Bình ắc quy có thể nạp bằng bao nhiêu phương pháp?

Bình thường mỗi khi cần nạp ắc quy đơn giản chúng ta chỉ cần kẹp 2 kìm vào 2 cực của bình mà không quan tâm lắm đến các phương pháp nạp, để bình ác quy nạp được nhanh, được no và kéo dài tuổi thọ của bình thì việc chọn chế độ nạp cho bình là điều quan trọng, nắm vững các phương pháp nạp sau sẽ giúp bạn sử dụng bình ắc quy hiệu quả hơn

Nạp với dòng điện không đổi.

Phương pháp nạp điện với dòng nạp không đổi cho phép chọn dòng điện nạp thích hợp với mỗi loại ắc quy, đảm bảo cho ắc quy được nạp no. Đây là phương pháp sử dụng trong các xưởng bảo dưỡng sửa chữa để nạp điện cho các ắc quy mới hoặc nạp sửa chữa cho các ắc quy bị sunfat hoá. Với phương pháp này, các ắc quy được mắc nối tiếp nhau và thỏa mãn điều kiện:

U_n ≥ 2,7 N_aq

Trong đó :

• U_n : điện áp nạp
• N_aq : số ngăn ắc quy đơn mắc trong mạch nạp

Nhược điểm:

Trong quá trình nạp, sức điện động của ắc quy tăng dần, để duy trì dòng điện nạp không đổi ta phải bố trí trong mạch nạp biến trở R để thay đổi dòng nạp.

Phương pháp nạp với dòng không đổi là thời gian nạp kéo dài và yêu cầu các ắc quy đưa vào nạp có cùng cỡ dung lượng định mức. Để khắc phục nhược điểm thời gian nạp kéo dài người ta sử dụng phương pháp nạp với dòng điện nạp thay đổi hai hay nhiều nấc.

Trong trường hợp nạp hai nấc, dòng điện nạp ở nấc thứ nhất chọn bằng (0,3 ÷ 0,5) C₂₀ và kết thúc nạp ở nấc một khi ắc quy bắt đầu sôi. Dòng điện nạp ở nấc thứ hai bằng 0,05 C₂₀.

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 được tính bằng ( 2,3 ÷2,5 )V cho một ngăn ắc quy đơn. Đây là phương pháp nạp điện cho ắc quy lắp trên ôtô.

Ưu điểm: Phương pháp nạp với điện áp nạp không đổi có thời gian nạp ngắn, dòng điện nạp tự động giảm theo thời gian.

Nhược điểm: Phương pháp này ắc quy không được nạp no, vậy nạp với điện áp không đổi chỉ là phương pháp nạp bổ xung cho ắc quy trong quá trình sử dụng.

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

Phương pháp nạp dòng áp

Đây là phương pháp tổng hợp của hai phương pháp trên. Với phương pháp này nó tận dụng được những ưu điểm của mỗi phương pháp.

Đối với ắc qui axit : Để đảm bảo cho thời gian nạp cũng như hiệu suất nạp thì trong khoảng thời gian t_n =8 giờ tương ứng với ( 75 ÷ 80 )% dung lượng ắc qui ta nạp với dòng điện không đổi là I_n = 0,1 C₁₀ .Vì theo đặc tính nạp của ắc qui trong đoạn nạp chính thì khi dòng điện không đổi thì điện áp, sức điện động tải ít thay đổi ,do đó bảo đảm tính đồng đều về tải cho thiết bị nạp. Sau thời gian 8 giờ ắc qui bắt đầu sôi lúc đó ta chuyển sang nạp ở chế độ ổn áp. Khi thời gian nạp được 10 giờ thì ắc qui bắt đầu no, ta nạp bổ sung thêm 2-3 giờ

Đối với ắc qui kiềm: Trình tự nạp cũng giống như ắc qui axit nhưng do khả năng quá tải của ắc qui kiềm lớn nên lúc ổn dòng ta có thể nạp với dòng nạp I_n = 0,2 C₁₀ hoặc nạp cưỡng bức để tiết kiệm thời gian với dòng nạp In = 0,5C₁₀

Các quá trình nạp ắc quy tự động kết thúc khi bị cắt nguồn nạp hoặc khi nạp ổn áp với điện áp bằng điện áp trên 2 cực của ắc quy, lúc đó dòng nạp sẽ từ từ giảm về không.

Kết luận:

Vì ắc quy là tải có tính chất dung kháng kèm theo sức phản điện động cho nên khi ắc quy đói mà ta nạp theo phương pháp điện áp thì dòng điện trong ắc quy sẽ tự động dâng lên không kiểm soát được sẽ làm sôi ắc quy dẫn đến hỏng hóc nhanh chóng. Vì vậy trong vùng nạp chính ta phải tìm cách ổn định dòng nạp trong ắc quy

Khi dung lượng của ắc qui dâng lên đến 80% lúc đó nếu ta cứ tiếp tục giữ ổn định dòng nạp thì ắc qui sẽ sôi và làm cạn nước. Do đó đến giai đoạn này ta lại phải chuyển chế độ nạp cho ắc qui sang chế độ ổn áp. Chế độ ổn áp được giữ cho đến khi ắc quy đã thực sự no. Khi điện áp trên các bản cực của ắc quy bằng điện áp nạp thì lúc đó dòng nạp sẽ tự động giảm về không, kết thúc quá trình nạp

Tuỳ theo loại ắc quy mà ta nạp với dòng điện nạp khác nhau :

• Ắc quy axit: dòng nạp I_n = 0,1 C₁₀; Nạp cưỡng bức với dòng điện nạp I_n = 0,2 C₁₀

• Ắc quy kiềm dòng nạp I_n = 0,2 C₁₀; Nạp cưỡng bức I_n = 0,5 C₁₀

Tóm tại một bộ sạc ắc quy muốn bền bình, sạc no lâu, tốc độ sạc nhanh cần làm được 3 giai đoạn sau (lấy ví dụ với bình 12V):

• Giai đoạn 1: Sạc với nguồn dòng nhỏ không đổi (Trickle charging mode) để sạc ắc quy đã được xả trước đó. Giai đoạn này bảo vệ những ắc quy hư hỏng hoặc ngắn mạch khỏi quá dòng điện.
• Giai đoạn 2: Sạc với điện áp không đổi 14.6VC (Bulk and absortion charging mode) để sạc một nguồn dòng lớn nhanh chóng sạc đầy ắc quy. Giai đoạn này sẽ sạc tới đầy 80% dung lượng ắc quy.
• Giai đoạn 3: Sạc thả nổi – nạp dòng áp (Floot charging mode) điều chỉnh ở điện áp cố định ở mức 13.7V để duy trì mức đầy ắc quy và bù đắp năng lượng tổn thất do phản ứng hóa học trong ắc quy. Trong giai đoạn này dòng sặc tiệm cận Zero Ampare.