đồ án mạch nạp acquy tự động cho bình 100 Ah

mạch nạp acquy cho bình 100ah sử dụng các linh kiện điện tử mua để lắp rắp.mạch hoạt động tự động khi bình vơi thì nạp ,khi bình đầy thì ngắt.với công suất cho bình lớn lên cần các linh kiện phải có công suất lớn . hãy lưu ý việc này nếu ko các linh kiện sẽ cháy

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

Giáo viên hướng dẫn: Đào Văn Đã

Sinh viên thực hiện: 1 Trần Văn Kiên

2 Nguyễn Thị Lan

Trang 2

HƯNG YÊN – 2020

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

Trang 3

Giáo Viên Hướng Dẫn

Tuần 1 Tìm hiểu chung

về lý thuyết 1 tuần

Cả nhóm

Tuần 2,3

Tìm hiểu chungvề linh kiện điệntử trong mach

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN

Đào Văn Đã Trần văn kiên Nguyễn Thị Lan

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Qua một thời gian thực hiện, đến nay đề tài: “Tính toán và chế tạo bộ

nạp acquy tự động dòng 100Ah” đã được hoàn thành Trong thời gian thực

hiện, em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ quý báu của các cá nhân, tập thể

Em xin chân thành cảm ơn tới thầy Đào Văn Đã đã hướng dẫn, giúp đỡ

em tận tình trong quá trình thực hiện đồ án Em xin cảm ơn các thầy, cô giáo, lãnh đạo Khoa Điện – Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên,

đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn

Trang 5

MỤC LỤC

Trang

LỜI NÓI ĐẦU 7

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tính cấp thiết của đề tài 8

1.2 Nội dung nghiên cứu 9

1.3 Phương pháp nghiên cứu 10

1.4 Ứng dụng của mạch 10

CHƯƠNG 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐỀ TÀI 2.1: Tìm hiểu chung về acquy 11

2.1.1: Cấu tạo acquy 11

2.1.2: Các thông số cơ bản của acquy 16

2.2: Các phương pháp nạp acquy 24

2.3: Lựa chọn cách nạp phù hợp cho đề tài 27

2.4: Các linh kiện thụ động, tích cực trong mạch 27

2.4.1: Điện trở 27

2.4.2: Biến trở 28

2.4.3: Tụ điện 30

Trang 6

2.4.8: Mosfet 42

CHƯƠNG 3.Thiết kế tính toán và lắp ráp bộ nạp acquy 3.1: Sơ đồ khối toàn mạch 44

3.1.1: Sơ đồ khối 44

3.1.2: Chức năng các khối 44

3.2: Tính toán mạch nạp acquy 45

3.3: Sơ đồ nguyên lý đầy đủ 46

3.4: Nguyên lý hoạt động 46

3.5: Sơ đồ mạch in 49

3.6: Hình ảnh mạch thực tế 49

KẾT LUẬN 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

Trang 7

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế và khoa học kỹ thuật trên con đường công nghiệp hóa và hiện đại đất nước,ngành điện tử nói chung đã có những bước tiến vượt bậc và mang lại những thành quả đáng kể.Để thúc đẩy nền kinh

tế của đất nước ngày càng phát triển đòi hỏi phải nâng cao chất lượng đào tạo trong giáo dục.Trường ĐHSPKT Hưng Yên là một trong số những trường đã rất trú trọng đến việc hiện đại hoá trang thiết bị nhằm nâng cao hiệu quả trong giảng dạy cũng như giúp sinh viên có khả năng thực tế cao.Để các sinh viên tăng khả năng tư duy và làm quen với công việc thiết kế,chế tạo chúng em đã

được giao cho thực hiện đồ án: “Mạch nạp acquy tự động dòng 100Ah” nhằm

củng cố về mặt kiến thức thực tế, tổng hợp và nâng cao kiến thức chuyên ngành Sau khi nhận đề tài, nhờ sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình và nhiệt huyết

của thầy giáo, giảng viên: Đào Văn Đã cùng với sự nỗ lực cố gắng của cả

nhóm, sự tìm tòi, nghiên cứu tài liệu, đến nay đồ án của chúng em về mặt cơ bản

đã hoàn thành Trong quá trình thực hiện dù đã rất cố gắng nhưng do trình độ còn hạn chế, kinh nghiệm còn ít nên không thể tránh khỏi sai sót Chúng em mong nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ và đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo trong khoa để đồ án của chúng em ngày càng hoàn thiện hơn.

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Trang 8

TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1 Tầm quan trọng ,ý nghãi đề tài

Đất nước ta đang bước trên con đường công nghiệp hoá và hiện đại hóa đất nước Trên con đường đổi mới do Đảng và Nhà nước lãnh đạo, đất nước ta đã đạt được những thành tựu quan trọng trên mọi lĩnh vực Nước ta là một nước đang phát triển và đang dần tiếp cận với khoa học kỹ thuật hiện đại Nhiều khu công nghiệp hiện đại, khu chế xuất, các nhà máy, công ty sản xuất ra đời phục

vụ cho nhu cầu của con người Đi cùng sự phát triển đó là những ngành điện, điện tử , kỹ thuật số… giúp cho ngành công nghiệp nước ta hiện đại hoá với việctiếp cận và sử dụng đồng loạt các thiết bị tự động Nếu như trong thời kỳ đầu đổimới, chúng ta cơ khí hoá cho các nhà máy, xí nghiệp nhằm giảm nhẹ sức lao động chân tay của con người thì ngày nay tự động hoá không những giải phóng sức lao động chân tay mà còn giảm nhẹ đi một phần sức lao động trí óc của con người Chính điều này làm cho tự động hoá trở thành đặc trưng của nền sản xuấtcông nghiệp hiện đại Trong sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, ngành

tự động hoá đã có những bước phát triển nhảy vọt Tự động hoá được áp dụng cho từng máy, rồi đến cả dây truyền công nghệ của nhà máy và tiến tới tự động hoá cả một ngành sản xuất Ngành tự động hóa dang tự khẳng định mình trong vai trò nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng năng suất lao động, hạ giá thành sản phẩm, sử dụng hợp lý và tiết kiệm nguyên nhiên liệu một cách tối đa… từ đó có thể giảm chi phí sản xuất, giảm vốn đầu tư, trên cơ sở đó nâng cao được sức cạnh tranh cho sản phẩm làm ra khi áp dụng tự động hoá trong sản xuất Để đáp ứng nhu cầu và thị hiếu của người tiêu dùng, hầu hết các nhà máy lớn đều áp dụng mô hình tự động hoá như nhà máy xi măng, nhà máy thuỷ điện,nhà máy giấy, nhà máy bánh kẹo, nhà máy dệt…

Trang 9

Ngày nay trong công nghiệp, các mạch điều khiển người ta thường dùng kỹthuật số với các chương trình phần mềm đơn giản, linh hoạt và dễ dàng thay đổiđược cấu trúc tham số hoặc các luật điều khiển Nó làm tăng tốc độ tác độngnhanh và có độ chính xác cao cho hệ thống Như vậy nó làm chuẩn hoá các hệthống truyền động điện và các bộ điều khiển tự động hiện đại và có những đặctính làm việc khác nhau

Trong ứng dụng đó thì việc áp dụng vào mạch nạp ắc quy tự động đangđược sử dụng rộng rãi và có những đặc tính rất ưu việt Bởi ắc quy là nguồn cấpđiện một chiều cho các thiết bị điện trong công nghiệp cũng như trong đời sốnghàng ngày, cung cấp nguồn điện một chiều cho các nơi chưa có nguồn điện lướinhư chiếu sáng, tivi, thông tin liên lạc … điều khiển đo lường, cung cấp cho cácthiết bị trên giàn khoan ngoài biển … Chính vì vậy việc nghiên cứu, chế tạoăcquy và nguồn nạp ắc quy là hết sức cần thiết

1.2.Nội dung nghiên cứu

Trong thời đại hiện nay, dưới sự bùng nổ và phát triển của công nghệ Đặcbiệt là ngành công nghệ điện tử kỹ thuật số thì những mạch ứng dụng vào thựctế càng nhiều Các thiết bị điện tử số dù đơn giản hay là hiện đại đến đâu đi nữathì đều hướng tới sự tiện lợi cho người sử dụng Trước những yêu cầu đòi hỏicấp thiết của cuộc sống Nhóm đồ án chúng em đã bắt tay vào tìm hiểu và thiếtkế “Mạch nạp acquy tự động dòng 100Ah” Dưới sự hướng dẫn của thầy

Đào Văn Đã và các thầy cô giáo trong khoa đã giúp đỡ chúng em thực hiện ý

tưởng này

Trang 10

1.3 Phương pháp nghiên cứu

Dựa trên phương pháp nghiên cứu và phân tích đặc tính chức năng của các linhkiện, các IC và áp dụng nhưng kiến thức đã học cùng với sự hướng dẫn cuảgiảng viên phụ trách để xây dựng nên một mạch chức năng đếm hoạt động tốt vàđúng yêu cầu đề tài

1.4.Ứng Dụng của mạch

Nguồn điện di động: Nguồn điện này sẽ cấp điện cho các thiết bị điện tạibất cứ nơi đâu, đặc biệt là những nơi không có điện lưới như vùng sâu vùng xa,hải đảo, trên biển Các ứng dụng nguồn điện di động có thể kể đến đó là Bộ sạcnăng lượng mặt trời, cặp năng lượng mặt trời, áo năng lượng mặt trời, trạm điệnmặt trời di động Nguồn điện cho tòa nhà: Nguồn điện cho tòa nhà là một trongnhững giải pháp vừa giúp giảm hóa đơn tiền điện hàng tháng, vừa giúp giảm đầu

tư của xã hội cho các công trình nhà máy điện Sử dụng nguồn điện mặt trờitrong gia đình vừa giúp bảo vệ môi trường, vừa thể hiện một phong cách sốnghiện đại trong một xã hội hiện đại.Còn được sử dụng trong xe máy,ô tô để cungcấp nguồn điện cho đèn,bộ phận đánh lửa và các thiết bị khác trên phươngtiện.Cùng với sự phát triển như hiện nay chúng ta đã tạo ra rất nhiều loại xe điện

sợ dụng nguồn điện di động không những tiện lợi mà còn bảo vệ môi trườngsống

Trang 11

CHƯƠNG 2.

CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ MẠCH NẠP ĂC QUY

2.1 Tìm hiểu chung về ắc quy

2.1.1 Cấu tạo acquy

Ắc quy là nguồn điện hoá, sức điện động của ắc quy phụ thuộc vào vậtliệu cấu tạo bản cực và chất điện phân Với ắc quy chì axít sức điện động củamột ắc quy đơn là 2,1V Muốn tăng khả năng dự trữ năng lượng của ắc quyngười ta phải tăng số lượng các cặp bản cực dương và âm trong mỗi ắc quyđơn Để tăng giá trị sức điện động của nguồn người ta ghép nối nhiều ắc quyđơn thành một bình ắc quy Bình ắc quy được làm từ số những tế bào (cell) đặttrong một vỏ bọc bằng cao su cứng hay nhựa cứng Những đơn vị cơ bản củamỗi tế bào là những bản cực dương và bản cực âm Những bản cực này có

Trang 12

nhau Chúng được đúc từ chì có pha thêm ( 5 ÷ 8% ) Sb và tạo hình dạng mặtlưới Phụ gia Sb thêm vào chì sẽ làm tăng thêm độ dẫn điện và cải thiện tínhđúc Trong thành phần của chất tác dụng còn có thêm khoảng 3% chất nở (cácmuối hữu cơ) để tăng độ xốp, độ bền của lớp chất tác dụng Nhờ tăng độ xốp,dung dịch điện phân dễ thấm sâu vào trong lòng bản cực, đồng thời diện tíchthực tế tham gia phản ứng hoá học của các bản cực cũng được tăng thêm

Phần đầu mỗi bản cực có vấu, các bản cực dương của mỗi ắc quy đơn đượchàn với nhau tạo thành phân khối bản cực dương Các bản cực âm hàn vớinhau tạo thành phân khối bản cực âm Số lượng các cặp bản cực trong mỗi ắcquy đơn thường từ 5 đến 8 cặp

Bề dầy tấm bản cực dương của các ắc quy trước đây thường

khoảng 2mm Ngày nay với các công nghệ tiên tiến đã giảm xuống còn

( 1,3 ÷ 1,5 ) mm Bản cực âm thường mỏng hơn ( 0,2 ÷ 0,3 ) mm Số bản

cực âm trong ắc quy đơn nhiều hơn số bản cực dương một bản nhằm tận

dụng triệt để diện tích tham gia phản ứng của các bản cực dương, do đó

bản cực âm nằm ra bên ngoài nhóm bản cực

Tấm ngăn được bố trí giữa bản cực âm và bản cực dương là một

tấm ngăn xốp có tác dụng ngăn cách và tránh va đập giữa các bản cực

Những tấm ngăn xốp cho phép dung dịch chất điện phân đi quanh các bản

cực vì trên bề mặt của nó có lỗ Tấm ngăn làm bằng vật liệu pôliclovinyl

có bề dầy ( 0,8 ÷ 1,2 ) mm và có dạng lượn sóng Một bộ những sắp xếp

như vậy gọi là một phần tử

Sau khi đã sắp xếp một bộ phận như trên, nó được đặt vào một

ngăn trong vỏ bình ắc quy Ở bình ắc quy có nắp đậy mềm, các nắp đậy tế

bào được đặt lên sau đó những phiến nối được hàn vào để nối các cực liên

tiếp của tế bào Trong cách nối này các tế bào được nối liên tiếp Cuối

cùng nắp đậy bình ắc quy được hàn vào Bình ắc quy có nắp đậy cứng , có

một nắp đậy chung làm giảm được sự ăn mòn trên vỏ bình Những bình

Trang 13

ắc quy này có bản nối cực đi xuyên qua tấm ngăn cách từng tế bào Tấmngăn cách không cho dung dịch điện phân qua lại các tế bào Điều nàylàm bình ắc quy vận hành tốt hơn vì bàn nối ngắn và được đậy kín Đầunối chính của ắc quy là cọc dương và cọc âm Cọc dương lớn hơn cọc âmđể tránh nhầm điện cực

Người ta thường nối dây mầu đỏ với cực dương và dây màu đenvới cực âm Dây cực âm được nối với lốc máy hay bộ phận kim loại Dâycực dương được nối với bộ phận khởi động Nắp thông hơi được đặt trênnắp mỗi tế bào Những nắp này có hai mục đích:

* Để đậy kín tế bào ắc quy, khi cần kiểm tra nước hay cho thêm nước thì ta sẽ

mở nắp đậy này

* Khi nạp bình người ta cũng mở nắp đậy để chất khí hình thành có lối thoátra.Mỗi tế bào ắc quy có điện thế khoảng 2 vôn Ắc quy 6V có 3 tế bào mắcnối tiếp Ắc quy 12V có 6 tế bào mắc nối tiếp Muốn có điện thế cao hơnngười ta mắc nối tiếp các bình ắc quy với nhau Hai ắc quy 12V mắc nối tiếp

sẽ tạo ra một hệ thống 24V

Nồng độ dung dịch điện phân H2SO4 là γ = 1,1÷ 1,3 g/cm3 Nồng độdung dịch điện phân có ảnh hưởng lớn đến sức điện động của ắc quy

Trang 14

Hình 2.1.2.Một số ắc quy

Nếu điểm qua các loại ắc quy thì có lẽ có thể có nhiều cách gọi như: ắc quynước, ắc quy axít, ắc quy axít kiểu hở, ắc quy kín khí, ắc quy không cần bảodưỡng, ắc quy khô, ắc quy GEL, ắc quy kiềm

Trên thực tế thường phân biệt thành hai loại ắc quy thông dụng hiện nay là

ắc quy sử dụng điện môi bằng a xít (gọi tắt là ắc quy a xít hoặc ắc quy Chì-Axít)

và ắc quy sử dụng điện môi bằng kiềm (gọi tắt là ắc quy kiềm).Tuy có hai loạichính như vậy nhưng ắc quy kiềm có vẻ ít gặp nên đa số các ắc quy mà bạn gặptrên thị trường hiện nay là ắc quy a xít

Trang 15

Trong cùng loại ắc quy axít cũng được phân chia thành hai loại chính: ắc quyaxít kiểu hở thông thường và ắc quy axít kiểu kín khí Hai loại này đang bị gọinhầm một cách thông dụng là: ắc quy nước và ắc quy khô (đúng ra thì ắc quyđiện môi dạng keo mới gọi là ắc quy khô).

Hình 2.1.3:Mô phỏng bản cực ắc quy a-xít

Trong hình này vẽ đại diện hai bản cực của một ắc quy,trong đó cả hai cựcđược làm bằng Chì (Pb) và oxít Chì (PbO2) Điền đầy giữa các bản cực là dungdịch axítsunfuric(H2SO4)loãng,và tất nhiên là dung dịch như vậy chứa phần lớn

là Nước(H2O) chiếm thể tích lớn.Ở trạng thái được nạp đầy, các bản cực ắc quy

ở trạng thái hóa học nêu trên (như hình, tức là cực dương là PbO2, cực âm làPb), trong các quá trình phóng điện và nạp điện cho ắc quy, trạng thái hóa họccủa các cực bị thay đổi

Trang 16

Hình 2.1.4 Các bản cực của ắc quy được gắn song song nhau

Bình ắc quy 12v được chia làm 6 ngăn mỗi ngăn có điện áp đầu ra là 2v, tađem nối tiếp sẽ được 12v DC

Bản cực được làm từ hợp kim chì và antimon,trên mặt bản cức có gắn cácxương dọc và xương ngang tăng độ cứng vững và tạo ra các ô cho chất hoạt tínhbám trên bản cực.Khi ac quy hoạt động chất hoạt tính tham gia đồng thời vàocác phản ứng hóa học càng nhiều càng tốt do đó để tăng bề mặt tiếp xúc của cácchất hoạt tính với dung dịch điện phân người ta chế tạo chất hoạt tính có độ xốpđồng thời đem ghép các tấm cực cùng tên song song với nhau thành 1 chùm cực

ở trong mỗi ngăn của ăc quy đơn.Bản cực dương và bản cực âm được lồng xen

kẽ nhau nhưng giữa hai bản cực khác tên lại được thêm một tấm cách được làm

từ chất cách điện để cách điện giữa hai bản cực như nhựa hoặc xốp

2.1.2 Các thông số cơ bản của acquy.

a, Điện áp của ác quy.

Tùy thuộc vào nồng độ chất điện phân và nguồn nạp cho ác quy mà điện áp ởmỗi ngăn của ac quy khi nó đước nap đầy sẽ đạt 2,6 đến 2,7v(để hở mạch) và

Trang 17

khi ăc quy đã phóng điện hoàn toàn là 1,7 đến 1,8v.điện áp phụ thuộc vào số bảncực.

Điện áp của ắc quy(theo dung lượng): Dù điện áp của các ắc quy là một số

chẵn của 2, ví dụ như ắc quy 2V,6V,12V, 24V nhưng trên thực tế thì điện ápthông thường của các ắc quy không như vậy.Mức điện áp mà các ắc quy cung cấpthường lớn hơn so với định mức của chúng, ví dụ như ắc quy 12V sẽ cung cấpmức điện áp tới 13V hoặc hơn Có điều có vẻ vô lý này cũng xuất phát từ mức độđiện áp trên mỗi ngăn bình của chúng: Mức điện áp mỗi ngăn bình ắc quy a-xít là2,1 đến 2,2 V (±0,05V) Do tính chất cố hữu của ắc quy axit mà các ngăn củachúng không thể có mức điện áp cao hơn Cũng để đánh giá dung lượng của ắcquy a-xít, người ta có các thí nghiệm đo đạc và cho thấy dung lượng ắc quy phụthuộc vào mức độ điện áp (lúc không Mặc phát dòng)

Nếu biểu diễn ở dạng bảng thì thông số như bảng dưới đây Nếu như ắc quyVD:thuộc loại 24V thì nhân thông số ở mục điện áp một ngăn với 12

Dung lượng Điện áp ắc quy 12V Điện áp một ngăn

Trang 18

Lưu ý rằng bảng trên đúng trong trường hợp ắc quy không mang tải, điều đó cónghĩa là nếu như kích điện đang hoạt động và bạn đo được điện áp các ắc quy làmột số lượng nào đó thì không thể lấy giá trị đó để đánh giá lưu lượng bình ắcquy còn lại (là bao nhiêu %) Điều này bởi vì khi phát dòng thì các ắc quy có điện

áp tụt xuống, trong trường hợp không phát dòng nữa thì mức điện áp đo được mớiphản ánh đúng trạng thái dung lượng còn lại của ắc quy Khi đang phát dòng thìđiện áp ắc quy giảm xuống

b, Dòng điện

Dòng điện chỉ dòng năng lượng từ acquy đến thiết bị tiêu thụ và được đobằng ampe (A).Khi acquy không xả thì dòng bằng 0.Dòng tiêu thụ càng cao thì acquy càng nhanh bị xả hết.Dung lượng acquy được đánh giá bằng đại lượng Ampe-giờ (Ah).Ví dụ,với một acquy 12V 100Ah, ta có thể sử dụng trong 100 giờ nếudòng tiêu thụ là 1A, 50 giờ là 2A và 10 giờ là10A Đó là một ví dụ, nhưng thực radung lượng sẽ giảm khi dòng xả tăng,việc nạp acquy cũng theo nguyên lý tươngtự.Tuy nhiên quá trình biến đổi ngược từ điện năng thành hóa năng có hao tổn.Vìvậy để nạp đầy acquy 100Ah ta cần năng lượng là 120Ah nghĩa là nạp 10giờvớidòng12A,15giờ-với8A……

Dòng điện bằng công suất chia cho điện áp.Vì vậy nếu đấu một bóng đèn cócông suất 36W vào acquy có điện áp 12V thì dòng điện tiêu thụ của bóng đèn là36W/12V=3A

c, Công suất

Thời gian sử dụng ăc quy phụ thuộc vào dung lượng của ăc quy và công suất củatải Công thức tính như sau:

t = (A.V η)/PTrong đó:

- t: là thời gian sử dụng điện từ accu(Hour)

- A: Dung lượng accu(Ah)

Trang 19

- V: Điện áp acquy (Volt)

- P: Công suất tải (W)

- η: Hệ số sử dụng accu Thông thường η=0,7

Ví dụ : Bạn đã có accu 12V với dung lượng 100Ah, công suất phụ tải 100W.Thời gian sử dụng sẽ là t = (12Vx 100Ahx 0,7) /100(W) = 8 giờ 15 phút

Công suất nạp xả của ắc quy phụ thuộc vào dòng điện và điện áp nạp xảcủa chính ắc quy

Pnap=Unap x InapPxa=Uxa x Ixa

d, Dung lượng

Dung lượng ắc quy và ảnh hưởng bởi chế độ phóng

Dung lượng là thông số cơ bản, tham số này cho biết được khả năng lưu trữđiện năng của ắc quy Đơn vị tính của thông số này được tính thông dụng theoAh(Ampe giờ), một số ắc quy nhỏ hơn (và thường là các pin) thì tính theo mứcmAh (mili-ampe giờ).Một cách đơn giản để dễ hình dung về tham số dung lượng

ắc quy như sau: Ah là tham số bằng số dòng điện phát ra (tính bằng Ampe) trongkhoảng thời gian nào đó (tính bằng giờ) Ví dụ như ắc quy 10 Ah thì có thể phátmột dòng điện 10A trong vòng một giờ, hoặc 5A trong 2 giờ, hay 1A trong

Trang 20

Acquy 100Ah Acquy 26Ah

Thời

gian

(phút)

Dòng phát (A) Dung lượng (Ah) Dòng phát (A) Dung lượng (Ah)

e, Nội trở

Điện trở trong của ác quy: Là trị số điện trở bên trong của ác quy bao gồm điệntrở của các bản cực,điện trở dung dịch điện phân có xét đến sự ngăn cách củacác tấm ngăn giữa các bản cực

Trang 21

f Các đại lượng đặc trưng

Là sự chênh lệch điện áp (V) giữa hai điểm thì gọi là hiệu điện thế:

Điện áp tại điểm A: Va

Điện áp tại điểm B: Vb

Hiệu điện thế giữa hai điểm A , B là: Uab = Va-Vb

Trang 22

Trong đó: I là cường độ dòng điện, đơn vị A

U là điện áp hai đầu đoạn mạch, đơn vị V

R là điện trở của đoạn mạch, đơn vị Ω (ôm)

>dung dịch điện phân -> đầu 2 cực của ac quy -> cực âm của nguồn chiều

Khi đó quá trình điện phân và phân ly xảy ra cho ta kết quả: là ở bản cựcnốivới dưong nguồn điện có Pb02(chì dioxit) và ở chùm bản cực kia có chì Pb nhưvậy ở hai chùm bản cực có sự khác nhau về cực tính

Ở trạng thái được nạp đầy, các bản cực ắc quy ở trạng thái hóa học nêu trên (nhưhình, tức là cực dương là PbO2, cực âm là Pb), trong các quá trình phóng điện vànạp điện cho ắc quy, trạng thái hóa học của các cực bị thay đổi

Hình 2.1.5 Mô phỏng sự làm việc của ắc quy a-xít

Trang 23

-Quá trình xả

Quá trình phóng điện diễn ra nếu như giữa hai cực ắc quy có một thiết bị tiêu thụ điện, khi này xảy ra phản ứng hóa học sau:

Tại cực dương: 2PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O + O2

Tại cực âm: Pb + H2SO4 = PbSO4 + H2

Phản ứng chung gộp lại trong toàn bình là: Pb+PbO2+2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O

Quá trình phóng điện kết thúc khi mà PbO2 ở cực dương và Pb ở cực âm hoàn toàn chuyển thành PbSO4

Quá trình nạp điện cho ắc quy, do tác dụng của dòng điện nạp mà bên trong ắc quy sẽ có phản ứng ngược lại so với chiều phản ứng trên, phản ứng chung gộp lại trong toàn bình sẽ là:

2PbSO4 + 2H2O = Pb+PbO2+2H2SO4

Kết thúc quá trình nạp thì ắc quy trở lại trạng thái ban đầu: Cực dương gồm: PbO2, cực âm là Pb

2.2 Các phương pháp nạp ăc quy

Tuỳ theo phương pháp vận hành ắc - Quy, thiết bị nạp và thời gian cho phépnạp, phương pháp nạp, việc nạp có thể được thực hiện theo các cách như sau:

 Nạp với dòng điện không đổi

 Nạp với dòng điện giảm dần

Nạp với Điện thế không đổi

Trang 24

 a) Nạp kiểu 1 bước:

 Để dòng nạp không vượt quá 12 % của dung lượng phóng mức 10 giờ tức

là 0, 12 x C(10)

 b) Nạp kiểu 2 bước:

Bước 1: để dòng điện nạp bằng dòng điện định mức của thiết bị nạp, nhưng

không vượt quá 0,25 x C(10) Khi Điện thế tăng lên đến 2,3 - 2,4 vôn thì chuyểnsang bước 2

Bước 2: để dòng điện nạp không vượt quá 0,12 C x (10) Đến cuối thời

gian nạp, Điện thế ắc - Quy đạt đến 2,6- 2,8 vôn, Tỷ trọng ắc - Quy tăng lên đến1,200 1,210 g/cm3, giữa các bản cực ắc - Quy quá trình bốc khí xảy ra mãnh liệt.Việc nạp được coi là kết thúc khiĐiện thế và Tỷ trọng của ắc - Quy ngừng tănglên trong khoảng 1 giờ, và các ắc - Quy sau khi nghỉ nạp 1 giờ khi nạp lại sẽ sôingay tức thì

Thời gian nạp đối với ắc - Quy đã được phóng hoàn toàn theo kiểu nạp 1 bước vớidòng 0,12 x C(10) mất khoảng 12 giờ, còn nạp 2 bước với dòng 0,25 x C(10) và0,12 x C(10) mất khoảng 7-8 giờ Ở các giá trị mà dòng điện nạp bé hơn thì thờigian nạp phải tăng lên tương ứng

b, Nạp với điện áp không đổi

Phương pháp nạp với điện áp nạp không đổi yêu cầu các ắc quy được mắc song song với nguồn nạp Hiệu điện thế của nguồn nạp không đổi và đƣợctính bằng ( 2,3 ÷2,5 )V cho một ngăn ắc quy đơn Đây là phương pháp nạp điệncho ắc quy lắp trên ôtô

Phương pháp nạp với điện áp nạp không đổi có thời gian nạp ngắn, dòngđiện nạp tự động giảm theo thời gian Tuy nhiên dùng phương pháp này ắc quykhông đƣợc nạp no, vậy nạp với điện áp không đổi chỉ là phương pháp nạp bổxung cho ắc quy trong quá trình sử dụng

Trang 25

Để đánh giá khả năng cung cấp điện của ắc quy người ta dùng vôn kếphụ tải hoặc đánh giá gián tiếp thông qua nồng độ dung dịch điện phân của ắcquy Quan hệ giữa nồng độ dung dịch điện phân và trạng thái điện của ắc quyđược biểu diễn trên đồ thị sau:

Hình 2.1.6 Sơ đồ đặc tính nạp với điện áp nạp không đổi

đã đặt sẵn thì ta chọn phương pháp nạp ắc qui là phương pháp dòng áp Đối với

ắc qui axit : Để đảm bảo cho thời gian nạp cũng như hiệu suất nạp thì trong

Định dạng
Số trang	51
Dung lượng	2,5 MB