điện ô tô

Các tấm cực dương nằm giữa các tấm âm, vì thế các tấm cực âm thường nhiều hơn các tấm cực dương một tấm nhằm để sử dụng các bản cực dương triệt để hơn và giảm bớt cong vênh cho các bản c

CHƯƠNG I : KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÔTÔ

Ôtô hiện nay được trang bị nhiều chủng loại thiết bị điện và điện tử khác nhau Từng nhóm các thiết bị điện có cấu tạo và tính năng riêng, phục vụ một số mục đích nhất định, tạo thành những hệ thống điện riêng biệt trong mạch điện của ôtô

1.1 Tổng quát về mạng điện và các hệ thống điện trên ôtô

1 Hệ thống khởi động (starting system)

Bao gồm accu; máy khởi động điện (starting motor), các relay điều khiển và relay bảo vệ khởi động Đối với động cơ diesel có trang bị thêm hệ thống xông máy (glow system)

2 Hệ thống cung cấp điện (charging system)

Gồm accu, máy phát điện (alternators), bộ tiết chế (voltage regulator), các relay và đèn báo nạp

3 Hệ thống đánh lửa (ignition system):

Bao gồm các bộ phận chính: Accu, công tắc máy (ignition switch), bộ chia điện (distributor), biến áp đánh lửa hay bobine (ignition coils), hộp điền khiển đánh lửa (igniter), bougie (spark plugs)

4 Hệ thống chiếu ánh sáng và tín hiệu (lighting and signal system)

Gồm các đèn chiếu sáng, các đèn tín hiệu, còi, các công tắc và các relay

5 Hệ thống đo đạc và kiểm tra (ganging system)

Chủ yếu là các đồng hồ báo trên tableau và các đèn báo gồm có : đồng hồ tốc độ động cơ (tachometer), đồng hồ đo tốc độ xe (speedometer), đồng hồ đo nhiên liệu và nhiệt độ nước

6 Hệ thống điều khiển động cơ (engine control system)

Gồm hệ thống điều khiển xăng, lửa, góc phối cam, ga tự động (cruise control) Ngoài ra, trên các động cơ diesel ngày nay thường sử dụng hệ thống điều khiển nhiên liệu bằng điện tử (EDC - electronic diesel control hoặc common rail)

7 Hệ thống điều khiển ôtô

Bao gồm hệ thống điều khiển phanh chống hãm ABS (antilock brake system), hộp số tự động, tay lái, gối hơi (SRS), lực kéo (traction control)

8 Hệ thống điều hòa nhiệt độ (air conditioning system)

Bao gồm máy nén (compressor), giàn nóng (condenser), lọc ga (dryer), van tiết lưu (expansion valve), giàn lạnh (evaporator) và các chi tiết điều khiển như relay, thermostat, hộp điều khiển, công tắc A/C

Hình 1.1 Hệ thống điện và điện tử trên ôtô Nếu hệ thống này được điều khiển bằng máy tính sẽ có tên gọi là hệ thống

tự động điều hòa khí hậu (automatic climate control)

9 Các hệ thống phụ

- Hệ thống gạt nước, xịt nước (wiper and washer system)

- Hệ thống điều khiển cửa (door lock control system)

- Hệ thống điều khiển kính (power window system)

- Hệ thống điều khiển kính chiếu hậu (mirror control system)

- Hệ thống định vị (navigation system)

1.2 Các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống điện

1 Nhiệt độ làm việc:

Tùy theo vùng khí hậu, thiết bị điện trên ôtô được chia ra làm nhiều loại:

• Ở vùng lạnh và cực lạnh (-400C) như : Nga, Canada

• Ở vùng ôn đới (200C) như : Nhật Bản, Mỹ, Châu Âu…

• Nhiệt đới (Việt Nam, các nước Đông Nam Á, Châu Phi…)

• Loại đặc biệt thường dùng cho các xe quân sự (sử dụng cho tất cả mọi vùng khí hậu)

2 Sự rung xóc

Các bộ phận điện trên ôtô phải chịu sự rung xóc với tần số từ 50 đến 250Hz, chịu được lực với gia tốc 150m/s2

3 Điện áp

Các thiết bị điện ôtô phải chịu được xung điện áp cao với biên độ lên đến

vài trăm Volt

1.3 Nguồn điện trên ôtô

Nguồn điện trên ôtô là nguồn điện một chiều được cung cấp bởi accu, nếu động cơ chưa làm việc, hoặc bởi máy phát điện nếu động cơ đã làm việc Để tiết kiệm dây dẫn, thuận tiện khi lắp đặt sửa chữa… trên đa số các xe, người ta sử dụng thân sườn xe (car body) làm dây dẫn chung (single wire system) Vì vậy, đầu âm của nguồn điện được nối trực tiếp ra thân xe

1.4 Các loại phụ tải điện trên ôtô

Các loại phụ tải điện trên ôtô được mắc song song và có thể được chia làm

3 loại:

1 Phụ tải làm việc liên tục: Gồm bơm nhiên liệu (50 ÷ 70W), hệ thống

đánh lửa (20W), kim phun (70 ÷ 100W)

2 Phụ tải làm việc không liên tục: Gồm các đèn pha (mỗi cái 60W), cốt

(mỗi cái 55W), đèn kích thước (mỗi cái 10W), radio car (10 ÷ 15W), các đèn báo trên tableau (mỗi cái 2W)…

3 Phụ tải làm việc trong khoảng thời gian ngắn: Gồm đèn báo rẽ

(4x21W + 2x2W), đèn thắng (2x21W), motor điều khiển kính (150W), quạt làm mát động cơ (200W), quạt điều hòa nhiệt độ (2x80W), motor gạt nước (30 ÷ 65W), còi

(25 ÷ 40W), đèn sương mù (mỗi cái 35 ÷ 50W), còi lui (21W), máy khởi động (800

÷ 3000W), mồi thuốc (100W), anten (dùng motor kéo (60W)), hệ thống xông máy (động cơ diesel)(100 ÷ 150W), ly hợp điện từ của máy nén trong hệ thống lạnh (60W)…Ngoài ra, người ta cũng phân biệt phụ tải điện trên ôtô theo công suất, điện áp làm việc…

1.5 Các thiết bị bảo vệ và điều khiển trung gian

Các phụ tải điện trên xe hầu hết đều được mắc qua cầu chì Tùy theo tải, cầu chì có giá trị thay đổi từ 5 ÷ 30A Dây chảy (fusible link) là những cầu chì lớn hơn 40A được mắc ở các mạch chính của phụ tải điện lớn hoặc chung choc ác cầu chì cùng nhóm làm việc thường có giá trị vào khoảng 40 ÷ 120A Ngoài ra, để bảo

vệ mạch điện trong trường hợp chập mạch, trên một số hệ thống điện ôtô người ta

sử dụng bộ ngắt mạch (CB - circuit breaker) khi quá dòng Trên hình 1.2 trình bày sơ đồ hộp cầu chì của xe Honda Accord 1989

1 Đến máy phát

2 Cassette, anten

3.Quạt giàn lạnh (hoặc nóng)

4 Relay điều khiển xông kính, điều

15 Đèn chiếu sáng trong salon

16 Hộp điều khiển quay đèn đầu

25 Motor quay kính sau (phải)

26 Motor quay kính sau (trái)

27 Motor quay đèn đầu (phải)

28 Motor quay đèn đầu (trái)

34 Mồi thuốc, đèn soi sáng

35 Hệ thống quay đèn đầu

36 Hệ thống báo rẽ và báo nguy

37 Còi đèn thắng, dây an toàn

38 Motor quay kính trước (phải)

39 Motor quay kính trước (trái)

40 Quạt giàn lạnh

Để các phụ tải điện làm việc, mạch điện nối với phụ tải phải kín Thông thường, phải có các công tắc đóng mở trên mạch Công tắc trong mạch điện xe hơi có nhiều dạng : thường đóng (normally closed), thường mở (normally opened) hoặc phối hợp (changeover switch) có thể tác động để thay đổi trạng thái đóng mở (ON - OFF) bằng cách nhấn, xoay, mở bằng chìa khóa Trạng thái của công tắc cũng có thể thay đổi bằng các yếu tố như : áp suất, nhiệt độ…

Trong các ôtô hiện đại, để tăng độ bền và giảm kích thước của công tắc, người ta thường đấu dây qua relay Relay có thể được phân loại theo dạng tiếp điểm: thường đóng (NC - normally closed), thường mở (NO - normally opened), hoặc kết hợp cả hai loại - relay kép (changeover relay)

Hình 1.2: Sơ đồ hộp cầu chì của xe Honda Accord 1989

1.6 Ký hiệu và quy ước trong sơ đồ mạch điện

CÁC KÝ HIỆU TRONG MẠCH ĐIỆN ÔTÔ

1.7 Dây điện và bối dây điện trong hệ thống điện ôtô

1.7.1 Ký hiệu màu và ký hiệu số

Trong khuôn khổ giáo trình này, tác giả chỉ giới thiệu hệ thống màu dây và ký hiệu quy định theo tiêu chuẩn Châu Âu Các xe sử dụng hệ thống màu theo tiêu chuẩn này là : Ford, Volswagen, BMW, Mercedes… Các tiêu chuẩn của các loại xe khác, bạn đọc có thể tham khảo trong các tài liệu hướng dẫn thực hành điện ôtô

Bảng 1.1 : Ký hiệu màu dây hệ Châu Âu

87 Tiếp điểm relay

1.7.2 Tính toán chọn dây

Các hư hỏng trong hệ thống điện ôtô ngày nay chủ yếu bắt nguồn từ dây dẫn

vì đa số các linh kiện bán dẫn đã được chế tạo với độ bền khá cao Ôtô càng hiện

đại, số dây dẫn càng nhiều thì xác suất hư hỏng càng lớn Tuy nhiên, trên thực tế

rất ít người chú ý đến đặc điểm này, kết quả là trục trặc của nhiều hệ thống điện ôtô

xuất phát từ những sai lầm trong đấu dây Phần này nhằm giới thiệu với bạn đọc

những kiến thức cơ bản về dây dẫn trên ôtô, giúp người đọc giảm bớt những sai sót

trong sửa chữa hệ thống điện ôtô

Dây dẫn trong ôtô thường là dây đồng có bọc chất cách điện là nhựa PVC

So với dây điện dùng trong nhà, dây điện trong ôtô dẫn điện và được cách điện tốt

hơn (Rất tiếc là do nguồn cung cấp loại dây này ít, nên ở nước ta, thợ điện và giáo

viên dạy điện ôtô vẫn sử dụng dây điện nhà để đấu điện xe!) Chất cách điện bọc

ngoài dây đồng không những có điện trở rất lớn (1012Ω/mm) mà còn phải chịu được

xăng dầu, nhớt, nước và nhiệt độ cao, nhất là đối với các dây dẫn chạy ngang qua

nắp máy (của hệ thống phun xăng và đánh lửa) Một ví dụ cụ thể là dây điện trong

khoang động cơ của một hãng xe nổi tiếng vào bậc nhất thế giới chỉ có khả năng

chịu nhiệt được trong thời gian bảo hành ở môi trường khí hậu nước ta! Ở môi

trường nhiệt độ và độ ẩm cao, tốc độ lão hóa nhựa cách điện tăng đáng kể Hậu

quả là lớp cách điện của dây dẫn bắt đầu bong ra gây tình trạng chập mạch trong

hệ thống điện

Thông thường tiết diện dây dẫn phụ thuộc vảo cường độ dòng điện chạy

trong dây Tuy nhiên, điều này lại bị ảnh hưởng không ít bởi nhà chế tạo vì lý do

kinh tế Dây dẫn có kích thước càng lớn thì độ sụt áp trên đường dây càng nhỏ,

nhưng dây cũng sẽ nặng hơn Điều này đồng nghĩa với tăng chi phí do phải mua

thêm đồng Vì vậy mà nhà sản xuất cần phải có sự so đo giữa hai yếu tố vừa nêu

Ở bảng 1.3 sẽ cho ta thấy độ sụt áp của dây dẫn trên một số hệ thống điện ôtô và

Nhìn chung, độ sụt áp cho phép trên đường dây thường nhỏ hơn 10% điện

áp định mức Đối với hệ thống 24V thì các giá trị trong bảng 1.3 phải nhân đôi

∆U - Độ sụt áp cho phép trên đường dây (theo bảng 1.3)

I - Cường độ dòng điện chạy trong dây tính bằng Ampere là tỷ số giữa

công suất của phụ tải điện và hiệu điện thế định mức

ρ - 0.0178Ω.mm2/m điện trở suất của đồng

Từ công thức trên, ta có thể tính toán để chọn tiết diện dây dẫn nếu biết công suất của phụ tải điện mà dây cần nối và độ sụt áp cho phép trên dây

Để có độ uốn tốt và bền, dây dẫn trên xe được bện bởi các sợi đồng có kích thước nhỏ Các cỡ dây điện sử dụng trên ôtô được giới thiệu trong bảng 1.4

Bảng 1.4: Các cỡ dây điện và nơi sử dụng

Cỡ dây :

Số sợi/đường kính

Tiết diện (mm2)

trong ống nhựa PVC Ở những xe đời cũ, bối dây điện trong xe chỉ gồm vài chục sợi Ngày nay, do sự phát triển vũ bão của hệ thống điện và điện tử ôtô, bối dây có thể có hơn 1000 sợi

Khi đấu dây hệ thống điện ôtô, ngoài quy luật về màu, cần tuân theo các quy tắc sau đây:

1 Chiều dài dây giữa các điểm nối càng ngắn càng tốt

2 Các mối nối giữa các đầu dây cần phải hàn

3 Số mối nối càng ít càng tốt

4 Dây ở vùng động cơ phải được cách nhiệt

5 Bảo vệ bằng cao su những chỗ băng qua khung xe

1.8 Hệ thống đa dẫn tín hiệu (multiplexed wiring system) và mạng vùng điều khiển (CAN - controller area networks)

Như ở trên đã nêu, mức độ phức tạp của hệ thống dây dẫn trên ôtô ngày càng tăng Ngày nay, kích thước, trọng lượng và hỏng hóc xuất phát từ hệ thống dây dẫn đều đã đạt mức độ báo động Trên một số loại xe, số dây dẫn trong bối dây

đã lên đến 1200 và cứ sau 10 năm thì số dây tăng gấp đôi

Ví dụ, chỉ riêng dây chạy vào cửa xe phía tài xế cần khoảng 60 sợi mới đủ để điều khiển hết các chức năng của các thiết bị điện đặt trong cửa : nâng hạ kính, khóa chống trộm, điều khiển kính chiếu hậu, loa… Số điểm nối (connector) trên xe cũng tăng tỷ lệ thuận với số dây dẫn và khả năng hư hỏng do độ sụt áp lớn cũng tăng theo Bên cạnh đó, các hệ thống điều khiển bằng vi xử lý ngày càng nhiều trên

xe Hiện nay các hệ thống điều khiển bằng vi xử lý như điều khiển động cơ (xăng, lửa, ga tự động, góc mở supap…), hệ thống phanh chống hãm cứng, kiểm soát lực kéo, hộp số tự động đã trở thành tiêu chuẩn của các loại xe thường dùng Các hệ thống trên hoạt động độc lập nhưng vẫn sử dụng chung một số cảm biến và trao đổi với nhau một số thông tin càng làm tăng độ phức tạp của hệ thống dây dẫn Có thể giải quyết vấn đề trên bằng cách sử dụng một máy tính để điều khiển tất cả các hệ thống Tuy nhiên, giá thành sẽ rất cao vì số lượng không nhiều Cách giải quyết thứ hai là dùng một đường truyền dữ liệu chung (common data bus), giúp trao đổi thông tin giữa các hộp điều khiển và tín hiệu của các cảm biến có thể dùng chung Tất cả các dữ liệu có thể truyền trên một dây và số dây trên xe có thể giảm xuống còn 3! Một dây dương, một dây mass và một dây tín hiệu Ý tưởng này đã tìm được ứng

dụng trong các thiết bị viễn thông cách đây nhiều năm nhưng ngày nay mới bắt đầu

áp dụng trên xe Hệ thống dây đa tín hiệu đã được Lucas bắt đầu thử nghiệm từ những năm 70 và vài năm trở lại đây đã xuất hiện trên một số xe Song song với hệ thống dây đa tín hiệu, BOSCH đã triển khai hệ thống mạng vùng điều khiển (CAN) trên xe Mercedes

Có 3 lĩnh vực ứng dụng của mạng CAN trên ôtô :

- Mạng dùng cho các ECU trên xe

- Điện thân xe và hệ thống tiện nghi trên xe

- Các thiết bị viễn thông

Trong phần này chủ yếu đề cập về mạng của ECU

Mạng CAN của các ECU:

Các hệ thống điều khiển điện tử chẳng hạn như điều khiển động cơ hay bơm cao áp, ABS, TCS, sang số tự động, ESP… thì được nối mạng với nhau ECU được phân quyền ưu tiên ngang bằng và được nối với nhau bằng cách sử dụng cấu trúc đường truyền tuyến tính (linear bus structure)

Hình 1.4 : Cấu trúc đường truyền tuyến tính

Một ưu điểm của hệ thống này là nếu có một trạm (subscribers) hoạt động sai, thì tất cả các trạm còn lại có thể tiếp tục truy nhập vào mạng

Xác suất hư hỏng toàn bộ các trạm thì thấp hơn so với các cấu trúc logic khác như cấu trúc vòng hay hình sao Cụ thể là với cấu trúc vòng hay hình sao thì một trạm hoạt động sai sẽ dẫn đến toàn bộ hệ thống hoạt động sai

Một mạng CAN tiêu biểu có tốc độ truyền 125kBit/giây và 1Mbit/giây (ví dụ như ECU của động cơ và ECU của bộ điều khiển bơm cao áp có piston hướng tâm giao tiếp với nhau bằng đường truyền 500kBit/giây) Tốc độ truyền dữ liệu phải cao

để đảm bảo cho việc đáp ứng tức thời

Tìm địa chỉ theo nội dung thông tin:

Thay vì phải chuyển thông tin đến từng trạm thì người ta sử dụng lược đồ địa chỉ (addressing scheme) cho mạng CAN, nó sẽ ghi một nhãn (label) cho mỗi “thông tin” (message) Do đó mỗi thông tin có một bộ mã nhận dạng thống nhất 11 bit hay

29 bit (unique 11 or 29 bit dentifier) để xác định nội dung của thông tin, ví dụ như tốc

độ động cơ

Mỗi trạm chỉ truy nhập vào những thông tin mà nó được lưu trong “danh sách tiếp nhận” (acceptance list) của bộ nhận dạng mã Tất cả các thông tin khác sẽ bị bỏ qua

Việc tìm địa chỉ theo nội dung thông tin có nghĩa là tín hiệu có thể được chuyển đến một số lượng trạm nhất định Các cảm biến chỉ cần phải chuyển tín hiệu của nó trực tiếp lên đường truyền bus trên mạng nơi mà nó được phân phối cho phù hợp Thêm vào đó, một lượng lớn các thiết bị khác nhau có thể dễ dàng bổ sung thêm vào mạng CAN

Hình 1.5 : Trao đổi thông tin trên CAN

Phân quyền ưu tiên (priority assignment):

Bộ mã nhận dạng “dán nhãn” (label) cho cả nội dung dữ liệu và mức độ ưu tiên cho thông tin được gửi Một tín hiệu thay đổi nhanh (ví dụ như tốc độ động cơ) phải được chuyển ngay tức khắc và do đó, được chỉ định quyền ưu tiên cao hơn các tín hiệu thay đổi chậm (như nhiệt độ động cơ)

Phân quyền trên đường truyền bus (bus arbitration):

Khi đường truyền bus trống, mỗi trạm có thể bắt đầu chuyển thông tin của nó Nếu vài trạm bắt đầu truyền cùng lúc, hệ thống sẽ truyền những thông tin có mức độ

ưu tiên cao hơn mà không bị mất cả thời gian và dữ liệu Các trạm có thông tin ít ưu tiên hơn tự động chuyển sang nhận và lặp lại việc chuyển thông tin cho đến khi đường truyền trống trở lại

Định dạng thông tin (message format):

Một khung dữ liệu dài tối đa 130 bit (định dạng chuẩn) hay 150 bit (định dạng

mở rộng) được tạo ra để truyền dữ liệu đến bus

Khung dữ liệu bao gồm 7 vùng liên tiếp :

- Đầu khung : chỉ định vị trí đầu của thông tin và đồng bộ hóa (synchronises) các trạm

- Vùng phân định (arbitration field) : bao gồm bộ nhận dạng thông itn (message’s identifier) và một bit điều khiển phụ (additional control bit) Trong khi vùng này đang truyền thị bộ truyền đi cùng với mỗi bit truyền đi để kiểm tra nhằm bảo đảm rằng không có trạm ưu tiên cao hơn nào cũng được truyền Bit điều khiển quyết định dữ liệu được phân cấp dưới dạng “data frame” (khung dữ liệu) hay

- Vùng phản hồi : chứa tín hiệu phản hồi khi tất cả các bộ nhận thông tin xác định thông tin không bị mất mát

- Vùng kết thúc : chỉ phần cuối của thông tin

Hình 1.6 : Khung dữ liệu

Hệ thống chẩn đoán (intergrated diagnostics):

Hệ thống mạng CAN được trang bị một số chức năng để tìm lỗi Chúng bao gồm tín hiệu kiểm tra ở khung dữ liệu “data frame”, và trong bộ theo dõi (monitoring) trong đó, mỗi bộ truyền sẽ nhận lại tín hiệu mà nó chuyển, và do đó có thể phát hiện

ra bất cứ sai lệch nào (deviation)

Nếu có một trạm phát hiện ra lỗi, nó sẽ gửi một cờ báo lỗi “error flag” và ngăn lại việc truyền thông tin Điều này ngăn cản các trạm khác nhận thông tin bị lỗi này Trong trường hợp một trạm được phát hiện bị lỗi, có thể xảy ra trường hợp là tất cả thông tin, bao gồm cả thông tin bị lỗi, sẽ bị loại b ỏ khi chỉ có một “error flag”

Để ngăn điều này xảy ra, hệ thống mạng CAN có thêm một chức năng có thể phân biệt giữa lỗi gián đoạn và lỗi thường trực (intermittent and permanent errors), và nhờ đó, có thể xác định vị trí của trạm bị lỗi Quá trình này dựa vào giá trị thống kê tình trạng lỗi

Tiêu chuẩn (standardization):

Tiêu chuẩn ISO (internarional organization standardization) được áp dụng cho việc truyền thông tin bằng mạng CAN trên ôtô :

- ISO 11 519-2 dùng cho các ứng dụng đến 125 kBit/s

- ISO 11 898 cho các ứng dụng trên 125 kBit/s

Chương 2 NGUỒN ĐIỆN CHO ĐỘNG CƠ

Năng lượng điện trên các ôtô - máy kéo hiện đại được dùng để khởi động động cơ, đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu - không khí, đèn báo hiệu, còi, đèn chiếu sáng đường đi và buồng lái, cung cấp điện cho các dụng cụ kiểm tra đo lường và các thiết bị khác

Các thiết bị cung cấp năng lượng điện gọi là nguồn điện, còn bộ phận tiêu thụ điện gọi là phụ tải Các nguồn điện biến năng lượng dưới dạng cơ học, hoá học và các dạng năng lượng khác thành điện năng, còn phụ tải phục vụ để biến năng lượng điện thành các dạng năng lượng khác như cơ năng, quang năng, nhiệt năng…

Nguồn điện trên các ôtô máy kéo gồm máy phát điện và ắcquy Phụ tải gồm máy khởi động điện, dụng cụ còi báo hiệu và đèn chiếu sáng, các dụng cụ kiểm tra…Xuất phát từ điều kiện phải luôn luôn đảm bảo cho các phụ tải làm việc bình thường người ta đã đề ra cho hệ thống cung cấp điện những yêu cầu sau:

- Đảm bảo độ tin cậy tối đa của hệ điều chỉnh tự động trong mọi điều kiện sử dụng ôtô máy kéo

- Đảm bảo các đặc tính công tác của hệ điều chỉnh tự động có chất lượng cao và ổn định trong cả khoảng thay đổi tốc độ và tải của máy phát điện

- Đảm bảo nạp điện đầy đủ cho ắcquy để khởi động động cơ ôtô máy kéo dễ dàng với độ tin cậy cao

- Kết cấu đơn giản và hoàn toàn tự động làm việc ở mọi chế độ

- Chăm sóc và bảo dưỡng kỹ thuật ít nhất trong sử dụng, với mục đích giảm thời gian chết cưỡng bức và những chi phí cho sửa chữa và bảo dưỡng kỹ thuật

- Có trọng lượng và kích thước nhỏ nhất nhưng không được giảm tuổi thọ và

độ tin cậy trong khi sử dụng

- Có độ bền cơ khí cao, đảm bảo chịu rung và chịu xóc tốt

- Đảm bảo thời hạn phục vụ lâu dài

2.1 ẮCQUY

2.1.1 Định nghĩa

Ắcquy là một thiết bị điện hoá, dùng để biến đổi năng lượng dưới dạng điện

năng thành hoá năng (khi nạp) và ngược lại biến hoá năng thành điện năng (khi phóng)

2.1.2 Công dụng – Phân loại

Ắcquy dùng để cung cấp năng lượng điện cho các phụ tải khi động cơ không làm việc hoặc cung cấp điện cho motor khởi động và hệ thống đánh lửa khi đang khởi động động cơ Ngoài ra ắcquy còn có tác động như một bộ ổn định điện áp bằng cách cung cấp nguồn điện cho các đèn, radio và các thiết bị điện phụ trợ khác khi máy phát không đủ cung cấp cho tải hoặc khi tốc độ động cơ thấp Đồng

thời ắcquy còn cung cấp một dòng điện nhỏ cho “bộ nhớ xoá ngay” trong khối điều

khiển điện tử ECM khi công tắc máy ở vị trí OFF

Ắcquy được sử dụng bao gồm hai loại là ắcquy kiềm và ắcquy axít Các bình ắcquy kiềm phần lớn để cung cấp năng lượng điện cho các hệ thống điện thoại, tín hiệu, ánh sáng dự phòng các thiết bị vô tuyến điện Trên các ôtô - máy kéo phần lớn sử dụng loại ắcquy axít - chì

2.1.3 Ắcquy axit – chì

2.1.3.1.Cấu tạo

Cấu tạo của ắcquy axít - chì gồm hai nhóm bản cực nhúng trong một dung

dịch điện phân axít sunfuric loãng (H2SO4) tạo thành hai nhóm bản cực dương và

âm Các tấm cực dương số 10 được cấu tạo bởi chất kết tinh chì ôxít (PbO2), có màu nâu sẫm gồm những hạt nhỏ li ti rất xốp để cho điện dịch thấm vào các bản cực được dễ dàng, chúng được ghép với nhau thành khối cực dương Các tấm cực âm số 11 được cấu tạo bởi chì xốp nguyên chất (Pb) có màu xám và được ghép lại với nhau thành khối cực âm Bên trong các tấm cực là khung lưới số 12, đúc bằng hợp kim chì và antimoan, có độ cứng vững và tính chống ăn mòn cao Tấm cách điện 9 nằm xen giữa tấm âm và tấm dương để cách điện giữa chúng, đồng thời có tác dụng giữ và đỡ chất tác dụng (Pb, PbO2) khỏi rơi rả Cầu nối 13 liên kết các tấm cực cùng tên lại với nhau để tạo thành khối cực Toàn bộ hai khối cực và các tấm ngăn cách cùng đầu nối được đặt trong từng ngăn riêng biệt của ắcquy Các tấm dương được nối với cực có dấu cộng, còn các tấm âm được nối với cực có dấu trừ Các tấm cực dương nằm giữa các tấm âm, vì thế các tấm cực

âm thường nhiều hơn các tấm cực dương một tấm nhằm để sử dụng các bản cực dương triệt để hơn và giảm bớt cong vênh cho các bản cực dương ở hai bên khi dòng điện phóng hoặc nạp quá lớn.Vỏ bình được làm bằng nhựa êbônít hay chất dẻo chịu nhiệt, trong vỏ thường được chia ra làm ba hay sáu ngăn Mỗi ngăn có một chùm cực âm và một chùm cực dương lồng xen kẽ nhau Đáy ngăn có đúc gân lồi số 14 để đỡ các khối cực và để khi bột chì rụng xuống nhiều không làm chập mạch giữa các bản cực

Phía trên khối cực có đặt một tấm chắn bằng nhựa phòng khi có vật dẫn điện theo lỗ nạp dung dịch vào gây đoản mạch giữa bản cực dương và âm Trên mặt bình có lỗ 2 dùng để đổ điện dịch và có lỗ nhỏ dùng để thông hơi

Để xác định cực ắcquy, ở các đầu cực dương được đánh dấu “+” còn đầu cực âm được đánh dấu “-”, ngoài ra đầu cực âm thường bé hơn đầu cực dương Nếu dấu không còn và phân biệt các đầu cực theo đường kính cũng khó khăn, thì cần thiết phải lắp ắcquy lên ôtô và nối các đầu dây vào đầu cực trong khi động cơ không làm việc, sau đó bật đèn Quan sát nếu thấy kim của ampe kế chỉ phóng điện thì chứng tỏ ắcquy đấu đúng, qua đó xác định được cực của ắcquy

2.1.3.2 Nguyên lý hoạt động

a Lúc phóng điện

Lúc phóng điện nghĩa là lúc bình đang cung cấp một dòng điện cho bộ phận tiêu thụ, phản ứng xảy ra trong hộc bình được tóm tắt như hình 2.2 Phân tử axít sulfuric tách ra H2 và SO4, một phần SO4 kết hợp với Pb nơi bản cực âm, phần

SO4 còn lại kết hợp với Pb4+ nơi bản cực dương tạo thành Sulfat chì PbSO4 Phản ứng này phóng hai nguyên tử Oxy (O2) ra khỏi bản cực dương kết hợp với Hydro tạo thành nước (H2O)

Ở cực dương phản ứng xảy ra như sau:

PbO2 + 3H+ + HSO4- + 2e → PbSO4 + 2H2O

Hình 2.1 Cấu tạo bình aqcquy chì – axít

1- Cực âm 2- Nút thông hơi 3- Mắt kiểm tra 4- Cực dương

5- Dung dịch 6- Ngăn ắcqui 7- Bản cực 8- Nắp

9- Tấm cách 10- Tấm cực dương 11- Tấm cực âm 12- Khung lưới

13- Thanh nối

Ở cực âm phản ứng xảy ra như sau:

Pb + H2SO4 → PbSO4 + 2e + 2H+

Quá trình phóng điện làm cho lượng nước tăng lên nhưng lại làm giảm lượng axít sulfuric, do đó nồng độ điện dịch giảm, các bản cực tiến dần đến cùng bản chất là PbSO4 làm cho thế hiệu giữa chúng giảm dần

Phản ứng xảy ra mạnh hay yếu, số lượng các hoạt chất tham gia nhiều hay

ít … tuỳ thuộc vào khả năng phân ly, khuyếch tán của SO42- và H+ Do đó nồng độ

điện dịch, độ xốp của các bản cực (hạt PbSO 4 to thì bản cực ít xốp), điện thế và

cường độ dòng điện nạp … là nhân tố ảnh hưởng đến khả năng phản ứng mạnh, yếu, sâu, nông ở các bản cực

b Lúc nạp điện

Khi nạp điện lại cho ắcquy các electron bị dồn vào bản cực âm và electron ở bản cực dương bị lấy bớt đi nhờ nguồn điện một chiều Chiều của dòng điện nạp vào ắcquy ngược với chiều lúc nó phóng điện Trong quá trình nạp điện, nước trong dung dịch điện phân được phân ra thành hydro và oxy Thành phần SO4tách khỏi các bản cực trở về dung dịch điện phân kết hợp với hydro tạo thành axít sulfuric

Ở cực dương phản ứng xảy ra như sau:

PbSO4 + SO4 + 2H2O → Pb4+O2 + 2H2SO4 + 2e

Hình 2.2 Phản ứng hoá học trong bình ắcquy

A Lúc phóng điện B Lúc nạp điện

Ở cực âm phản ứng xảy ra như sau:

2PbSO4 + 2H+ + 2 H2O + 4e → 2Pb + 2H2SO4 (3/197) Tóm lại khi nạp, phản ứng xảy ra ngược với khi phóng, các bản cực dương trở thành PbO2 còn bản cực âm trở thành Pb, chúng khác nhau về bản chất Khi nạp có sự hấp thụ nước và tái sinh ra axít sulfuric nên nồng độ của dung dịch tăng lên Sự tăng giảm nồng độ dung dịch điện phân khi phóng và nạp điện là một trong những yếu tố để xác định mức phóng điện của ắcquy trong khi sử dụng

2.1.3.3 Ký hiệu ắcquy

* Theo tiêu chuẩn Việt Nam chẳng hạn như 3-OT-70-NT-TCVN:

3 : Số ngăn hay số hộc bình

OT : Bình dùng cho ôtô máy kéo

70 : Dung lượng định mức là 70 ampe giờ

NT : Tấm ngăn kép làm bằng nhựa xốp và bông thủy tinh

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

Ngoài ra mã hóa nhận biết ắcqui còn được biểu diễn như trên hình 2.3

Hình 2.3 Ký hiệu ắcqui

1- Dung lượng ăcqui 2- Chiều rộng và chiều cao

3- Chiều dài 4- Vị trí cực âm

2.1.3.4 Các thông số cơ bản của ắcquy

a Tỉ trọng của dung dịch điện phân

Tỉ trọng của dung dịch điện phân là số chỉ mật độ của chất điện phân hay nói cách khác là trọng lượng của dung dịch điện phân so với trọng lượng của nước nguyên chất có cùng một thể tích Trong đó, tỉ trọng của nước nguyên chất được xem bằng 1 đơn vị.(1/89)

Tỉ trọng của dung dịch điện phân có giá trị tùy theo từng nhà sản xuất Tuy nhiên, tỉ trọng của dung dịch điện phân các loại ắcquy đang được dùng trên các

xe du lịch khi ở trạng thái được nạp đầy vào khoảng 1,28 và không bao giờ vượt quá 1,30

Các trị số điển hình của tỉ trọng này ở các trạng thái làm việc khác nhau tại nhiệt độ 15,5oC như sau:

- Khi phóng khoảng nửa dung lượng 1,19 – 1,21

Khi ắcquy làm việc liên tục ở môi trường mà nhiệt độ của không khí lớn hơn

32oC thì phải lấy tỉ trọng thấp hơn vì ở nhiệt độ càng cao thì các phản ứng hoá học xảy ra càng mạnh hơn Các trị số điển hình khi ắcquy làm việc ở nhiệt độ cao:

- Khi phóng khoảng nửa dung lượng 1,13 – 1,15

Để đo tỉ trọng người ta thường dùng ống Bômê:

Bảng 2.1: Liên hệ giữa tỉ trọng và độ Bômê

Tỉ trọng của dung dịch điện phân luôn biến đổi theo nhiệt độ, cứ khi nhiệt độ tăng lên 3oC thì tỉ trọng giảm đi 0,002 và ngược lại khi nhiệt độ giảm đi 3oC thì tỉ trọng cũng tăng lên 0,002

Khi kiểm tra một ắcquy đã nạp hoàn toàn hoặc khi chuẩn lại thì tỉ trọng sau khi kết thúc quá trình nạp lần đầu tiên của một ắcquy mới ở nhiệt độ môi trường thử nghiệm ta dựa vào các chuẩn tỉ trọng đã nói ở trên Tỉ trọng đo được phải qui

về nhiệt độ 15,5oC bằng cách cộng hoặc trừ đi độ tăng hoặc giảm tỉ trọng theo sự giảm hay tăng của nhiệt độ môi trường so với nhiệt độ chuẩn

Những chú ý khi pha chế dung dịch điện phân:

- Không được dùng axít có thành phần tạp chất cao (các loại axít kỹ thuật thông thường) và nước không phải là nước cất, vì dùng như vậy sẽ làm tăng

cường quá trình tự phóng điện của ắcquy, các bản cực chóng bị sunfát hóa, hư hỏng …

- Các dụng cụ pha chế phải bằng thủy tinh, sứ hoặc chất dẻo chịu axít Chúng phải sạch, không chứa các muối khoáng, tạp chất …

- Để đảm bảo an toàn trong khi pha chế, tuyệt đối không được đổ nước cất vào axít đặc, mà phải đổ từ từ axít vào nước cất và dùng que thủy tinh khuấy đều

b Dung lượng ăcquy

Dung lượng của ăcquy là tích số thời gian cần thiết (tính bằng giờ) để ắcquy phóng điện với dòng điện phóng (tính bằng ampe) Hay đó chính là số lượng điện

mà ắcquy đầy điện có thể cho khi phóng điện tới giới hạn cho phép (điện thế giảm xuống dưới 1,7V) tại một nhiệt độ nhất định

Đơn vị của dung lượng là Ampe giờ (Ah), đó chính là dung lượng của ắcquy

có thể phóng với dòng điện cường độ 1A trong thời gian một giờ

Dòng điện phóng còn được gọi là tốc độ phóng, khi tăng tốc độ phóng dung lượng của ắcquy có thể giảm xuống nên khi dùng ắcquy cần phải biết tốc độ phóng hay dòng điện phóng cho phép và thời gian phóng của ắcquy Tốc độ phóng tiêu chuẩn của ắcquy trên các ôtô khoảng từ 10 đến 20 giờ

Dung lượng của ắcquy phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Số bản cực trong một ngăn bình

- Bề mặt và bề dày của các bản cực

- Kích thước của các ngăn tạo nên ắcquy cụ thể là kích thước của các bản cực

- Dung tích, tỉ trọng và nhiệt độ dung dịch điện phân Nếu cho cho ắcquy phóng điện với cường độ không đổi đến điện áp phóng điện cuối cùng thì dung lượng sẽ cao hơn khi nhiệt độ dung dịch tăng lên và ngược lại Sở dĩ có được kết quả khác nhau như vậy là do dung dịch có thể hoà tan dễ dàng hơn khi nhiệt độ cao, cho phép nhiều chất hoạt tính phản ứng hoá học với nó Ngoài ra, điện trở của dung dịch điện phân giảm và điện tích có thể chuyển động dễ dàng hơn khi nhiệt độ cao hơn Kết quả là điện áp ắcquy sẽ tăng lên

- Cường độ dòng điện phóng càng lớn càng lớn thì dung lượng càng giảm bởi vì khi ắcquy phóng điện với dòng cao, axít Sulfuric không được cung cấp đủ nhanh đến các bản cực Khi nạp, phóng cường độ phản ứng vừa phải nhưng phản ứng xảy ra triệt để, nghĩa là toàn bộ số hoạt chất của bản cực đều tham gia thì dung lượng mới lớn

c Điện áp định mức của một ngăn ăcquy

Điện áp định mức của một ngăn là điện áp giữa hai cực của nó khi mạch ngoài bị hở nghĩa là khi không có sự nạp hay phóng điện Giá trị định mức của một ngăn là 2V và không phụ thuộc vào kích thước của các bản cực Điện áp khi mạch hở này nằm trong giới hạn từ (2 – 2,2)V tuỳ theo việc nạp trước đó

d Điện trở trong ắcquy

Do bên trong ắcquy luôn tồn tại một điện trở trong của dung dịch điện phân

và của các bản cực nên nó có tác dụng như một vật cản gây sụt áp giữa các cực của ắcquy Do đó điện áp thực tế do ắcquy tạo ra sẽ luôn nhỏ hơn so với lý thuyết Nói cách khác, điện áp thực tế do ắcquy phát ra có thể biểu diễn bằng công thức sau:

V = E – I.r

Trong đó:

E : Điện áp lý thuyết do ắcquy tạo ra

I : Cường độ dòng điện trong mạch

r : Điện trở trong của ắcquy

I.r : Sụt áp giữa các cực ắcquy

Như vậy điện trở trong của ắcquy làm cho điện áp phát ra giảm khi dòng điện chạy qua nó tăng Điều này có tầm quan trọng đặc biệt đối với những mạch điện có motor khởi động hay đèn pha … vì khi đó điện áp phát ra giảm nên công suất phát ra cũng giảm theo Điện trở trong của ắcquy tăng theo thời gian sử dụng của nó

2.1.3.5 Sử dụng ắcquy

a Lắp ghép ắcquy trên ôtô

Ắcquy sử dụng trên ôtô cần phải thỏa mãn hai yêu cầu cơ bản về kĩ thuật:

- Có dung lượng đủ lớn để bảo đảm được việc khởi động ôtô

- Điện áp ra của ắcquy phải phù hợp với điện áp ra của máy phát trên ôtô Khi kiểm tra ắcquy đã có đủ hai điều kiện trên thì mới quyết định dùng Việc lắp ghép ắcquy vào ôtô phải xem xét cẩn thận cực tính của ắcquy và cực tính của máy phát điện trên ôtô để đấu dây cho đúng

Cực bắt ra mass của ắcquy phải cùng tên với cực bắt ra mass của máy phát điện Nếu máy phát bắt ra mass bằng cực dương mà ắcquy bắt ra mass bằng cực

âm thì trong mạch điện trên ôtô lúc ấy ắcquy được xem là đấu nối tiếp với máy phát, do đó lúc máy phát làm việc, mạch ngoài của máy phát bị đoản mạch qua ắcquy nên tất cả năng lượng điện của máy phát sinh ra sẽ bị triệt tiêu trên ắcquy, các thiết bị dùng điện khác trên ôtô sẽ không còn năng lượng điện để hoạt động,

máy phát sẽ chịu điều kiện làm việc quá tải (đoản mạch ngoài) dẫn tới cháy máy

phát và bộ tiết chế Với ôtô dùng máy phát điện xoay chiều nếu đấu sai chiều của ắcquy thì sẽ làm cháy ngay bộ nắn điện

Để tránh hiện tượng trên, khi sử dụng ắcquy phải xem kĩ các dấu đã được khắc tại bên cạnh các dầu cực của ắcquy Đầu cực dương của ắcquy bao giờ cũng khắc dấu (+), còn đầu cực âm khắc dấu (-) Nếu dầu này bị mờ hoặc mất đi thì dùng một trong các biện pháp sau để xác định cực tính của chúng

Dùng Vôn kế một chiều: Đặt hai đầu que đo của Vôn kế một chiều lên hai

cực của ắcquy Nếu kim của Vôn kế quay theo chiều thuận thì que đo dương của Vôn kế đã chạm vào cực dương của ắcquy Nếu kim Vôn kế quay theo chiều nghịch thì que đo dương của Vôn kế đã tiếp xúc với cực âm ắcquy

Chú ý khi đo bằng Vôn kế phải tiến hành thật nhanh theo kiểu chấm quẹt que

đo vào đầu cực của ắcquy để đề phòng nếu rơi vào trường hợp đặt ngược que đo cũng không bị hỏng đồng hồ đo

Phân biệt bằng màu sắc của hai cọc cực trên ắcquy: Trong quá trình sử

dụng ắcquy, khi nạp điện cho ắcquy thì ở cực dương là chì ôxit (PbO2) bám vào, còn ở cực âm là chì nguyên chất (Pb), do đó làm cho màu sắc của đầu cực của ắcquy cũng thay đổi Cụ thể là cọc cực dương của ắcquy sẽ có màu nâu sẫm còn

cọc cực âm của ắcquy sẽ có màu xám

Thử qua dung dịch điện phân: Khi đấu hai cực tính của ắcquy vào hai dây

dẫn điện và ngâm hai đầu của dây dẫn này đặt cách nhau khoảng (0,5 - 1)cm vào

trong dung dịch điện phân (axit sunfuaric loãng hoặc nước muối) Quan sát ở hai

đầu dây, nếu đầu nào quanh nó sinh ra nhiều bọt thì đầu dây đó đã nối với cực

âm của ắcquy

b Những điều cần chú ý trong quá trình sử dụng ắcquy trên ôtô

Khi ắcquy đã được lắp sẵn, trong qua trình sử dụng ta cần chú ý những điều sau:

- Thường xuyên theo dõi mức dung dịch điện phân trong bình, nếu bị cạn dưới mức quy định thì dùng nước cất để bổ sung Tuyệt đối không dùng nước có tạp chất, dung dịch mới, hoặc axit sunfuaric để bổ sung vì như vậy sẽ làm cho tỉ trọng dung dịch của ắcquy thay đổi dẫn tới tính năng hoạt động của các bản cực không bảo đảm, bản cực của ắcquy sẽ mau hỏng

- Thường xuyên theo dõi độ nóng của bình ắcquy, độ thông thoáng của các

lỗ thoát hơi trên bình, sự rạn nứt và các vết rò rỉ trên bình ắcquy

- Khi ôtô nghỉ hoạt động quá 24 giờ, phải tháo rời đầu dây đấu từ cọc cực trên ắcquy đến mass Sau một cung độ ôtô đã đi khoảng 1000km phải thông lại các lỗ thông hơi và cạo sạch đầu cọc đấu dây, các đầu dây nối của ắcquy Đấu dây vào cọc cực phải nhẹ nhàng nhưng chắc chắn, không dùng búa gõ mạnh khi nối dây ở đầu cực vì như thế sẽ làm bong lớp hoạt tính trên bản cực, tạo ra sự ngắn mạch trong ắcquy

- Quá trình khởi động động cơ trên ôtô mỗi lần không được phép kéo dài quá 5s, số lần khởi động liên tục không được quá ba lần liên tiếp

- Trên mặt bình ắcquy phải giữ gìn khô ráo, sạch sẽ, không đặt bất cứ dụng

cụ gì đè lên mặt bình, đặc biệt là các vật bằng kim loại và các đồ vật ẩm vì như thế dễ gây đoản mạch ngoài cho ắcquy

- Khi thấy hiện tượng ắcquy mất diện (đóng máy khởi động không quay, còi không kêu, đèn không sáng …) thì biện pháp kiểm tra đơn giản như sau: Dùng tuốc nơ vít lách tiếp xúc vào các chỗ nối của ắcquy (lúc này chỉ để công tắc còi)

tới điểm nào thấy còi hoạt động thì sửa lại điểm nối đó Nếu biện pháp này mà vẫn thấy không kết quả thì tháo đầu kẹp dây tiếp mass của ắcquy ra, lần lượt cho tiếp xúc với điện áp 12V, 10V, 8V, 6V, 4V, 2V khi tiếp xúc với ngăn nào đó mà còi kêu hoặc có tia lửa thì chứng tỏ ngăn ắcquy bị hỏng ở phần đã thử qua Theo chiều dây mass mà vẫn chưa phát hiện ra ngăn ắcquy hỏng thì tiến hành đảo lại

bằng cách nối dây mass của ắcquy như cũ rồi tháo đầu dây nối ở đầu cực kia đem lần lượt cho tiếp xúc với các cấp điện áp theo chiều ngược ban đầu Tới vị trí

nào có tín hiệu (còi kêu hoặc có tia lửa) sẽ kết luận được ngăn ắcquy bị hỏng

chính là ngăn vừa lướt qua của quá trình thử nghiệm

Sau khi đã xác định được ngăn ắcquy hỏng thì có thể xử lý tạm thời bằng cách đấu dây dẫn tắt qua ngăn ắcquy hỏng, đồng thời cũng nối tắt điện trở phụ của bôbin Khi ấy có thể khởi động máy, nhưng không dùng máy khởi động vì ắcquy không còn đủ điện áp để cho máy khởi động làm việc bình thường

c Thay thế ắcquy trên ôtô

Khi ắcquy không dùng được nữa (có nhiều ngăn bị hỏng hoặc quá yếu điện)

thì phải dùng bộ nguồn khác để thay thế Bộ nguồn thay thế có thể là ắcquy mới, ắcquy đã dùng rồi hoặc nguồn pin

Nguồn ắcquy khác: Việc thay thế ắcquy trên ôtô cần phải đảm bảo được hai

yếu tố cơ bản là dung lượng và điện áp Ngoài ra quá trình đấu dây cũng phải hết sức chú ý đến chiều đấu dây sao cho không bị nhầm lẫn

* Thay thế ắcquy mới: Ắcquy mới là loại ắcquy còn để khô, do đó trước khi

sử dụng phải lần lượt làm công việc sau

- Chuẩn bị: Lau sạch bên ngoài, mở các nút của các ngăn bình ắcquy ra,

thông lại các lỗ thông hơi trên nút, rót dung dịch điện phân vào từng ngăn ắcquy đến mức qui định và để nguyên ắcquy trong khoảng từ (2 - 3)giờ cho các bản cực thấm đều, sau đó sẽ rót thêm dung dịch điện phân vào các ngăn để dung dịch trong các ngăn đều đạt được mức chuẩn qui định Khi đã kiểm tra xong, đậy các nút kín cho các ngăn, kiểm tra độ rò rỉ toàn bình ắcquy

- Nạp điện cho ắcquy: Nguồn điện nạp nếu là 2V thì các ngăn của ắcquy

phải được đấu song song với nhau, tức là các cực cùng tên của ắcquy được nối liền với nhau để tạo thành một đường ra chung Nếu nguồn điện nạp là 12V và ắcqui có 6 ngăn thì các ngăn của ắcquy được đấu nối tiếp, tức là lần lượt từ ngăn đầu đến ngăn cuối của ắcquy được đấu các cực khác tên với nhau Như vậy ta có cực còn lại của ngăn đầu tiên và cực còn lại của ngăn cuối cùng sẽ là hai cực của

bộ ắcquy Nối cực dương (+) của bộ ắcquy với cực dương của nguồn, cực âm (-) của bộ ắcquy với cực âm của nguồn rồi điều chỉnh để dòng điện nạp đạt trị số từ (80 - 85)% dòng nạp định mức Cho nạp khoảng (2 - 3)giờ nếu thấy dung dịch điện phân trong các ngăn của ắcquy sủi tăm đều như hiện tượng sôi thì coi như ắcquy đã nạp điện đầy Trong khi nạp, tỉ trọng dung dịch điện phân và điện áp phải giữ ổn định Nếu tỉ trọng của dung dịch không tương ứng với tỉ trọng tiêu

chuẩn thì phải điều chỉnh bằng cách cho thêm nước cất hoặc dung dịch điện phân

có tỉ trọng cao vào Mối quan hệ giữa tỉ trọng dung dịch điện phân và điện áp nạp

cho trong Bảng 2-2

Bảng 2.2: Quan hệ giữa tỉ trọng dung dịch điện phân và điện áp nạp

Thời gian nạp Tỉ trọng Mức điện áp

Những điều cần chú ý:

- Trong quá trình nạp điện, nhiệt độ dung dịch ắcquy sẽ tăng lên, với ắcquy

đã để lâu trong kho thì nhiệt độ sẽ tăng càng nhanh vì nguyên nhân các tấm bản

cực đã bị ôxy hóa nhiều làm cho điện trở trong của ắcquy lớn lên Trường hợp

này để tránh hiện tượng các bản cực bị mủn và róc ra, ta phải điều chỉnh cho

dòng điện nạp ban đầu thấp xuống một chút, rồi căn cứ theo nhiệt độ của dung

dịch điện phân mà điều chỉnh dòng nạp cho phù hợp Nếu nhiệt độ tăng đến 450C

thì phải cắt mạch điện nạp ngay, để cho nhiệt độ giảm xuống 350C mới tiếp tục

nạp

- Nếu ngay từ giai đoạn đầu của quá trình nạp đã thấy mức điện áp của

ắcquy cao thì cũng phán đoán ngay rằng đấy chưa phải là ắcquy đã được nạp

đầy mà là do sự phục hồi (hoàn nguyên) của các ôxit trên bản cực Hiện tượng

này sẽ được tự duy trì ổn định, tức là mức điện áp nạp đó sẽ tự giảm dần tương

ứng với sự giảm dần của điện trở trong Sự phục hồi của các bản cực kết thúc thì

điện áp nạp lại tiếp tục tăng theo tỉ trọng dung dịch diện phân cho đến khi hoàn

thành quá trình nạp

- Hiện tượng tự phóng điện của ắcquy: Do các nguyên nhân như vật liệu chế

tạo bình ắcquy không thuần khiết, độ ẩm của không khí, sự lắng đọng cặn của

dung dịch điện phân trong đáy bình, đặc biệt là nếu trong dung dịch điện phân có

tạp chất thì hiện tượng phóng điện càng nghiêm trọng bởi vì tạp chất sẽ tạo ra các

tinh thể chì sunfat lớn trên các bản cực Do đó ắcquy đã nạp đầy phải được bảo

quản chu đáo và nếu sau một tháng chưa dùng phải đem ắcquy nạp bổ sung lại

- Tùy theo điều kiện cụ thể để quyết định có cần phóng điện cho ắcquy sau

khi đã nạp đầy lần đầu hay không Trường hợp có điều kiện dùng ngay ắcquy như

lắp thử để khởi động cho ôtô mà ôtô khởi động được dễ dàng thì không cần phóng điện

- Ắcquy vừa nạp điện xong phải để chờ cho dung dịch nguội hẳn mới đem dùng

Trong điều kiện nguồn ắcquy thay thế không đảm bảo về điện áp thì có thể đấu nối tiếp các ắcquy với nhau, nhưng chỉ được phép đấu nối tiếp khi các ắcquy này có cùng dung lượng Nếu ắcquy ghép nối tiếp có dung lượng khác nhau thì trong quá trình làm việc của ôtô ắcquy nào có dung lượng nhỏ sẽ được nạp đủ điện nhưng ắcquy có dung lượng lớn sẽ có nhiều chì sunfat không được hoàn nguyên Nếu ắcquy có dung lượng lớn được nạp đủ điện thì ắcquy nhỏ sẽ bị nạp quá mức, làm cho các tấm cực của nó bị nóng lên dễ dàng bị phá hủy

Ắcquy thay thế không được dùng loại có điện áp cao hơn loại ắcquy cũ trên

ôtô vì như thế sẽ dẫn tới làm cháy máy phát (nếu muốn nạp đủ điện cho ắcquy)

và các thiết bị dùng điện khác như đèn, còi…

* Thay thế bằng ắcquy đã dùng rồi: Với những ắcquy đã dùng rồi thì chỉ việc

đấu vào để chạy thử động cơ khởi động của ôtô Trước khi đấu cần xem xét kỹ các thông số kỹ thuật của ắcquy và chiều đấu dây Nếu tất cả mọi yếu tố đã đảm bảo chắc chắn, phù hợp mới thực hiện đấu dây Trường hợp ắcquy thay vào nhưng máy không khởi động được thì tiến hành kiểm tra lại ắcquy bằng các dụng

cụ chuyên dùng và theo các phương pháp sẽ được trình bày ở phần sau

Thay ắcquy bằng nguồn pin điện thoại:

Khi không có ắcquy khác để thay thế ắcquy đã hỏng trên ôtô ta có thể dùng pin điện thoại để dùng tạm thời

Lấy pin điện thoại đấu nối tiếp với nhau sao cho đạt được điện áp lớn hơn điện áp của ắcquy một chút rồi đem thay thế vào vị trí của ắcquy đã hỏng trên ôtô Quá trình thay thế phải hết sức chú ý đến cách đấu cực tính của pin cho đúng, không được phép nhầm lẫn Lúc khởi động ôtô xong thì đóng công tắc nguồn điện, sau đó cắt ngay mạch điện của pin ra

d Kiểm tra và bảo dưỡng ắcquy trên ôtô

Kiểm tra ắcquy

Để xem xét, đánh giá ắcquy một cách chu đáo ta thường tiến hành qua ba bước:

¾ Xem xét bên ngoài: Thường bao gồm cácviệc

- Quan sát kết cấu tổng thể ắcquy để kết luận về tính bền vững, độ nguyên vẹn của vỏ bình, các đầu cực, lỗ thông hơi …Vỏ bình có còn nguyên vẹn, có vị trí nào bị rạn nứt rò rỉ không; các đầu cực có sạch và vững chắc không; kí hiệu các cực tính như thế nào, mối ghép nối giữa các cực đã đảm bảo tin cậy chưa Lỗ thông hơi và các lỗ, nút kiểm tra khác phải thỏa mãn về yêu cầu kỹ thuật theo chức năng cụ thể mà chi tiết đó đảm nhiệm

- Xác định rõ cực tính, dung lượng, điện áp, phạm vi sử dụng của ắcquy bằng cách đọc trên nhãn và các ký hiệu đã có sẵn trên nắp hoặc vỏ bình ắcquy

¾ Kiểm tra bên trong: Muốn biết chất lượng bên trong của một ắcquy chỉ cần kiểm tra theo hai nội dung chính là dung dịch điện phân và khả năng phóng điện của ắcquy

- Dung dịch điện phân phải được xem xét về mặt định lượng và định tính của dung dịch

+ Kiểm tra định lượng là xem mức dung dịch điện phân chứa trong các ngăn

có đủ hay không Để làm việc này ta mở nút trên các ngăn ắcquy ra rồi dùng ống thủy tinh có đường kính trong từ (4 - 6)mm, dài từ (100 - 150)mm lựa nhẹ cắm vào trong ngăn ắcquy cho đến khi chạm vào tấm bảo vệ rồi dùng ngón tay cái bịt kín đầu ống phía trên, sau đó từ từ rút ống kiểm tra ra

Căn cứ theo độ cao cột dung dịch điện phân trong ống sẽ xác định dung dịch điện phân trong bình thiếu hay đủ Thông thường chiều cao này nằm trong khoảng từ (10 - 15)mm Khi đó, nếu thấy ít phải đổ thêm nước cất, tuyệt đối cấm dùng dung dịch điện phân để đổ thêm, vì dung dịch điện phân trong bình ắcquy bị hao hụt chủ yếu là do nước bốc hơi Trường hợp không có nước cất, có thể thay thế tạm thời bằng nước sôi để nguội đã lắng cặn, hoặc nước mưa trực tiếp hứng

từ ngoài trời không có cặn chứ không được dùng nước nước hồ, ao, sông, giếng

…

+ Kiểm tra định tính nghĩa là xác định tỉ trọng của dung dịch điện phân bằng dụng cụ chuyên dùng gọi là tỉ trọng kế Thông thường tỉ trọng của dung dịch điện phân ở điều kiện 200C là (1,2 – 1,25), vào mùa đông có thể là (1,28 – 1,29)

Quá trình kiểm tra định lượng của dung dịch điện phân cần có dụng cụ bảo hiểm như găng tay cao su, kính bảo vệ, yếm che để tránh dung dịch axit rơi vào

da thịt sẽ gây bỏng, dây vào quần áo sẽ làm hỏng chúng Khi bị dung dịch điện phân dính vào người ta phải rửa ngay bằng dung dịch xút, sau đó rửa kĩ lại bằng nước sạch

- Kiểm tra khả năng phóng điện của ắcquy: Kiểm tra khả năng phóng điện

của ắcquy bằng dụng cụ chuyên dùng gọi là phóng điện kế Thực chất phóng điện

kế cấu tạo gồm một Vôn kế 3V và một điện trở phụ tải có trị số xác định đấu song song với Vôn kế Hai đầu đo của Vôn kế được đấu tới hai đầu mũi đo của phóng điện kế (hình 2 - 4)

Khi kiểm tra, đặt hai đầu mũi đo của phóng điện kế vào hai cọc cực của một ngăn ắcquy Theo dõi Vôn kế trong thời gian từ (3 - 5)s, nếu kim Vôn kế chỉ ổn định ở (1,7 – 1,75)V thì chứng tỏ ngăn ắcquy đó tốt, nếu kim Vôn kế chỉ trong khoảng (1,5 – 1,7)V thì chứng tỏ ắcquy cần phải nạp lại, nếu Vôn kế chỉ dưới 1,5V thì ắcquy đó đã bị hỏng

Trường hợp điện áp giảm nhanh thì chứng tỏ ắcquy có chỗ tiếp xúc không

tốt (mối hàn ở các cọc cực ắcquy không chắc chắn hoặc tấm cực bị sunfat hóa)

* Chú ý:

• Phóng điện kế chỉ được phép đo cho một ngăn ắcquy, tức là giới hạn

đo nhỏ hơn 3V

• Dùng phóng điện kế phải cách xa các vật dễ cháy, lúc kiểm tra phải

mở nút trên bình ắcquy ra

• Với ắcquy mới nạp điện phải đợi sau (2 - 3) giờ để cho nhiệt độ ắcquy giảm xuống, không còn sủi bọt trong dung dịch mới đo kiểm tra vì nếu kiểm tra khi còn sự bốc hơi của dung dịch sẽ dễ gây nổ ắcquy

• Số đọc được ở phóng điện kế khi đo các ngăn không được chênh lệch nhau quá 0,1V

Hình 2.4 Kiểm tra khả năng phóng điện của ắcquy bằng phóng điện kế

1 Vôn kế ; 2 Tay cầm ; Đầu mũi đo.

• Nếu tháo rời điện trở của phóng điện kế ra thì phóng điện kế sẽ trở thành một Vôn kế thông thường, do đó trị số điện áp đọc được trên thang đo của Vôn kế chính là điện áp hở mạch của ắcquy, trị số điện

áp này chỉ liên quan với tỉ trọng của dung dịch, do đó không thể căn

cứ vào trị số này để xác định mức độ nạp điện hoặc phóng điện của ắcquy

• Nghiêm cấm quẹt chạm hai đầu dây nối của hai đầu cực ắcquy với nhau để xem xét khả năng phóng điện vì làm như vậy ắcquy dễ bị hỏng hoặc giảm tuổi thọ

Bảo dưỡng ắcquy: Bảo dưỡng ắcquy được chia làm hai cấp

Bảo dưỡng cấp 1:

Nếu ắcquy thường xuyên sử dụng thì tốt nhất là hàng ngày đều tiến hành

cấp bảo dưỡng này Tuy nhiên trong điều kiện thực tế cho phép có thể kéo dài thêm chu kỳ bảo dưỡng thêm từ (2 – 3)ngày Nếu ắcquy không sử dụng thì chu kỳ bảo dưỡng cấp 1 từ (10 - 15)ngày Công việc cụ thể là:

- Lau chùi khô, sạch sẽ toàn bộ mặt trên và xung quanh bình ắcquy

- Xem xét bên ngoài bình ắcquy để phát hiện các vết rạn nứt

- Kiểm tra và nếu cần thiết thì xiết chặt lại các đai ràng

- Kiểm tra các đầu cực ắcquy, nếu thấy bị ôxy hóa thì tiến hành đánh sạch

Ngoài việc như bảo dưỡng cấp 1 ta phải làm thêm:

- Kiểm tra tỉ trọng dung dịch điện phân bằng tỉ trọng kế

- Kiểm tra khả năng phóng điện và nạp điện bằng phóng điện kế

e Hư hỏng thường gặp – Nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục

Quá trình sử dụng ắcquy trên ôtô thường gặp các hư hỏng bất thường, lúc

đó người lái xe phải biết phán đoán xem sự hư hỏng đó xảy ra ở vị trí nào, nguyên nhân gây ra hư hỏng đó và cuối cùng chọn được phương pháp giải quyết sao cho nhanh và hợp lý nhất

1 Ắcquy mới nhưng không đủ điện, không khởi động máy được

Trường hợp này có thể là do:

- Dung dịch điện phân bên trong các ngăn đã bị cạn, có mức thấp hơn giới hạn cho phép Sở dĩ có tình trạng này là nước trong dung dịch đã bị bốc hơi hoặc quá trình vận chuyển dung dịch đã bị rò rỉ Khi mở nút các ngăn ra, nếu kiểm tra thấy đúng như vậy thì phải dùng nước cất để bổ sung

- Tỉ trọng của dung dịch điện phân không đủ: Hiện tượng này là do quá trình nạp chưa tốt, lúc đó phải dùng tỉ trọng kế phối hợp với Vôn kế để kiểm tra Quá trình kiểm tra và cách tăng nồng độ cho dung dịch như đã trình bày ở phần trên

- Trong ngăn nào đó có tấm cực hỏng hoặc có tấm ngăn bị ép quá chặt vào tấm cực làm cho dung dịch điện phân không ngấm đều vào tấm cực được Do đó chất hoạt tính trên tấm cực không thể tham gia vào phản ứng hóa học

Dùng Vôn kế đo lần lượt điện áp các ngăn, hoặc dùng Vôn kế để đo điện trở trong của các ngăn, nếu thấy trị số đo được của các ngăn khác nhau và không nằm trong phạm vi cho phép sẽ xác định được ngăn hỏng

Đem nạp và phóng điện cho ngăn có điện áp thấp, chú ý điện áp và dòng khi nạp cũng như khi phóng phải theo đúng qui định Sau đó đo lại, nếu thấy bình thường thì chứng tỏ ngăn đó sau lần nạp điện đầu tiên chưa khử hết sunfat hóa Nếu điện áp vẫn không bình thường, không tăng lên được thì chắc chắn tấm cực

đã bị hỏng hoặc bị ép quá chặt cần phải đem đi thay thế

2 Dung dịch điện phân trong ắcquy hao nhanh

Khi thấy dung dịch điện phân trong ắcquy bị hạ thấp nhanh ta phải xem xét các nguyên nhân:

- Vỏ bình ắcquy bị rạn nứt hoặc các nút chưa chắc chắn, các mép bình gắn chưa tốt Kiểm tra thấy sự cố ở vị trí nào thì phải trát kín lại ngay bằng nhựa chuyên dùng

- Nhiệt độ môi trường tại vị trí đặt bình ắcquy cao, để khắc phục ta kê thêm cho bình ắcquy cao lên hoặc dùng quạt làm mát

- Nhiệt độ trong bình ắcquy quá cao làm cho dung dịch bốc hơi mạnh Khi thấy hiện tượng này ta phải nghĩ ngay tới dòng điện ắcquy đã phải phóng quá lớn

Do đó cần phải kiểm tra lại xem nó có bị đoản mạch ngoài hay không, nếu không

bị đoản mạch thì chỉ cần cắt bớt tải Đôi khi sự tăng nhiệt độ của bình ắcquy còn

do nguyên nhân bộ tiết chế điện áp mất tác dụng hoặc điện áp điều chỉnh vượt quá tiêu chuẩn Trường hợp này cần phải nhanh chóng điều chỉnh lại, nếu cứ để

cho ắcquy bị nạp quá mức và dung dịch điện phân càng bị hao hụt nhanh, dẫn tới các tấm cực lộ ra khỏi dung dịch, nó sẽ bị ôxy hóa, sunfat hóa và chất hoạt tính sẽ

bị tróc ra dẫn tới những hư hỏng nghiêm trọng khác cho ắcquy

3 Ắcquy thường xuyên không nạp điện

Nguyên nhân hiện tượng này gồm:

- Bộ tiết chế điều chỉnh chưa tốt, lúc đó phải kiểm tra dòng điện chỉ trên ampe kế để phát hiện sự thay đổi của dòng điện mà điều chỉnh

- Ắcquy bị ngắn mạch hoặc tự phóng điện

- Chỗ nối đầu cực bị ôxy hóa hoặc bị hỏng, khi ấy ta cần kiểm tra, làm sạch

và đấu cẩn thận lại

- Do máy khởi động quá nhiều lần liên tục hoặc thời gian khởi động kéo dài

4 Nguồn điện ắcquy mất hoàn toàn

Nguyên nhân do:

- Có điểm nối mạch của ắcquy bị hỏng do quá trình hoạt động của ôtô làm bật ra hoặc bị nới lỏng, cũng có trường hợp bị hoen rỉ nên các đầu dây tiếp xúc không tốt

- Đôi khi gặp trường hợp ắcquy đã quá thời hạn sử dụng nên nó đã bị phá hủy nặng bên trong Ắcquy hỏng nếu rơi vào tình trạng bản cực bị cong vênh thì

có thể đem nắn bằng phương pháp dùng hai tấm gỗ kẹp vào tấm cực rồi dùng lực nén ép từ từ tăng dần, không ép mạnh đột ngột Nếu ắcquy hỏng trong trường hợp bị đoản mạch trong do có nhiều cặn lắng dưới đáy bình thì phải đem ắcquy đi sục rửa tại nơi chuyên sửa chữa, bảo dưỡng ắcquy

2.1.4 Ắcquy kiềm

2.1.4.1 Nguyên lý làm việc

Ắcquy kiềm là loại ắcquy mà dung dịch điện phân được dùng là dung dịch kiềm KOH hoặc NaOH Tùy thuộc vào cấu tạo của bản cực, người ta chia ắcquy kiềm thành ba loại:

- Loại ắcquy sắt – niken: Là loại có bản cực được chế tạo bằng sắt (Fe) và

Trong ba loại trên thì loại thứ ba có hệ số hiệu dụng trên một đơn vị trọng lượng và trên một đơn vị thể tích lớn hơn, nhưng giá thành của nó lại quá cao vì phải sử dụng khối lượng bạc tới 30% khối lượng của chất tác dụng, do đó loại này ít được dùng

So với loại ắcquy axit, ắcquy kiềm có nhược điểm là giá thành đắt hơn, điện trở trong lớn hơn Nhưng nó lại có các ưu điểm sau:

- Có độ bền lớn và thời gian sử dụng dài

- Trong điều kiện máy khởi động làm việc nặng nề hoặc cần có yêu cầu về

độ tin cậy cao thì nó có tính ưu việt hơn hẳn ắcquy axit

- Quá trình nạp điện cho ắcquy kiềm không đòi hỏi nghiêm ngặt về trị số của dòng điện nạp Trị số này có thể lớn gấp 3 lần dòng điện định mức cũng chưa làm hỏng được ắcquy

Về mặt cấu tạo thì ắcquy kiềm có cấu tạo tương tự như ắcquy axit, tức là cũng gồm có dung dịch điện phân, vỏ, các bản cực…

Bản cực của ắcquy kiềm được chế tạo thành dạng thỏi hoặc không thỏi Giữa các bản cực được ngăn cách bởi các tấm ebônit Chùm bản cực dương và chùm bản cực âm cũng được hàn nối như chùm bản cực của ắcquy axit để đưa

ra các vấu cực của ắcquy Các chùm bản cực được đặt trong bình dung dịch điện phân và được ngăn cách với vỏ bình bằng lớp nhựa vinhiplat

Loại ắcquy kiềm dùng bản cực dạng thỏi thì mỗi thỏi là một hộp làm bằng thép lá, trên bề mặt có khoan nhiều lỗ φ = (0,2 – 0,3)mm để cho dung dịch thấm qua Trong hộp chứa chất các dụng: Nếu là ắcquy kiềm sắt – niken thì trong hộp bản cực âm chứa bột sắt đặc biệt thuần khiết, còn ở hộp bản cực dương là hỗn hợp 75% NiOOH và 25% bột than hoạt tính

Loại ắcquy kiềm dùng bản cực dạng không phân thỏi, thì bản cực được chế tạo theo kiểu khung xương, rồi đem chất tác dụng ở dạng có cấu trúc xốp mịn để

ép vào các lỗ nhỏ trên bản cực

2.1.4.2 Quá trình hóa học trong ắcquy kiềm

Giống như trong ắcquy axit, quá trình hóa học ở ắcquy kiềm cũng là quá trình thuận nghịch

Nếu bản cực của ắcquy kiềm là sắt – niken thì phản ứng hóa học xảy ra trong ắcquy như sau:

Trên bản cực dương:

Ni(OH)2 + KOH + OH - ↔ Ni(OH)3 + KOH

Trên bản cực âm:

Fe(OH)2 + KOH + OH - ↔ Fe + KOH + 2OH -

Như vậy quá trình nạp điện, sắt hydro ôxit trên bản cực âm bị phân tích thành sắt nguyên chất và anion OH- Còn ở bản cực dương, Ni(OH)2 được chuyển hóa thành Ni(OH)3 Chất điện phân KOH ở đây có thể xem như không tham gia vào phản ứng hóa học mà chỉ giữ vai trò là chất dẫn điện, do đó suất điện động của ắcquy hầu như không phụ thuộc vào nồng độ của chất điện phân Suất điện động của ắcquy chỉ được xác định dựa trên trạng thái hóa học của chất tác dụng

ở các tấm cực

Thông thường ắcquy kiềm được nạp điện hoàn toàn thì suất điện động sẽ đạt khoảng (1,70 – 1,85)V Khi ắcquy đã phóng điện hoàn toàn, suất điện động của ắcquy từ (1,20 – 1,40)V Như vậy điện thế phóng điện của ắcquy kiềm thấp hơn ắcquy axit Nếu ở ắcquy axit điện thế phóng điện bình quân là 2V thì ở ắcquy kiềm chỉ là 1,2V

Hiện nay các nhà thiết kế, chế tạo ắcquy chưa dừng lại ở những kết quả đã đạt được Người ta đã chế tạo ra được những ắcquy kiềm mới khá nhỏ và nhẹ, nhưng vẫn có các thông số kỹ thuật gần bằng thông số kỹ thuật của ắcquy axit Những ắcquy mới đang hướng tới việc thay thế các bản cực bằng những hợp kim mới có khả năng chống han gỉ, giảm kích thước và tăng được tính bền vững Những tạp chất mới được trộn vào trong chất tác dụng sẽ cải thiện đặc tính phóng điện của ắcquy một cách đáng kể Nhiều ắcquy mới đã không có cầu nối trên nắp và kết cấu vỏ bình bằng những vật liệu rất nhẹ nên giảm được chiều dày thành bình, ắcquy cũng ít phải chăm sóc hơn

2.1.5 Nạp điện cho ắcquy

Có hai phương pháp được sử dụng nạp điện cho ắcquy, đó là nạp bằng dòng điện không đổi In = const và nạp bằng thế hiệu không đổi Un = const

2.1.5.1 Nạp bằng dòng điện không đổi

Để nạp điện cho ắcquy, cực dương (+) của ắcquy phải nối với đầu dương của nguồn điện nạp, còn cực âm (-) của ắcquy nối với đầu âm của nguồn Theo phương pháp này, dòng điện nạp thường được giữ ở một trị số không đổi trong

suốt thời gian nạp Có thể sử dụng phương pháp nạp một nấc trong điều kiện bình thường hoặc khi nạp vội có thể nạp hai nấc

Dòng điện nạp:

aq

aq n n

R

E U

=

Do Eaq trong khi nạp tăng dần, nên muốn giữ cho In = const thì trong quá trình nạp phải tăng dần thế hiệu nạp Un Để thực hiện việc này nguồn điện nạp phải có nhiều nấc điện thế hoặc có thể mắc thêm một biến trở nối tiếp với ắcquy Trong trường hợp nạp hai nấc thì thì nấc thứ nhất kết thúc khi thế hiệu của

mỗi ắcquy đơn đạt khoảng 2,4V (tức lúc bắt đầu sủi bọt trong ắcquy) sau đó

chuyển sang nấc thứ hai với cường độ dòng điện nạp giảm đi và kết thúc quá trình nạp ở cuối nấc này

2.1.5.2 Nạp bằng điện áp không đổi

Hình 2.5 : Nạp bằng dòng điện không đổi – các ắcqui được đấu nối tiếp

Hình 2.6: Nạp bằng điện áp không đổi – các ắcqui được đấu song song