thép và cánh phát xung. -a: số vòng dây cuốn trên lõi thép từ.
-n: tốc độ quay của rotor.
- do/dt: độ biến thiên của từ thông trong lõi thép từ.
Do hiện tượng từ thông qua cuộn phát xung đổi dấu, sức điện động sinh ra trong cuộn này rất lớn Tại thời điểm từ trường biến thiên lớn nhất, sức điện động đạt giá trị tối đa, tương ứng với điểm B trên hình 2.22 Ngược lại, khi từ trường biến thiên nhỏ nhất, sức điện động sẽ giảm xuống.
Khi C, sức điện động giảm về 0 khi vị trí của rột nam châm và cuộn phát sung đối diện nhau Qua vị trí đối xứng, từ thông tăng dần cho đến điểm Đ, đạt giá trị tối đa và sinh ra sức điện động lớn nhất nhưng có dấu hiệu đổi chiều Bộ điều chỉnh điện, hay còn gọi là bộ tiết chế IC, đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.
+ Chức năng của bộ tiết chế
1.Điều chỉnh điện áp máy phát Umr: ổn định ở một giá trị trong dải 13.6V - 14,8V.
2 Bảo bạp: Bật, tắt đèn báo nạp để báo hiệu máy phát đã cung cấp điện cho mạng điện
- Báo sự cố trong hệ thống cung cấp điện.
+ Sơ đồ cơ bản của bộ tiết chế
+ M.IC: Theo dõi điện áp ra và điều khiển dòng kích từ, đèn báo sạc và tải ở đầu dây L + Tr1: Điều chỉnh dòng kích từ
+ Tr2: Điều khiển nguồn được nối với tải cung cấp cho cực L
+ Tr3: Bật tắt đèn báo nạp
+ D1: Điốt hấp thụ dòng điện cảm ứng trong cuộn dây kích từ
+ IG: Giắc cấp dương từ khóa điện vào máy phát để kích từ ban đầu (mỗi tử) cho máy phát (Igniton switch)
+ B: Cọc dương của máy phát (Battery)
+ F: Giấc kích từ (Field) điều khiển dòng qua cuộn dây kích từ
+ S: Giắc tín hiệu điện áp máy phát đưa về bộ tiết chế so sánh (Sensing), giắc này chỉ ở tiết chế kiểu nhận biết điện áp ắc quy
+ L: Giắc đèn báo nạp (Lamp) nối mát cho đèn báo sạc khi tranzito 3 mở, cung cấp điện cho tải khi tranzito 2 mở
+ P: Giấc trích điện áp ở một pha xoay chiều đưa vào bộ tiết chế để tắt đèn báo nạp (Phase) 90
- Cơ chế hoạt động của bộ tiết chế IC loại nhận biết điện áp ắc quy
+ Khi bật khỏa điện bật ON và động cơ tắt máy:
Khi bật khóa điện ON, điện áp từ ắc quy được cung cấp cho cực IG, kích hoạt mạch 0 M.IC để cảm nhận điện áp Trong giai đoạn này, động cơ chưa hoạt động và máy phát không tạo ra điện, khiến M.IC nhận biết điện áp 0V tại đầu P.
Khi M.IC nhận biết 0V tại đầu P, nó điều khiển Trì đóng ngắt liên tục làm giảm dòng qua cuộn dây rotor để ắc quy không bị phóng hết điện.
Khi M.IC nhận biết 0V tại đầu P nó điều khiển Tr3 dẫn khiến dòng qua đèn bảo sạc đèn báo sạc sáng.
Khi máy phát khởi động và tạo ra điện, điện áp tại đầu P kích hoạt M.IC để điều khiển khóa Trờ, cho phép dòng điện chạy qua đèn báo sạc Lúc này, Tr2 được dẫn và dòng điện bắt đầu chảy qua tải Khi tốc độ máy phát tăng, cường độ dòng kích từ cũng tăng, dẫn đến điện áp phát ra tăng lên.
+ Khi máy phát đang phát điện (điện áp cao hơn điện áp điều chỉnh):
Khi điện áp tại chân S vượt quá điện áp hiệu chỉnh trong quá trình động cơ hoạt động, M.IC sẽ điều khiển trì ngắt Điều này dẫn đến việc điện áp ở đầu S giảm xuống, làm giảm dòng điện qua cuộn kích từ, từ đó sinh ra sức điện động tự cảm trong cuộn rotor Để giảm thiểu hiện tượng này, sử dụng điốt Dị (D1) để chống lại lực từ do cuộn rotor sinh ra, với dòng điện đi từ chân F đến chân B.
+ Khi máy phát đang phát điện (điện áp thấp hơn điện áp điều chỉnh):
Khi điện áp đầu vào 5 giảm xuống dưới mức hiệu chỉnh trong khi động cơ đang hoạt động, M.IC sẽ nhận diện tình trạng này và điều chỉnh Trì dẫn để tăng cường dòng điện qua cuộn dây rotor, từ đó giúp điện áp hiệu chỉnh tăng trở lại.
Hoạt động không bình thường:
+ Khi cuộn dây kích từ bị hở mạch ( bị dứt ):
N HIỆM VỤ CỦA HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
Hệ thống điện trên ô tô đóng vai trò quan trọng như "hệ thần kinh trung ương," điều khiển hoạt động của toàn bộ xe Mặc dù chỉ chiếm 20% khối lượng, nhưng hệ thống điện này lại có khả năng điều khiển đến 80% các hệ thống còn lại trong xe.
Hệ thống điện đóng vai trò quan trọng trong hầu hết các hoạt động của xe, bao gồm khởi động, cung cấp điện, đánh lửa, cũng như các hệ thống phanh và lái.
Bài viết này đã giúp bạn nắm rõ về hệ thống cung cấp điện trên ô tô, bao gồm cấu tạo, chức năng và cách hoạt động của từng bộ phận.
Hệ thống cung cấp điện trên ô tô đóng vai trò quan trọng như "hệ thần kinh trung ương", điều khiển hoạt động của xe và cung cấp năng lượng cho các hệ thống điện khác nhau Máy phát điện là bộ phận chính tạo ra điện năng cho ắc quy và các phụ tải khác khi động cơ hoạt động.
Hệ thống cung cấp điện trên ô tô thực hiện nhiều nhiệm vụ quan trọng, bao gồm:
1 Cung cấp điện cho các thiết bị điện
- Hệ thống khởi động: Cung cấp điện năng cho động cơ khởi động khi người lái đánh lửa.
- Chiếu sáng: Vận hành đèn pha, đèn hậu, đèn tín hiệu và đèn nội thất.
- Hệ thống giải trí và điều hòa: Cung cấp điện cho radio, hệ thống âm thanh, điều hòa không khí và các thiết bị tiện nghi khác.
2 Sạc và duy trì ắc quy
Máy phát điện (alternator) là thiết bị quan trọng trong hệ thống động cơ, có chức năng tạo ra điện năng khi động cơ hoạt động Nó không chỉ sạc lại ắc quy mà còn cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện khác, đảm bảo hoạt động ổn định cho toàn bộ hệ thống.
Quản lý năng lượng là hệ thống thiết yếu giúp duy trì ắc quy ở mức điện áp tối ưu, đảm bảo khởi động động cơ hiệu quả và hỗ trợ hoạt động của các thiết bị điện.
3 Điều khiển các hệ thống điều hướng và an toàn
Hệ thống điện tử điều khiển động cơ (ECU) đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng cho các cảm biến và bộ điều khiển, từ đó tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của động cơ.
Hệ thống an toàn cung cấp năng lượng cho các tính năng quan trọng như ABS (hệ thống chống bó cứng phanh), kiểm soát độ bám đường và hệ thống hỗ trợ lái xe, giúp tăng cường sự an toàn cho người lái và hành khách.
4 Tích hợp các công nghệ hiện đại
- Tính năng thông minh: Cung cấp năng lượng cho các tính năng như hệ thống định vị GPS, camera lùi, và cảm biến đỗ xe.
- Kết nối và giải trí: Cung cấp năng lượng cho các tính năng kết nối internet, Bluetooth và hệ thống giải trí đa phương tiện.
- Bộ điều chỉnh điện áp: Đảm bảo điện áp luôn ổn định và đối ứng với các yêu cầu của hệ thống.
Hệ thống bảo vệ: Các cầu chì và bộ ngắt mạch giúp bảo vệ các thiết bị khỏi tình trạng quá tải.
Hệ thống điện trên ô tô không chỉ cung cấp năng lượng cho các thiết bị mà còn đảm bảo an toàn, hiệu suất và sự thuận tiện khi sử dụng xe Sự phối hợp giữa ắc quy, máy phát điện và các bộ phận điều khiển điện tử là yếu tố then chốt để duy trì hoạt động hiệu quả và ổn định của phương tiện.
Cấu tạo chung của hệ thống cung cấp điện
Hệ thống điện trên xe ô tô bao gồm 5 bộ phận chính: ắc quy, máy khởi động, máy phát điện, dây điện, rơ-le và cầu chì Mỗi bộ phận đóng vai trò quan trọng và có nguyên tắc hoạt động riêng, giúp đảm bảo sự vận hành trơn tru và hiệu quả của hệ thống điện.
- Xét tổng quát, hệ thống điện xe ô tô hoạt động dựa trên nguyên lý sau:
+ Khi khởi động động cơ xe, điện năng từ bình ắc quy sẽ được thay thế bằng năng lượng từ máy phát điện.
+ Điện từ từ bình ắc quy chạy vào hệ thống đánh lửa điện tử xe ô tô, đây là nơi điện cao áp sẽ tạo ra tia lửa điện ở bugi.
Khi bình ắc quy yếu hoặc hết điện, máy phát điện sẽ tận dụng sức mạnh từ động cơ để nạp lại điện năng cho bình ắc quy, thông qua quá trình chuyển đổi động năng thành điện năng.
Khi hệ thống điện được kích hoạt, điện năng sẽ được truyền tải đến tất cả các thiết bị tiêu thụ trên xe, bao gồm hệ thống đèn, cửa điện, cần gạt nước và hệ thống điều hòa.
Hệ thống điện hoàn chỉnh và thông minh nhất được tạo ra từ sự kết hợp giữa các hệ thống điều khiển thông minh, ECU và cảm biến.
Chức năng: Chuyển đổi cơ năng từ động cơ thành điện năng.
Rotor: Quay bên trong máy phát, tạo từ trường.
Stator: Cuộn dây đứng yên, nơi điện năng được sinh ra khi rotor quay.
Rectifier: Chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) thành dòng điện một chiều (DC).
Chức năng: Lưu trữ điện năng và cung cấp điện cho các thiết bị khi động cơ không hoạt động.
Cacbon và chì: Hai cực của ắc quy, chứa điện năng hoá học.
Dung dịch điện phân: Tham gia vào phản ứng hoá học để tạo ra điện.
3 Máy Khởi Động (Starter Motor):
Chức năng: Khởi động động cơ bằng cách quay trục khuỷu.
Bộ truyền động: Kết nối với động cơ để truyền lực.
Cuộn dây điện: Khi có dòng điện, tạo ra từ trường để quay rotor.
4 Bảng Điều Khiển Điện (Fuse Box):
Chức năng: Bảo vệ các mạch điện khỏi ngắn mạch hoặc quá tải.
Cầu chì: Cắt mạch khi dòng điện quá cao.
Rơle: Kiểm soát điện cho các thiết bị lớn, đóng mở mạch điện.
5 Dây Dẫn Điện (Wiring Harness):
Chức năng: Kết nối và truyền điện giữa các thành phần.
Dây điện màu: Để xác định các mạch khác nhau.
Giắc cắm: Liên kết các thiết bị với nhau.
6 Đèn Chiếu Sáng và Thiết Bị Điện Tử:
Chức năng: Cung cấp ánh sáng và xác lập các chức năng điện tử của xe (đèn, bảng điều khiển, hệ thống âm thanh ).
Cấu tạo: Đèn pha, đèn hậu, đèn tín hiệu: Các loại đèn khác nhau để cung cấp ánh sáng.
Hệ thống điều khiển điện tử: Các vi xử lý và cảm biến cho các tính năng hiện đại.
7 Bộ Sạc Điện (Voltage Regulator):
Chức năng: Quản lý điện áp từ máy phát để đảm bảo điện áp ổn định cho ắc quy và các thiết bị.
Cảm biến điện áp: Theo dõi điện áp và điều chỉnh đầu ra.
Transistor: Kiểm soát dòng điện.
Các thành phần này phối hợp chặt chẽ để đảm bảo ô tô có đủ điện năng cần thiết cho mọi hoạt động, từ khởi động động cơ đến cung cấp điện cho các thiết bị điện tử trên xe.
Ắc qui
Cấu tạo của ắc qui
Trên động cơ ôtô, có hai loại ắc quy phổ biến là ắc quy a xít và ắc quy kiểm Trong đó, ắc quy kiểm thường được sử dụng cho xe quân sự do kích thước lớn, độ bền cao nhưng có giá thành cao Bài viết này sẽ tập trung vào ắc quy a xít và cấu tạo của nó.
Bao gồm nhiều ắc qui đơn mắc nối tiếp, mỗi ắc qui cho điện áp ra U = 2.11-2.13 V.
Dung dịch điện phân: Là dung dịch (H2SO4) có tỷ trọng p=1.23-1.26 g/cm^3 đặc trưng cho nồng độ dung dịch.
Đ ẶC ĐIỂM LÀM VIỆC
Trên ô tô, có hai loại ắc quy: ắc quy không bảo dưỡng (chỉ cần đổ nước một lần) và ắc quy bảo dưỡng (cần đổ nước nhiều lần) Đối với ắc quy bảo dưỡng, việc kiểm tra mức dung dịch điện phân và bổ sung nước cất khi thiếu là rất quan trọng.
- Phải kiểm tra nồng độ dung dịch (tỷ trọng) , nếu thấp tức là ắc qui đói, phải nạp them.
- Phải lau chùi bề mặt ắc qui một cách thường xuyên. Ắc qui không bảo dưỡng : cần quan sát mắt màu trên nắp bình
2.3 Các thông số sử dụng của ắc qui Điện áp: 6V, 9V,12V, đa cực.
Dung lượng ắc quy (điện dung của bình ắc quy)
+ C10, Q10: Là dung lượng tỉnh theo 10 giờ phóng điện.
C10 = 1 phòng điện 10 giờ, ví dụ: 70 Ah
+C20, Q20: Là dung lượng tỉnh theo 20 giờ phóng điện.
C20 = 1 phóng điện 20 giờ, ví dụ : 126Ah
Nạp ắc quy : Nạp theo hai cách:
+ Đối với ắc quy mới: Nạp với dòng điện không đổi I = 0,1Q10 trong suốt thời gian nạp 13 giờ.
+ Đối với ắc quy cần nạp bổ xung: Nạp với điện áp không đổi: UN-2,3-2,4V/1 ắc quy đơn, trong thời gian 3 giờ nạp, đạt được 80% điện dung bổ xung.
2.4 Nhiệm vụ của ắc qui
Bình ắc quy ôtô, thường được gọi là ắc quy khởi động, có nhiệm vụ chuyển hóa hóa năng thành điện năng và ngược lại trong hệ thống điện của xe Hầu hết các loại ắc quy khởi động là ắc quy chì–axit, nổi bật với khả năng cung cấp dòng điện lớn trong thời gian ngắn (5-10 giây) với cường độ từ 200 đến 800A, giúp khởi động động cơ hiệu quả.
Ắc quy khởi động không chỉ cung cấp năng lượng cho động cơ mà còn hỗ trợ các tải điện quan trọng khác trong hệ thống điện, đảm bảo hoạt động của đèn đậu, radio cassette và nhiều thiết bị khác, đặc biệt khi động cơ chưa khởi động hoặc đang hoạt động ở chế độ số vòng quay thấp, chưa đủ công suất từ máy phát điện.
Bình ắc quy trong ô tô không chỉ cung cấp điện cho các bộ phận như đồng hồ, hộp điều khiển và hệ thống báo động, mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc lọc và ổn định điện thế khi điện áp máy phát dao động Điện áp của ắc quy thường là 12V cho xe du lịch và 24V cho xe tải Để đạt được điện áp cao hơn, ta có thể đấu nối tiếp các ắc quy 12V.
Ắc quy hiện nay đóng vai trò quan trọng trong việc vận hành xe ô tô một cách trơn tru Vậy ắc quy là gì và công dụng của nó trên ô tô ra sao? Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết dưới đây để giải đáp những thắc mắc này.
Ắc quy ngày nay được sử dụng phổ biến và đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo xe hoạt động ổn định Vậy ắc quy là gì và nó có những công dụng gì trên ô tô? Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết dưới đây để giải đáp những câu hỏi này.
Ắc quy, hay còn gọi là nguồn điện thứ cấp, là loại pin tái sử dụng nhiều lần Để nạp điện cho ắc quy, bạn chỉ cần cắm vào bộ sạc Vậy ắc quy trên xe ô tô có vai trò gì? Hãy cùng tìm hiểu!
Ắc quy ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc khởi động xe, cung cấp điện để kích hoạt bộ phận đánh lửa của hệ thống khởi động, đảm bảo xe hoạt động bình thường và an toàn.
- Cung cấp điện phục vụ các chức năng của ô to
Ắc quy không chỉ cung cấp điện cho động cơ mà còn hỗ trợ các chức năng khác như điều hòa, chiếu sáng và hệ thống âm thanh Ngay cả khi xe ô tô không nổ máy, ắc quy vẫn đảm bảo rằng đèn và các hệ thống chức năng khác hoạt động bình thường.
Một công dụng tuyệt vời của ắc quy ô tô là cung cấp nguồn điện dự phòng Khi xe ô tô chở quá tải và tiêu thụ điện năng vượt quá mức do máy phát tạo ra, ắc quy sẽ tự động kích hoạt để bổ sung lượng điện năng thiếu hụt Nhờ vậy, các thiết bị tiêu thụ điện trên xe luôn được đảm bảo cung cấp đủ điện năng.
- Bảo vệ hệ thống điện
Ắc quy ô tô không chỉ cung cấp năng lượng mà còn bảo vệ các linh kiện và hệ thống điện bên trong xe Khi có sự cố xảy ra và dòng điện tăng đột ngột, ắc quy hoạt động như một cầu chì, ngắt điện để bảo vệ hệ thống phát điện và ngăn chặn nguy cơ phát nổ.
Ắc quy là một thành phần thiết yếu trong hệ thống cung cấp điện của ô tô, đảm nhận nhiều vai trò quan trọng để xe hoạt động ổn định và hiệu quả Nó cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện, khởi động động cơ và duy trì hoạt động của hệ thống điện khi động cơ không hoạt động.
1 Cung cấp năng lượng khởi động cho động cơ
Khi bạn khởi động xe bằng cách bật khóa hoặc nhấn nút Start, ắc quy cung cấp điện cho mô-tơ khởi động để quay trục khuỷu động cơ, khởi đầu quá trình nổ máy Đây là nhiệm vụ tiêu thụ năng lượng lớn nhất của ắc quy và đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo xe hoạt động hiệu quả.
Mô-tơ khởi động cần một dòng điện lớn trong thời gian ngắn, vì vậy ắc quy phải cung cấp đủ điện năng Trong điều kiện thời tiết lạnh, dầu động cơ trở nên đặc hơn, gây khó khăn cho mô-tơ khởi động hoạt động hiệu quả Do đó, ắc quy cần có dung lượng mạnh mẽ để tạo ra công suất cao hơn, đảm bảo khởi động động cơ dễ dàng.
2 Cung cấp điện cho các thiết bị phụ trợ
Trong trường hợp động cơ chưa hoạt động hoặc xe đang tạm dừng, ắc quy cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện phụ trợ như đèn pha, đèn nội thất và đèn báo hiệu, giúp đảm bảo an toàn khi cần sử dụng đèn.
N HIỆM VỤ CỦA ẮC QUI
Bình ắc quy ô tô, thường được gọi là ắc quy khởi động, có nhiệm vụ chuyển đổi hóa năng thành điện năng và ngược lại Loại ắc quy này chủ yếu là ắc quy chì–axit, nổi bật với khả năng tạo ra dòng điện lớn trong thời gian ngắn (5-10 giây) với cường độ từ 200-800A và độ sụt thế rất nhỏ Điều này giúp cung cấp điện hiệu quả cho máy khởi động, đảm bảo quá trình khởi động động cơ diễn ra suôn sẻ.
Ắc quy khởi động không chỉ cung cấp năng lượng cho động cơ mà còn hỗ trợ các tải điện quan trọng khác trong hệ thống điện Khi động cơ chưa hoạt động hoặc đang chạy ở chế độ số vòng quay thấp mà máy phát điện chưa đủ công suất, ắc quy đảm bảo cung cấp điện cho các thiết bị như đèn đậu và radio cassette.
Bình ắc quy trong ô tô không chỉ cung cấp điện cho các thiết bị như đồng hồ, hộp điều khiển và hệ thống báo động, mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc lọc và ổn định điện thế khi điện áp máy phát dao động Thông thường, điện áp của ắc quy là 12V cho xe du lịch và 24V cho xe tải Để đạt được điện áp cao hơn, người dùng có thể đấu nối tiếp nhiều ắc quy 12V.
Ắc quy hiện nay đóng vai trò quan trọng trong việc vận hành xe ô tô một cách hiệu quả Vậy ắc quy là gì và có những công dụng gì trên ô tô? Hãy cùng tìm hiểu để giải đáp những thắc mắc này trong bài viết dưới đây.
Ắc quy hiện nay đóng vai trò quan trọng trong việc vận hành ô tô, giúp xe hoạt động một cách trơn tru Vậy ắc quy là gì và có những công dụng gì trên ô tô? Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết dưới đây để giải đáp những thắc mắc này.
Ắc quy, hay còn gọi là nguồn điện thứ cấp, là loại pin có khả năng tái sử dụng nhiều lần Chỉ cần cắm vào bộ sạc để nạp điện, ắc quy sẽ được tái tạo và sẵn sàng cung cấp năng lượng Vậy, ắc quy trên xe ô tô có vai trò gì? Hãy cùng khám phá!
Ắc quy ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc khởi động xe, bằng cách cung cấp điện cho bộ phận đánh lửa trong hệ thống khởi động, giúp xe hoạt động một cách bình thường và an toàn.
- Cung cấp điện phục vụ các chức năng của ô to
Ắc quy đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp điện cho các chức năng của xe ô tô như điều hòa, chiếu sáng và hệ thống âm thanh Ngay cả khi xe không nổ máy, ắc quy vẫn đảm bảo cho đèn và các hệ thống khác hoạt động bình thường.
Ắc quy ô tô không chỉ cung cấp năng lượng khởi động mà còn đóng vai trò là nguồn điện dự phòng tuyệt vời Khi xe ô tô chở quá tải và vượt quá mức điện năng tiêu thụ do máy phát tạo ra, ắc quy sẽ tự động kích hoạt để bổ sung lượng điện thiếu hụt Điều này đảm bảo rằng các thiết bị tiêu thụ điện năng trên xe luôn có đủ điện để hoạt động hiệu quả.
- Bảo vệ hệ thống điện
Ắc quy ô tô không chỉ cung cấp năng lượng mà còn bảo vệ các linh kiện và hệ thống điện bên trong xe Khi xảy ra sự cố với dòng điện tăng đột ngột, ắc quy hoạt động như một cầu chì, ngắt điện để bảo vệ hệ thống phát điện, giúp ngăn ngừa nguy cơ phát nổ.
Ắc quy là thành phần thiết yếu trong hệ thống cung cấp điện của ô tô, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo xe hoạt động ổn định và hiệu quả Dưới đây là những nhiệm vụ chính của ắc quy trong hệ thống điện ô tô.
1 Cung cấp năng lượng khởi động cho động cơ
Khi bạn khởi động xe bằng cách bật khóa hoặc nhấn nút Start, ắc quy cung cấp điện cho mô-tơ khởi động, giúp quay trục khuỷu động cơ và bắt đầu quá trình nổ máy Đây là nhiệm vụ tiêu thụ năng lượng lớn nhất của ắc quy, đóng vai trò quan trọng trong việc khởi động động cơ.
Mô-tơ khởi động cần một dòng điện lớn trong thời gian ngắn, vì vậy ắc quy phải cung cấp đủ điện Trong điều kiện thời tiết lạnh, dầu động cơ đặc lại, gây khó khăn cho mô-tơ khởi động, do đó ắc quy cần có dung lượng mạnh mẽ hơn để tạo ra công suất cao hơn.
2 Cung cấp điện cho các thiết bị phụ trợ
Trong trạng thái động cơ chưa hoạt động hoặc xe đang tạm dừng, ắc quy cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện phụ trợ như đèn pha, đèn nội thất và đèn báo hiệu, giúp đảm bảo an toàn khi cần sử dụng đèn trong tình huống này.
Người dùng có thể tận hưởng trải nghiệm giải trí qua radio, điều chỉnh nhiệt độ thoải mái và sử dụng các thiết bị sưởi mà không cần động cơ hoạt động.
N GUYÊN LÍ LÀM VIỆC CỦA ẮC QUI
- Nguyên lý nạp và phóng điện Một ắc quy nạp và phóng năng lượng điện qua phản ứng hóa học với dung dịch điện phân.
Khi phóng điện, bình cung cấp dòng điện cho bộ phận tiêu thụ, và phản ứng diễn ra trong hộc bình như hình minh họa.
Năng lượng điện được sinh ra từ phản ứng giữa axit sulfuric và chì trong dung dịch điện phân, dẫn đến sự hình thành nước Axit sulfuric tương tác với các bản cực âm và dương, tạo ra sunfat chì Tại cực dương, phản ứng diễn ra theo cách đặc biệt, góp phần vào quá trình này.
PbO2 + 3H+ + HSO4- + 2e–> PbSO4 + 2H2O Ở cực âm phản ứng xảy ra như sau:
Quá trình phóng điện dẫn đến sự gia tăng lượng nước, nhưng đồng thời làm giảm nồng độ axít sulfuric, dẫn đến giảm nồng độ điện dịch Điều này khiến các bản cực tiến dần đến trạng thái PbSO4, làm giảm hiệu điện thế giữa chúng.
Phản ứng hóa học diễn ra với cường độ mạnh hay yếu phụ thuộc vào khả năng phân ly và khuyếch tán của ion SO4(2-) và H(+) Các yếu tố như nồng độ điện dịch, độ xốp của bản cực (với hạt PbSO4 to làm giảm độ xốp), điện thế và cường độ dòng điện nạp đều ảnh hưởng đến mức độ phản ứng tại các bản cực.
Khi ắc quy được nạp điện, axit sulfuric được giải phóng từ các bản cực, làm tăng nồng độ chất điện phân Các bản cực dương chuyển thành ôxit chì, trong khi các bản cực âm chuyển thành chì Dòng điện nạp vào ắc quy có chiều ngược lại so với khi nó phóng điện Trong quá trình này, nước trong dung dịch điện phân được phân tách thành hydro và ôxy.
- Ở cực dương phản ứng xảy ra như sau:
- Ở cực âm phản ứng xảy ra như sau:
Trong quá trình sử dụng ắc quy chì – acid, acid sulfuric (H2SO4) được tái tạo, dẫn đến nồng độ dung dịch acid tăng dần Do đó, người sử dụng không cần phải châm thêm dung dịch acid, mà chỉ cần châm thêm nước.
2.6 Đặc tính phương pháp phóng-nạp của ắc qui Đặc tính phóng-nạp của ắc quy trên ô tô liên quan đến khả năng cung cấp và lưu trữ năng lượng của ắc quy trong quá trình hoạt động Một số đặc điểm chính của quá trình phóng-nạp trên ắc quy ô tô như sau:
Dòng điện nạp là quá trình khi ắc quy được sạc, trong đó dòng điện từ máy phát điện chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng hóa học lưu trữ trong ắc quy Thông thường, dòng điện nạp dao động từ 10% đến 30% dung lượng danh định của ắc quy.
Để nạp đầy ắc quy axit chì, điện áp nạp cần đạt mức cao, thường dao động từ 13.8 đến 14.8V Mức điện áp này phụ thuộc vào loại ắc quy và nhiệt độ môi trường.
+ Quá trình nạp: Có ba giai đoạn chính trong quá trình nạp:
+ Nạp nhanh: ắc quy nhận được dòng điện cao để tăng điện áp.
+ Nạp ổn định: giảm dòng điện để tránh quá nhiệt.
Nạp duy trì là dòng điện nhỏ cần thiết để giữ ắc quy ở trạng thái đầy Đặc tính nạp của ắc quy được thể hiện qua đồ thị mô tả mối quan hệ giữa sức điện động, điện áp của ắc quy và nồng độ dung dịch điện phân theo thời gian nạp, khi trị số dòng điện nạp không thay đổi.
-Từ đồ thị đặc tính nạp ta có nhận xét:
+ Trong khoảng thời gian nạp từ 0 đến t = ts , sức điện động, điện áp, nồng độ dung dịch điện phân tăng dần.
Khi bề mặt các bản cực âm xuất hiện bọt khí, hay còn gọi là hiện tượng sôi, hiệu điện thế giữa các cực của ắc quy đơn sẽ tăng lên 2,4V Nếu tiếp tục nạp, giá trị này nhanh chóng đạt 2,7V và duy trì ổn định Thời gian này được gọi là thời gian nạp no, giúp biến đổi hoàn toàn các chất tác dụng sâu trong lòng các bản cực, từ đó tăng cường dung lượng phóng điện của ắc quy.
Thời gian nạp no cho ắc quy thường kéo dài từ 2 đến 3 giờ, trong đó hiệu điện thế và nồng độ dung dịch điện phân không thay đổi Do đó, dung lượng thu được khi ắc quy phóng điện luôn nhỏ hơn dung lượng cần thiết để nạp no Sau khi ngắt mạch nạp, điện áp, sức điện động và nồng độ dung dịch điện phân sẽ giảm và ổn định, thời gian này được gọi là khoảng nghỉ của ắc quy Đặc biệt, trị số dòng điện nạp có ảnh hưởng lớn đến chất lượng và tuổi thọ của ắc quy.
+ Dòng điện nạp định mức đối với ắc quy qui định bằng 0,05C20.
Dòng điện phóng từ ắc quy cung cấp năng lượng cho các thiết bị trên xe như đèn và hệ thống điện tử, đồng thời giúp khởi động động cơ Lưu ý rằng dòng điện phóng ra có thể đạt mức rất cao, đặc biệt trong quá trình khởi động.
Khi phóng điện, điện áp của ắc quy sẽ giảm dần Nếu điện áp giảm xuống dưới mức 10.5V đối với ắc quy 12V, ắc quy được coi là yếu và cần được sạc lại.
Độ sâu phóng điện (DoD) là tỷ lệ phần trăm năng lượng đã sử dụng so với tổng dung lượng của ắc quy Khi độ sâu phóng điện tăng cao, tuổi thọ của ắc quy sẽ bị giảm đi đáng kể.
C ÁC LOẠI ẮC QUI THƯỜNG DÙNG
Khi tìm hiểu về ắc quy ô tô, người dùng cần nắm rõ khái niệm và phân loại của chúng Ắc quy ô tô được chia thành hai loại chính: ắc quy khô và ắc quy nước, mỗi loại đều có những đặc điểm, ưu điểm và nhược điểm riêng Tùy theo nhu cầu sử dụng, người dùng có thể lựa chọn loại ắc quy phù hợp nhất cho mình.
- Ắc qui khô : Ắc quy khô là loại ắc quy có cấu tạo khép kín và không cần thêm nước định kỳ
Về cơ bản, bên trong ắc quy không khô hoàn toàn mà vẫn chứa axit H2S04 ở dạng gel.
Tiện lợi, không cần phải thêm nước định kỳ. Độ bền cao, tuổi thọ lâu dài.
Khả năng phục hồi điện áp nhanh chóng sau khi cung cấp một dòng điện lớn.
An toàn, sạch sẽ, những phần kim loại xung quanh không bị ăn mòn bởi axit + Nhược điểm:
Tình trạng ắc quy hết điện đột ngột Vì vậy, người dùng cần chuẩn bị sẵn phương án trong tình huống này.
Giá thành cao hơn ắc quy nước.
Ắc quy nước là loại ắc quy sử dụng dung dịch chất lỏng bên trong, thường là H2SO4 với nồng độ phù hợp, kết hợp với các lá chì và kim loại xen kẽ nhau.
Có dòng điện khỏe hơn ắc quy khô, khi không sử dụng trong thời gian dài vẫn có thể hồi điện.
Cấu tạo đơn giản, dễ dàng tháo ra để sử dụng cho những thiết bị điện khác Giá thành rẻ hơn ắc quy khô.
Cần phải nạp điện định kỳ Axit H2SO4 có tính ăn mòn cao, dễ gây gỉ sét và có mùi khó chịu.
Có tuổi thọ thấp hơn dòng ắc quy khô.
AGM (Absorbent Glass Mat) and EFB (Enhanced Flooded Battery) are two advanced lead-acid battery technologies that deliver exceptional performance.
Công nghệ AGM (Absorbent Glass Mat) sử dụng tấm sợi thủy tinh để thấm hút dung dịch axit, mang lại hiệu suất cao và tuổi thọ dài cho ắc quy Với khả năng chịu rung lắc tốt và khả năng phóng xả sâu, ắc quy AGM là sự lựa chọn lý tưởng cho nhiều ứng dụng.
Công nghệ EFB (Enhanced Flooded Battery): Là phiên bản cải tiến của ắc quy nước với bản cực dày hơn, cũng có khả năng phóng xả sâu tốt.
+ Ưu điểm: Hiệu suất cao, tuổi thọ cao, chịu rung lắc tốt, phù hợp với xe có hệ thống Start-Stop (đặc biệt là EFB).
+Nhược điểm: Giá thành cao hơn so với ắc quy nước và ắc quy khô.
+ Phù hợp với: Xe có nhiều thiết bị điện tử, xe sang, xe có hệ thống Start-Stop.
C ÁC PHƯƠNG PHÁP NẠP ĐIỆN CHO ẮC QU I
- Nạp với dòng điện không đổi
Phương pháp nạp điện với dòng nạp không đổi giúp lựa chọn dòng điện phù hợp cho từng loại ắc quy, đảm bảo ắc quy được nạp đầy Đây là kỹ thuật thường được áp dụng tại các xưởng bảo dưỡng để nạp điện cho ắc quy mới hoặc phục hồi ắc quy bị sunfat hóa Trong phương pháp này, các ắc quy được kết nối nối tiếp và phải đáp ứng các điều kiện nhất định.
Naq : số ngăn ắc quy đơn mắc trong mạch nạp Đặc tính nạp với dòng điện không đổi
Trong quá trình nạp ắc quy, sức điện động tăng dần, do đó cần sử dụng biến trở R trong mạch nạp để duy trì dòng điện nạp không đổi Phương pháp nạp với dòng không đổi thường kéo dài thời gian nạp và yêu cầu các ắc quy phải có cùng dung lượng định mức Để khắc phục nhược điểm này, người ta áp dụng phương pháp nạp với dòng điện thay đổi theo nhiều nấc khác nhau.
Khi nạp ắc quy theo hai nấc, dòng điện ở nấc thứ nhất được chọn trong khoảng (0,3 ÷ 0,5) C20 và quá trình nạp sẽ kết thúc khi ắc quy bắt đầu sôi Ở nấc thứ hai, dòng điện nạp sẽ là 0,05 C20.
- Nạp với điện áp không đổi
Phương pháp nạp điện áp không đổi yêu cầu ắc quy được kết nối song song với nguồn nạp Hiệu điện thế của nguồn nạp được duy trì trong khoảng (2,3 ÷ 2,5) V cho mỗi ngăn ắc quy đơn Đây là cách thức nạp điện phổ biến cho ắc quy trên ôtô.
+ Ưu điểm: Phương pháp nạp với điện áp nạp không đổi có thời gian nạp ngắn, dòng điện nạp tự động giảm theo thời gian.
Phương pháp nạp ắc quy với điện áp không đổi có nhược điểm là ắc quy không được nạp đầy, nên chỉ có thể coi là phương pháp nạp bổ sung trong quá trình sử dụng.
Để đánh giá khả năng cung cấp điện của ắc quy, người ta sử dụng vôn kế phụ tải hoặc đánh giá gián tiếp thông qua nồng độ dung dịch điện phân Mối quan hệ giữa nồng độ dung dịch điện phân và trạng thái điện của ắc quy được thể hiện trên đồ thị.
Phương pháp nạp dòng áp là sự kết hợp hoàn hảo giữa các phương pháp nạp ắc quy axit và ắc quy kiềm Đối với ắc quy axit, để tối ưu hóa thời gian và hiệu suất nạp, trong khoảng 8 giờ, ta nạp với dòng điện không đổi In = 0,1 C10, giúp điện áp và sức điện động tải ít thay đổi, đảm bảo tính đồng đều cho thiết bị nạp Sau 8 giờ, khi ắc quy bắt đầu sôi, chuyển sang chế độ nạp ổn áp, và sau 10 giờ, nạp bổ sung thêm 2-3 giờ Đối với ắc quy kiềm, quy trình nạp tương tự nhưng có thể sử dụng dòng nạp cao hơn In = 0,2 C10 hoặc nạp cưỡng bức với dòng nạp In = 0,5 C10 để tiết kiệm thời gian.
Quá trình nạp ắc quy tự động sẽ kết thúc khi nguồn nạp bị cắt hoặc khi điện áp nạp ổn định bằng điện áp trên hai cực của ắc quy, dẫn đến dòng nạp giảm dần về mức không.
Ắc quy có tính chất dung kháng và sức phản điện động, vì vậy khi nạp điện áp cho ắc quy đói, dòng điện có thể tăng lên không kiểm soát, dẫn đến hiện tượng sôi và hỏng hóc nhanh chóng Do đó, cần ổn định dòng nạp trong ắc quy để đảm bảo an toàn và tuổi thọ của thiết bị.
Khi dung lượng ắc quy đạt 80%, việc giữ ổn định dòng nạp sẽ gây ra hiện tượng sôi và làm cạn nước Do đó, cần chuyển sang chế độ nạp ổn áp cho đến khi ắc quy hoàn toàn no Khi điện áp trên các bản cực của ắc quy bằng điện áp nạp, dòng nạp sẽ tự động giảm về 0, đánh dấu sự kết thúc của quá trình nạp.
- Tuỳ theo loại ắc quy mà ta nạp với dòng điện nạp khác nhau :
+ Ắc quy axit: dòng nạp In = 0,1 C10; Nạp cưỡng bức với dòng điện nạp In = 0,2 C10
+ Ắc quy kiềm dòng nạp In = 0,2 C10; Nạp cưỡng bức In = 0,5 C10