Công nghệ đo và đánh giá dung lượng ắc quy

September 27, 2017

CÔNG NGHỆ ĐO VÀ ĐÁNH GIÁ DUNG LƯỢNG ẮC QUY

Ngày nay, trên thị trường, chủ yếu có ba phương pháp đo kiểm dung lượng bình ắc quy axit-chì như sau: (1) Kiểm tra nồng độ dung dịch; (2) Đo thời gian nạp /xả và (3) Đo nội trở ắc quy.

Phương pháp đo kiểm tra nồng độ dung dịch ắc quy có nhược điểm là công nghệ và quy trình đo phức tạp, phải ngắt bình ắc quy ra khỏi lưới và mở nắp bình ắc quy, trong khi ngày nay hầu hết khách hàng đã chuyển sang dùng ắc quy kín khí. Phương pháp đo thời gian nạp/xả thì phải dùng thiết bị đo có kích thước lớn, cồng kềnh không tiện di chuyển; ngoài ra còn phải chờ đợi lâu do thời gian nạp & xả kéo dài. Phương pháp đo nội trở bình ắc quy giải quyết được tất cả các nhược điểm đó bằng một thiết bị đo xách tay, nhỏ gọn; đo được ắc quy ngay cả khi đang hoạt động cấp nguồn trong UPS và xác định được chính xác dung lượng của bình ắc quy do đặc tính tỷ lệ nghịch với nội trở (xem biểu đồ trong hình 1) với thời gian đo nhanh chỉ trong vòng vài mili giây.

dac-tinh-cua-ac-quy-chi

Hình 1 – Đặc tính của ắc quy axit-chì

Để kiểm tra xem bình ắc quy có bị suy giảm khả năng trữ điện (discharge capacity – sau đây gọi là dung lượng) hay không, bạn cần đo kiểm tra thông số nội trở của ắc quy khi còn mới. Nếu một ắc quy bị suy giảm dung lượng, nội trở của nó sẽ tăng lên xấp xỉ từ 1,5 đến 2 lần (giá trị tham chiếu) so với ắc quy còn mới. Các mức giá trị đó được dùng để đánh giá xem bình ắc quy có bị suy giảm khả năng trữ điện hay không.

gia-tri-noi-tro-cua-ac-quy dung-luong-ac-quy

Hình 2: Ví dụ của những thay đổi giá trị của nội trở và điện áp do ắc quy bị suy giảm dung lượng

Phương pháp 4-cực để đo chính xác nội trở ắc quy

Phương pháp 4 cực giúp loại bỏ được sai số do điện trở của điểm tiếp xúc và của bản thân que đo. Một nguồn điện phát ra dòng AC không đổi ở tần số 1 kHz. Tần số AC 1kHz giúp tránh được hiệu ứng lực điện động (EMF), không gây ra phản ứng hóa học trong ắc quy vì giá trị dòng điện thấp (chỉ từ 1.5mA tới 150mA) trong khi chống được nhiễu, đảm bảo giá trị đo chính xác. Bằng phương pháp này còn đồng thời đo được điện áp DC của ắc quy.

do-noi-tro-ac-quy

Hình 3: Phương pháp 4-cực đo nội trở ắc quy

Chất lượng của que đo cho kết quả đo nội trở ắc quy khác biệt

Khi đo một số loại ắc quy nhất định, chẳng hạn như ắc quy axit-chì, loại que đo được sử dụng có thể cho ra các giá trị đo khác nhau do sự khác biệt về hình dáng, kích thước của đầu đo. Mặc dù các giá trị đo có thể khác nhau, nhưng các kỹ sư hoàn toàn có thể yên tâm là các kết quả này là kết quả chính xác của từng loại que đo.

Chính vì quy tắc này, khi chuẩn đoán sự suy giảm dung lượng của ắc quy theo thời gian, bạn cần phải sử dụng các que đo cùng loại để duy trì tính nhất quán của phép đo.

Khác biệt trong giá trị đo khi sử dụng các loại que đo khác nhau là 1 hiện tượng vật lý do sự khác biệt về khoảng cách giữa các cực SOURCE (phát dòng) và cực SENSE (đo áp) của que đo. Sự khác biệt này càng trở nên đáng kể khi các cực của ắc quy có điện trở cao hơn nội trở của chính ắc quy đó.

Hình 4 mô tả sự khác biệt về vật lý giữa hai đầu SOURCE và SENSE của 2 loại que đo có thể tác động tới mức điện áp đo được của ắc quy.
ket-qua-do-noi-tro-ac-quy
Hình 4: So sánh giữa hai loại que đo

Thiết bị đo kiểm tra ắc quy Hioki BT3554

Thiết bị đo kiểm tra ắc quy BT3554 của Hioki hỗ trợ công tác bảo trì UPS và các tổ bình ắc quy. Với khả năng đo lường chính xác nội trở của bình ắc quy giúp đánh giá mức độ suy giảm khả năng trữ điện hay dung lượng của bình ắc quy axit-chì. BT3554-01 tích hợp công nghệ kết nối Bluetooth® với thiết bị di động để quản lý dữ liệu đo bằng ứng dụng GENNECT Cross miễn phí.

Hioki_BT3554-new