Mạch nạp acqui

[lanhuong]

nạp acquy 100Ah hoặc 150Ah ...

chị Lan Hương ơi cho em hỏi chút là cái mạch trên của chị phải thay đổi thế nào để nạp được cho acquy 100Ah hoặc 150Ah

Muốn nạp accu thì em phải xác định :

1/. Dung lượng và điện áp ắc quy.

2/. Chế độ nạp : Nạp nhanh, nạp vừa, nạp chậm, nạp cầm chừng (hay thả nổi), hoặc vừa nạp vừa dùng (như trên ô tô).

Như vậy thì mạch điện nói trên hoàn toàn có thể dùng để nạp cho ắc quy 100Ah hay 150 Ah / chuẩn 12V với chế độ nạp chậm (1/20 đến 1/15 dung lượng - khoảng 7A --> 8 A) mà không cần phải sửa đổi gì hết.

Chú ý là phải tản nhiệt kỹ cho SCR.

Chúc các bạn thành công.

Lan Hương.

[surecom]

chị Lan Hương ơi cho em hỏi chút là cái mạch trên của chị phải thay đổi thế nào để nạp được cho acquy 100Ah hoặc 150Ah

[lanhuong]

Ắc quy nạp chế độ nhanh.

.
Ắc quy nạp chế độ nhanh thường dùng dòng nạp 1/4 đến 1/5 dung lượng. Mạch nạp accu dưới đây của Lan Hương thiết kế dựa trên tiêu chí này.

Mạch dùng biến áp hạ thế 220 VAC --> 16 VAC / 10A. Qua cầu diod loại 10A thì ngõ ra có điện áp đỉnh là :

[16 x (căn)2] - (2 x 0,8) = 22,6 - 1,6 = 21 Vpp (thể hiện trên tụ lục là 21 VDC).

Mạch sử dụng NE555 dò sự thay đổi điện áp trên accu để xác định nạp và ngưng nạp.

Chúng ta thấy khi chân 2 xuống đến mức áp bằng 1/3 mức áp nguồn thì chân 3 sẽ chuyển lên mức áp cao. Điện áp ngõ ra này sẽ drive Q3 --> Q2 dẫn --> Q1 dẫn nạp vào Accu. Khi điện áp accu đủ cao theo tùy chỉnh thì điện áp chân số 6 lên đến ngưỡng bằng 2/3 áp nguồn --> chân 3 sẽ chuyển xuống mức áp thấp, và quá trình diễn ra ngược lại, Q1 tắt.

Chỉnh chiết áp R2 trong mạch để xác lập mức áp trên chân số 6 tương ứng với điện áp bình accu ~ 14V và R3 chân số 2 tương ứng với điện áp bình accu 10V (bình "đói"), trạng thái của chân số 3 sẽ "lật" theo tùy chỉnh --> nạp hay ngưng nạp. Lúc đó nó kích dẫn hay ngưng dẫn Q1.

Chiết áp RV = 47K phối hợp với CV = 225 là để chỉnh góc cắt pha của SCR loại 10 A (Nga) điều tiết dòng nạp tối đa (5 - 7A cho accu 30 - 35 Ah, 7 - 10 A cho accu 40 - 45 Ah).

Khi chập chạm thì điện áp rơi trên 0,1 Ohm / 5W kích mở Q4 --> mở Q5 --> khóa Q1 --> dòng điện ngõ ra bị ngắt để bảo đảm an toàn hệ thống.

Chúc anh em thành công.

Lan Hương

[vinamil]

Tốc độ nạp: Yếu tố cơ bản xác định dòng điện cho phép là bản cực ắc quy: Nếu bạn phóng/nạp với dòng lớn quá, sẽ gây nóng bản cực, gây giãn nở đột ngột, cong vênh, bong bản cực... Và kết quả cuối cùng là tăng dòng rò và giảm dung lượng.

Nhưng không lẽ lại gắn cảm biến vào trong dung dịch axit: 15 phút sau nhấc lên thì đo được cả nhiệt độ lẫn nồng độ axit.

Do vậy, nhiệt độ ắc quy được xác định gián tiếp qua cấu trúc, dòng nạp và chế độ làm việc của ắc quy.
Đối với mỗi cấu trúc ắcquy, Nhà sản xuất đã có sẵn dòng nạp/phóng + thời gian tối đa mà ở đó, ắc quy còn an toàn.
Bạn hoàn toàn có thể phóng/nạp với dòng lớn hơn rất nhiều, tuy nhiên, sau đó bạn sẽ được cục chì chứ không còn là ắc quy nữa.

Một vấn đề thứ 2 là sunphát hóa: Nếu nạp quá hay dùng quá đều dẫn đến bất bình thường trong dung dịch điện phân. Và kết quả cuối cùng là Pb2O3 tác dụng với H2SO4 tạo thành sunphát chì Pb2(SO4)3 vĩnh viễn không tan và làm mất dung lượng ắc quy. Đây là vấn đề thường xuyên gặp phải với những người tự nạp ắc quy.

Có nhiều chế độ nạp, nhưng về bản chất đều giải quyết 2 vấn đề:
1. Khống chế nhiệt độ ắc quy (40-50 độ).
2. Đảm bảo dung lượng tối đa.
3. Tăng dòng/giảm thời gian nạp.

Cách nạp tối ưu là: Tăng tốc độ nạp thời gian đầu khi phản ứng hóa học xảy ra chiếm ưu thế so với các hiện tượng sinh nhiệt và bản cực còn chưa bị nóng. Khi ắc quy đạt 60-80% dung lượng, giảm dòng nạp để ổn định nhiệt độ và hoạt hóa sâu các bản cực.

Tất nhiên những cách nạp khác cũng được sử dụng do tính đơn giản và hiệu quả của nó. VD, một chế độ rất hay được nói đến là nạp thả nổi: Khống chế i=10-25% dung lượng, khống chế U=13.8V, thời gian nạp không xác địn.

[vinamil]

Mình thấy có 2 vấn đề bạn suy nghĩ:
1. Như thế nào là nạp đầy
2. Tốc độ nạp?

Để có câu trả lời chính xác, ta cùng xem lại bản chất ắc quy axit. Hy vọng có ai chuyên về ắc quy sẽ trả lời chuẩn hơn và đầy đủ hơn.
Tài liệu tham khảo: http://vi.wikipedia.org/wiki/B%C3%ACnh_%E1%BA%AFc_quy

Xét 1 ngăn ắc quy, điện áp của một ngăn ắc quy (tĩnh) là 1.8V, khi đầy là 2,1V. Tức là nếu không có dòng mạch ngoài, một ắc quy hoàn toàn hết năng lượng sẽ có điện áp 10.8V và khi đầy hoàn toàn có điện áp 12.6V. (đừng phóng đến 10,8V: mức dung lượng =0). Điện áp này còn phụ thuộc tỷ trọng thiết kế của mỗi loại ắc quy.

Tuy nhiên, trong quá trình phóng nạp, điện áp đo trên hai cực ắc quy sẽ sai khác vì các lý do sau:

1. Điện áp phân cực: Do có hiện tượng phân cực giữa bản cực và axit, khi ắc quy nạp, điện áp nạp phải cao hơn điện áp phân cực + điện thế trong của ắc quy. Với ắc quy axit, điện áp phân cực = 0,3V. Do đó, khi có dòng nạp, điện áp đầy của mỗi ngăn phải bằng 2.1+0.3=2.4V. Nhưng khi cắt nạp, ngay lập tức điện áp ắc quy giảm xuống 2.1V mỗi ngăn. Nhân lên 6 bình, điện áp nạp đầy cỡ 14.4-15.6V.

2. Nhiệt độ.
3. Điện trở trong của ắc quy: Do có điện trở nối tiếp, nên sẽ bị mất mát một điện áp = u=r*i : Khi phóng, điện áp giảm đi ; ngược lại, khi nạp điện áp phải tăng lên. Do vậy, điện áp trên đầu cực không bao giờ bằng điện áp phân cực cả. thông thường, điện áp này đạt khoảng 1% điện áp bản cực ở chế độ 10h. Ở các chế độ phóng nạp khác, do I thay đổi nên u thay đổi tương ứng. Lưu ý, dung lượng ở đây là dung lượng thực tế, không phải dung lượng ghi trên vỏ.
4. Tỷ trọng dung môi: Đây là đại lượng biến thiên nhiều trong ắc quy axit và rất tiếc là nó ảnh hưởng rất nhiều đến điện áp. Do vậy, không thể căn cứ vào điện áp không thôi để xác định ắc quy đầy.
5. Dòng rò: Do tính không lý tưởng của dung dịch, luôn tồn tại dòng điện rò phóng qua dung dịch điện phân và cặn. Do vậy, dòng phóng luôn bị trừ đi dòng rò và dòng nạp luôn phải cộng thêm dòng rò.

Vậy ắc quy đầy là ntn và tiêu chí gì để xác định ắc quy đầy:
- Ắc quy đầy là ắc quy đã chuyển hóa hết khả năng các hoạt chất ở hai điện cực. Tương tự với ắc quy nạp hết.
- Khi nạp, H2SO4 liên tục được sản sinh, do đó, tỷ trọng H2SO4 tăng liên tục, làm tăng điện áp phân cực ắc quy.
- Khi ắc quy đầy, sẽ không xảy ra phản ứng chuyển hóa bản cực nữa, năng lượng đầu vào sẽ được chuyển hóa thành nhiệt năng bằng cách đốt nóng qua dòng rò và điện phân nước thành H2 và O2 (hiện tượng sôi ngăn ắc quy). Do H2SO4 không sinh thêm, nhưng H2O bị mất đi nên điện áp vẫn tăng lên nhưng chậm. Nhưng nếu duy trì nồng độ H2SO4 không vượt quá ngưỡng cao (như cách bù nước khi theo rõi các tổ ắc quy hở) thì điện áp sẽ không tăng. Đồng thời, dòng nạp sẽ không thay đổi.

- Như vậy, việc xác định chính xác nạp đầy chỉ dựa vào dòng hoặc áp là không thể, vì điện áp thì phụ thuộc nồng độ và dòng điện/dung lượng, mà nồng độ axit với các ắc quy nhỏ thì không khống chế được. Còn dung lượng thì thay đổi theo thời gian.
- Dòng điện cũng thay đổi theo ắc quy vì dòng rò của ắc quy cũ rất lớn.

Việc xác định chính xác nạp đầy phải căn cứ vào lượng H2SO4 giải phóng - tức là biến thiên tỷ trọng của ắc quy. Nhưng với ắc quy kín thì không lẽ mở ra mà đo. mà có muốn đo cũng không được.

Xác định gián tiếp phụ thuộc vào mức độ biến thiên của dòng và áp. Lưu ý là biến thiên: Nếu dòng nạp ổn định, áp nạp đủ cao và ổn định (theo đặc tuyến) thì có thể coi là ắc quy đầy. Lưu ý điện áp này cao hơn nhiều so với điện áp thả nổi (14.4-15.6V>> 13.8V). Cách này hoàn toàn không thể thực hiện bằng mạch rời. Nếu bạn tính toán sai, ắc quy mau chóng bị nạp quá và khô dung dịch, dẫn đến chai bản cực, tai hại còn hơn bạn nạp 13.8V chỉ đạt đến 80% dung lượng.

Lý thuyết là thế, nhưng với các ắc quy bị rò nhiều: nạp hoài nạp mãi ắc quy nóng rực mà áp vẫn chưa đủ, dòng vẫn cao ngất ngưởng, để chỉ 1h đồng hồ có khi đã tự phóng xong. Với các ắc quy mất dung lượng: Nạp chế độ 10h mà chỉ 3h điện áp đã cao vống, bỏ ra một lát điện áp lại tụt xuống 12V. Các bạn nào sửa UPS chắc hay gặp hiện tượng này.

[lanhuong]

Tiêu chuẩn tham chiếu mạch nạp accu.

Thưa chị LanHương,
Em đọc một số tài liệu kỹ thuật của một số bộ nạp, để nạp duy trì người ta khống chế điện áp nạp 13.7v, (Float) còn nạp mới người ta nạp ổn dòng và dùng Timer để tự động chuyển sang nạp duy trì khi đã nạp ổn dòng .Các bộ nạp AQ công nghiệp đều có 2 chế độ nạp Float và Equilazing. Thực ra như trên em đã hỏi, em cũng phân vân cái gọi là "đầy bình" thì điện áp là bao nhiêu, nhưng một số tài liệu người ta khống chế 13.7V làm điện áp nạp còn cách tính lý thuyết thì họ không đưa ra. Mong được chỉ dẫn của các anh chị !!

Lan Hương xin nêu lại một số tiêu chí tham chiếu để chúng ta dễ bàn bạc hơn :

1/. Điện áp hiển thị accu "đầy" dựa vào điện trở trong của accu. Nghỉa là accu càng lớn, điện trở trong càng bé --> điện áp accu đầy khi đang có áp nạp càng cao. Sau khi ngắt dòng nạp thì điện áp accu từ từ xuống đến trị số 12 V trong thời gian nguội dần đi, phản ứng tích trữ hóa năng được xác lập.

Dưới đây là bảng trị số thực nghiệm.



2/. Trong bảng ta thấy điện áp "đầy" là điện áp tạm thời của accu đối với một chế độ nạp (do đó, dòng nạp) nhất định, và chúng khác nhau. Tùy theo chế độ nạp mà ta chọn thông số cho máy nạp của mình.

Ví dụ:

- Accu khoảng 150Ah với chế độ nạp nhanh thì bộ nạp của chúng ta sẽ có dòng nạp 1/4 dung lượng Is = 150 / 4 = 37,5A và ngắt nạp lúc điện áp bình accu khoảng 12,7V.

- Accu khoảng 30Ah với chế độ nạp vừa thì dòng nạp là Is = 30 / 8 = 3,5A và ngắt nạp khi điện áp accu là 14V.

- Accu khoảng 100Ah với chế độ nạp chậm thì dòng nạp là Is = 100 / 12 = 8,33 A và ngắt nạp lúc điện áp accu đạt 13,55V --> 13,60V

Mong là bài này có ích cho các bạn.

Lan Hương. (còn tiếp)

[tuantdpstn]

chào bạn
bạn làm ơn cho mình xin một bản với nhé.
cảm ơn bạn nhiều!
(huadinhtuan@gmail.com)

[tuantdpstn]

chào bác!
bac gửi cho em xin một bản nhé.
cảm ơn bác trước.

[MILINH]

Thưa chị LanHương,
Em đọc một số tài liệu kỹ thuật của một số bộ nạp, để nạp duy trì người ta khống chế điện áp nạp 13.7v, (Float) còn nạp mới người ta nạp ổn dòng và dùng Timer để tự động chuyển sang nạp duy trì khi đã nạp ổn dòng .Các bộ nạp AQ công nghiệp đều có 2 chế độ nạp Float và Equilazing. Thực ra như trên em đã hỏi, em cũng phân vân cái gọi là "đầy bình" thì điện áp là bao nhiêu, nhưng một số tài liệu người ta khống chế 13.7V làm điện áp nạp còn cách tính lý thuyết thì họ không đưa ra. Mong được chỉ dẫn của các anh chị !!

[lanhuong]

điều khiển mạch ...

Mạch của LanHuong rất kỳ công, nhưng độ phức tạp sẽ tăng theo số lượng thông tin cần xử lý. Như vậy sẽ không hiệu quả.
Theo tôi, khi số lượng phản hồi và hàm kiểm tra phức tạp như vậy thì dùng MCU sẽ hiệu quả hơn: chỉ cần 1 mạch công suất + các vòng phản hồi để kiểm soát U vào, U ra, Ira. Còn các giá trị ngưỡng sẽ được tính toán bằng phần mềm. Đầu ra dùng PWM hoặc điều khiển SCR sẽ dễ dàng nâng công suất ra lên cao đáp ứng mong mỏi của vô số bạn. (Nguyên tắc cơ bản của thiết kế MCU: Khi số linh kiện tích hợp >=5 -> thay được bằng MCU sẽ hiệu quả)
Về giá thành cũng không chênh với mạch này bao nhiêu mà kích thước chắc chắn sẽ gọn hơn. Tính năng có thể bổ sung thoải mái.
Mạch như vậy tôi nghĩ trên diễn đàn đã rất nhiều người làm rồi. Ai có thiện ý share cho mọi người cùng bàn luận.

* Mạch điện máy charge accu tự động này Lan Hương thiết kế theo yêu cầu của một số bạn, chỉ dùng mạch rời kết hợp Op-Amp. Vấn đề hiện nay là giúp anh em xác định các chỉ tiêu nội hàm của bộ nạp theo các chế độ khác nhau, xác định thế nào là bình đầy, xác định dòng duy trì cho phép v.v...

* Hầu hết các mạch nạp chỉ dựa trên một chỉ tiêu tham chiếu, đó là điện áp "gọi là đầy" của accu. Quan điểm tham chiếu này rất phân tán và mâu thuẫn nhau, chưa có một cơ chế thống nhất nào thật sự giải phóng bàn tay con người khỏi phải tham gia thao tác nạp bình accu --> Lan Hương phải dựng nhiều cơ chế tự động và sẽ tiếp tục tìm tòi các cơ chế khác chứ chưa dừng lại ở đây đâu.

* Một số mạch điện dễ ráp dễ dùng hơn như PWM, dùng SCR, AC-DC Switching stabiliser, và cả AVR control cũng đã được Lan Hương thiết kế và sẽ post dần khi tương đối đủ nội hàm kỹ thuật, khi có dịp và có yêu cầu.

Hihi, nói thực lòng là mấy thứ nói trên Lan Hương vẫn chưa an tâm xã hội hóa nó vì các chỉ tiêu tham chiếu cuối cùng vẫn chưa xác lập được. Ví dụ, ở chế độ "sạc nhanh" thì điện áp nhanh chóng lên đến 14V (đối với accu 12V) nhưng dòng nạp vẫn chưa hạ và accu vẫn chưa thật sự "đầy". Còn chế độ "sạc chậm" hay "sạc đồng hành" thì điện áp accu chưa lên tới 14V mà dòng nạp đã hạ, bình đã đầy. Dung lượng accu khác nhau thì các chỉ tiêu này cũng khác hẳn. Dùng MCU hay gì đi nữa cũng ... chịu chết.

* Hơn nữa, mục tiêu hiện nay của Lan Hương vẫn là anh em newbie với những yêu cầu thật lạ lùng, ví dụ như yêu cầu thực hiện ADC 8 bit ... bằng mạch rời đang làm bối rối hầu hết anh em đó thôi. Hihi.

Cám ơn anh đã quan tâm bài viết của em.

Lan Hương.

[vinamil]

Mạch của LanHuong rất kỳ công, nhưng độ phức tạp sẽ tăng theo số lượng thông tin cần xử lý. Như vậy sẽ không hiệu quả.
Theo tôi, khi số lượng phản hồi và hàm kiểm tra phức tạp như vậy thì dùng MCU sẽ hiệu quả hơn: chỉ cần 1 mạch công suất + các vòng phản hồi để kiểm soát U vào, U ra, Ira. Còn các giá trị ngưỡng sẽ được tính toán bằng phần mềm. Đầu ra dùng PWM hoặc điều khiển SCR sẽ dễ dàng nâng công suất ra lên cao đáp ứng mong mỏi của vô số bạn. (Nguyên tắc cơ bản của thiết kế MCU: Khi số linh kiện tích hợp >=5 -> thay được bằng MCU sẽ hiệu quả)
Về giá thành cũng không chênh với mạch này bao nhiêu mà kích thước chắc chắn sẽ gọn hơn. Tính năng có thể bổ sung thoải mái.
Mạch như vậy tôi nghĩ trên diễn đàn đã rất nhiều người làm rồi. Ai có thiện ý share cho mọi người cùng bàn luận.

[sonlun]

phải gửi cả mạch cho bà con xem vơi chư

[zorophh]

Chị Hương,đây là 1 phần trong DATN của em chị ạ,nên em mog chị hướng dẫn em kỹ chút nha,thời gian đối với em cũng gấp rồi,nên chị cho em nick yahoo của chị nha (nick của em là zoro_phh@yahoo.com) mog chị sớm hồi âm!
em trai cần sự giúp đỡ>>>>>>>

[zorophh]

Chị Lan Hương ơi em hiện đã làm mạch của chị và em đang test , trong quá trình test nảy sinh 1 số điều chị à.
Em kô hiểu vì sao sau cầu diot với nguồn ac là 18vac thì lại cho ra tận 25vdc(chả lẽ con này toi??)còn đưa tới chỗ domino để sạc cho acquy thì còn 12 vdc.??
Điều thứ hai đó là tại sao trở 470/5w lại hơi ấm còn những con trở công suất còn lại thì nguội tanh kể cả 3055 cũng thế(em nạp cho acquy 12vdc7ah theo tính toán chị hướng dẫn thì dòng nạp em cho nạp là 1,5a =>con trở 4k7 sẽ thay bằng con trở 12k)
Chị Hương ,em chỉnh biến trở để cho hai đầu ra của lm358 kô lật trạng thái +8v rồi nhưng vẫn ko có dấu hiệu j là đag nạp cho acquy cả chị à,tất cả mọi thứ đều bình thường chị à....???
Còn nhiều câu hỏi em muốn hỏi chị lắm????

[MILINH]

Các anh chị cho L hỏi:
Hai chế độ nạp Float và Equalizing cơ bản có những ứng dụng khác nhau gì ?? Trong trường hợp nào thì dùng loại nào ?? Ưu nhược điểm ??