Cách Kiểm Tra Dung Lượng Pin Sạc Lại Chính Xác?

Biết được lượng điện năng mà một viên pin sạc có thể lưu trữ là điều rất quan trọng. Các loại pin sạc khác nhau sẽ lưu trữ lượng năng lượng khác nhau, do đó việc xác định chính xác lượng điện mà chúng có thể cung cấp để vận hành thiết bị là yếu tố then chốt. Nó cũng cho biết thời gian pin có thể duy trì hoạt động của thiết bị và khả năng sạc lại hiệu quả đến mức nào. Nhưng vấn đề ở đây là—tất cả những thông tin này đều vô ích nếu kết quả kiểm tra dung lượng pin không chính xác. Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn từng bước thực hiện các bài kiểm tra dung lượng pin chính xác, sử dụng thiết bị từ dòng sản phẩm SDCBUS Series Power Battery Performance Testing Devices của Jiuyuan Tech.

Tại sao việc kiểm tra dung lượng pin chính xác lại quan trọng

Việc xác định dung lượng của một pin sạc là rất quan trọng. Vì các loại pin sạc khác nhau lưu trữ lượng năng lượng khác nhau, nên việc biết chính xác lượng điện mà chúng có thể cung cấp để vận hành thiết bị là cực kỳ quan trọng. Nó cũng giúp bạn biết được thời gian pin có thể cung cấp năng lượng cho thiết bị và khả năng sạc lại của pin. Tuy nhiên, tất cả những thông tin này đều vô nghĩa nếu kết quả kiểm tra đo lường dung lượng pin không chính xác. Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn từng bước thực hiện các bài kiểm tra dung lượng pin chính xác, sử dụng thiết bị từ dòng sản phẩm SDCBUS Series Power Battery Performance Testing Devices của Jiuyuan Tech.

Dung lượng pin là gì

Nếu bạn không biết dung lượng của một viên pin, việc so sánh nó với viên pin 5.000 mAh là vô nghĩa. Một viên pin chỉ được coi là có dung lượng nhất định khi nó có thể vận hành một thiết bị sạc lại trong khoảng thời gian tương ứng. Ví dụ, một viên pin chỉ được gọi là có dung lượng 5.000 mAh nếu nó có thể cung cấp năng lượng cho thiết bị trong một giờ. Dung lượng của pin hoạt động tốt nhất dưới các thông số khác nhau, chẳng hạn như nhiệt độ thay đổi, giá trị đầu ra và tuổi thọ của pin.

Các phương pháp chính xác để kiểm tra dung lượng pin tuân theo quy trình từng bước: trước tiên, sạc quá mức cho pin, sau đó xả pin ở tốc độ chậm. Toàn bộ quy trình này dựa trên việc để thiết bị hoạt động trong một khoảng thời gian cụ thể và đo lường năng lượng đầu ra cùng với dung lượng của pin. Tuy nhiên, mọi quy trình đều có những quy tắc nhất định cần phải tuân thủ.

Chuẩn bị cho việc kiểm tra và hiểu về hóa học của pin

Nếu pin mới và chưa sử dụng, hầu hết các chuyên gia khuyên nên thực hiện 1 đến 2 chu kỳ sạc-xả trước tiên. Việc này giúp ổn định các phản ứng hóa học bên trong pin, làm cho các phép đo dung lượng sau đó trở nên chính xác hơn.

Khi thiết lập khu vực thử nghiệm, hãy đảm bảo khu vực có kích thước phù hợp và thông thoáng khí tốt. Chuẩn bị sẵn các thùng chứa chịu lửa và để đồ bảo hộ cá nhân (PPE) trong tầm tay—điều này đặc biệt quan trọng khi thử nghiệm các loại pin công suất cao, như những loại dùng trong ô tô. Việc bỏ qua các bước an toàn này có thể khiến bạn và người khác gặp nguy hiểm.

Kiểm soát nhiệt độ cũng rất quan trọng để có được kết quả chính xác. Thông thường, việc thử nghiệm pin ở nhiệt độ 25°C (±2°C) sẽ cho dữ liệu đáng tin cậy nhất. Nhiệt độ cao hơn có thể làm cho chỉ số dung lượng hiển thị cao hơn nhiều so với giá trị thực tế, do đó cần phải giữ nhiệt độ ổn định trong suốt quá trình thử nghiệm.

Sạc đầy Pin

Tốt nhất nên sử dụng biểu đồ tọa độ XY để thể hiện điện áp hằng định và dòng điện hằng định trong quá trình thử nghiệm của chúng tôi. Hãy tuân theo quy trình CC-CV (Dòng điện Hằng định - Điện áp Hằng định) mà không thực hiện bất kỳ thay đổi nào.

Ở giai đoạn này, điều quan trọng là phải hiểu rõ những viên pin này và cách sử dụng chúng một cách chính xác. Việc sạc chỉ hoàn tất khi dòng điện sạc đạt đến hoặc vượt qua mức "cắt off". Bạn có thể dễ dàng tính toán điều này bằng cách trước tiên xác định dòng điện cần thiết để sạc đầy pin. Ví dụ, nếu cần 1 amp để sạc đầy pin, bạn cần sạc theo từng giai đoạn và giảm dòng xuống còn 0,1 amp khi đạt đến 1 amp — đây được gọi là dòng điện tĩnh. Lưu ý rằng việc sử dụng bộ hẹn giờ không chỉ khó khăn mà còn làm kéo dài quá trình sạc. Trong trường hợp này, nguồn cung cấp điện lập trình được là cần thiết.

Thời gian Nghỉ

Sau khi sạc xong, bước tiếp theo là giai đoạn nghỉ, còn được gọi là cân bằng sau sạc, thường kéo dài từ 1 đến 2 giờ. Khoảng nghỉ này rất quan trọng vì nó cho phép các phản ứng hóa học bên trong ổn định và điện áp đạt trạng thái cân bằng (ngay cả trong khoảng 1 đến 2 giờ này, điện áp trong thời gian nghỉ vẫn có thể dao động nhẹ). Điều này đảm bảo độ chính xác của kết quả kiểm tra xả điện tiếp theo.

Xả điện điều khiển (Bước quan trọng nhất)

Đây là bước then chốt nhất trong toàn bộ quy trình. Các bước sau đây phải được thực hiện một cách cẩn thận và chính xác; nếu không, hầu hết các sai sót trong toàn bộ quy trình sẽ xảy ra ở giai đoạn này.

Sử dụng xả dòng điện một chiều (CC): Dòng điện xả phải giữ nguyên trong suốt bước này, ngay cả trong quá trình xả dòng điện một chiều.

Chọn Tốc độ Xả Chính xác (C-rate): Dung lượng pin có thể thay đổi tùy theo tốc độ xả. Hãy nhớ rằng, để kết quả thử nghiệm có ý nghĩa và có thể lặp lại được, bạn phải xác định rõ C-rate đã sử dụng.

Điện áp tại thời điểm quá trình xả dừng lại được gọi là điện áp ngắt xả. Điện áp này cần được ghi nhận chính xác như vậy. Hãy xả pin cho đến khi đạt tới điện áp an toàn tối thiểu được quy định trong bảng thông số kỹ thuật của pin. Việc thúc ép hoặc cố gắng xả pin vượt quá mức điện áp này có thể làm hỏng pin và ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả kiểm tra.

Trong các khoảng thời gian xả ngắn, rất dễ bị mất dấu dòng điện. Do đó, việc ghi chép chính xác thời gian và dòng điện là phần cơ bản và quan trọng nhất trong việc tính toán dung lượng pin.

Tính toán và Phân tích

Bạn có thể tham khảo sơ đồ hệ thống của thiết bị thử nghiệm sạc-xả trên trang web của công ty. Phần mềm đi kèm với thiết bị có giao diện rõ ràng, và trang máy tính phía trên có thể hiển thị dữ liệu một cách trực quan. Hầu hết các hệ thống hiện đại có thể tự động tính toán tổng số ampe-giờ (Ah) đã xả bằng cách tích hợp dòng điện theo thời gian. Các hệ thống khác có thể tạo ra các đường cong xả (hiển thị điện áp theo thời gian), và tất cả các hệ thống này đều có thể cung cấp dữ liệu nâng cao hơn liên quan đến tình trạng và hiệu suất của pin, chẳng hạn như các đường cong điện áp xả và thời gian.

Tại Sao Thiết Bị Chuyên Dụng Là Yếu Tố Bắt Buộc

Mặc dù bạn có thể thực hiện kiểm tra không tải bằng hệ thống đơn giản với đồng hồ vạn năng, nhưng bạn không thể đảm bảo độ chính xác của phép kiểm tra nếu không có thiết bị phù hợp. Dòng sản phẩm SDCBUS của Jiuyuan Tech tích hợp tất cả các chức năng cần thiết để kiểm tra chính xác dung lượng pin, biến nó thành công cụ không thể thiếu.

Hiệu Suất Đo Lường Độ Chính Xác Cao

Với dòng SDCBUS, kết quả đo điện áp và dòng điện của các thiết bị chính giúp giảm sai số đo dung lượng. Việc sử dụng dòng SDCBUS đồng nghĩa với việc bạn không cần phải dùng các hệ thống đo lường nâng cao riêng biệt có sẵn trên thị trường.

Toàn bộ quá trình sạc, tạm dừng sạc ngắt quãng và xả sau đó được tự động hóa, loại bỏ các lỗi do con người. Mỗi bài kiểm tra đều có thể lặp lại một cách nhất quán, làm cho hệ thống trở nên rất đáng tin cậy trong việc thử nghiệm dung lượng chính xác.

Tải hồi sinh tích hợp

Khác với các tải thuần trở đơn giản làm lãng phí năng lượng dưới dạng nhiệt, dòng SDCBUS hoạt động như một tải điện tử DC hồi sinh. Nó có thể hấp thụ năng lượng xả, chuyển đổi thành điện xoay chiều và hoàn trả lại vào lưới điện của tòa nhà. Tính năng này giúp việc thử nghiệm công suất cao trong thời gian dài trở nên hiệu quả về mặt năng lượng và tiết kiệm chi phí hơn nhiều.

Ghi dữ liệu và Phân tích

Trong suốt quá trình hoạt động của hệ thống, dữ liệu được ghi lại liên tục. Điều này cho phép tạo các báo cáo và phân tích các đường cong điện áp để phát hiện các vấn đề suy giảm pin tiềm ẩn—ngay cả khi bạn chỉ cần giá trị dung lượng cơ bản.

3 Câu Hỏi Thường Gặp (FAQs)

Câu hỏi 1: Một bài kiểm tra dung lượng pin đầy đủ mất bao lâu?

Thời gian kiểm tra chủ yếu phụ thuộc vào tốc độ xả. Việc kiểm tra ở tốc độ xả 1C (xả toàn bộ dung lượng trong một giờ) mất khoảng một giờ, cộng thêm thời gian cần thiết để sạc và nghỉ. Tốc độ xả nhẹ hơn 0,5C mất 2 giờ. Xem xét toàn bộ chu kỳ gồm sạc, nghỉ và xả, một lần kiểm tra thường mất từ 3 đến 8 giờ, đây là khoảng thời gian thực tế.

Câu hỏi 2: Tại sao pin mới của tôi không đạt được dung lượng đã quảng cáo?

Đầu tiên, hãy đảm bảo rằng bạn đang kiểm tra đúng cách bằng thiết bị chuyên nghiệp. Hầu hết các nhà sản xuất uy tín đều đánh giá dung lượng pin dựa trên các điều kiện lý tưởng cụ thể (ví dụ như xả ở mức 0,2C tại 25°C). Các điều kiện khác, như tốc độ xả cao hoặc nhiệt độ thấp hơn, sẽ dẫn đến kết quả dung lượng thấp hơn. Ngoài ra, một số pin cần thực hiện vài chu kỳ sạc-xả để đạt được dung lượng tối đa.

Câu hỏi 3: Tôi có thể sử dụng thiết bị này cho mọi loại pin không?

Có, các hệ thống như dòng SDCBUS của Jiuyuan Tech rất linh hoạt. Chúng hoạt động với nhiều loại hóa học pin khác nhau, bao gồm Lithium-ion (Li-ion), Lithium Iron Phosphate (LFP), Nickel-Metal Hydride (NiMH), pin axit-chì và pin dòng chảy. Chìa khóa là phải thiết lập các giới hạn điện áp, cường độ dòng điện và điều kiện ngắt phù hợp với từng loại pin cụ thể. Lưu ý rằng thiết bị này không dùng để kiểm tra các cell pin riêng lẻ.