CHƯƠNG I

HÖ thèng cung cấp p p p điiiiện n n n HÖ thèng cung c HÖ thèng cung c HÖ thèng cung c

Ch−¬ng I. hỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

I. Nhiệm vụ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn,

c¸c nguồn điện trªn «t«

II. ¾c qui khëi ®éng

III. M¸y ph¸t ®iÖn

IV. Bé ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p

1

Nhiệm vụ:

- Cung cÊp n¨ng l−îng cho c¸c phô t¶i ®iÖn trªn «t«

- Yªu cÇu phô t¶i trªn «t«

+ C«ng suÊt cña phô t¶i

C«ng suÊt C¸c phô t¶I trªn «t« C«ng suÊt C¸c phô t¶I trªn «t« C«ng suÊt C¸c phô t¶I trªn «t« C«ng suÊt C¸c phô t¶I trªn «t«

2

+ ChÊt l−îng dßng ®iÖn

C¸c nguån ®iÖn trªn «t«: ¾c qui, m¸y ph¸t ®iÖn

- ¾c qui vµ m¸y ph¸t ®Êu song song víi nhau

cïng cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i -Khi ®éng c¬ kh«ng lµm viÖc, ¾c qui lµm nhiÖm

vô cÊp ®iÖn cho phô t¶i -Khi ®éng c¬ ®/ lµm viÖc, m¸y ph¸t lµm nhiÖm

vô cÊp ®iÖn cho phô t¶I vµ n¹p ®iÖn cho ¾c qui

S¬ ®å ®Êu nèi ¾c qui-m¸y ph¸t

3

C¸c thµnh phÇn cña hÖ thèng cung cÊp ®iÖn

- Nguån ®iÖn: ¾c qui vµ m¸y ph¸t - Bé ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p m¸y ph¸t - §Ìn b¸o n¹p ®iÖn cho ¾c qui

4

Ch−¬ng I. hỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

I. Nhiệm vụ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn,

c¸c nguồn điện trªn «t«

II. ¾c qui khëi ®éng

III. M¸y ph¸t ®iÖn

IV. Bé ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p

II.1. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU ĐỐI VỚI ẮC QUI

- Ắc qui là nguồn điện hoá. - Quá trình biến đổi năng lượng trong ắc qui có tính thuận nghịch

- Yªu cÇu vÒ chÕ ®é cÊp ®iÖn cña ¾c qui

+ ẮC qui cung cấp điện cho phụ tải khi động cơ chưa làm việc

+ Kh¶ n¨ng cÊp dßng ®iÖn lín trong thêi gian ng¾n

- Phô t¶i ®Æc tr−ng cña ¾c qui lµ m¸y khëi ®éng

+ C«ng suÊt m¸y khëi ®éng cña xe du lÞch ~ 1,2 kW

+ C«ng suÊt m¸y khëi ®éng cña xe t¶I

~ 3 kW

- §Æc ®iÓm nguån ®iÖn ¾c qui

+ §iÖn trë trong cña nguån ph¶I rÊt nhá

5

II.2.1. Qu¸ tr×nh ho¸ häc trong ¾c qui ch× - axÝt

- Ph−¬ng tr×nh biÕn ®æi ho¸ häc ë c¸c b¶n cùc

+ BiÕn ®æi ho¸ häc ë c¸c b¶n cùc khi ¾c qui phãng ®iÖn

+ BiÕn ®æi ho¸ häc ë c¸c b¶n cùc khi ¾c qui ®−îc n¹p ®iÖn

- GhÐp nèi song song, nèi tiÕp

+ GhÐp nèi song song c¸c ¾c qui ®¬n ®Ó t¨ng dung l−îng cña nguån ®iÖn (n¨ng l−îng tÝch luü)

+ GhÐp nèi nèi tiÕp c¸c ¾c qui ®¬n ®Ó t¨ng søc ®iÖn ®éng cña nguån ®iÖn

- Biến đổi ë c¸c b¶n cùc khi ắc qui phóng điện

6

- Biến đổi ë c¸c b¶n cùc khi ắc qui được nạp điện

Quá trình tích và phóng của ắc qui

GhÐp nèi tiÕp 6 ng¨n ¾c qui ®Ó ®−îc b×nh ¾c qui cã søc ®iÖn ®éng 12 vol.

Trong mét ng¨n ¾c qui ®¬n ghÐp song song c¸c b¶n cùc d−¬ng vµ c¸c b¶n cùc ©m nhê ®ã t¨ng dung l−îng cña ¾c qui

7

II.2.2. CÊu t¹o b×nh ¾c qui ch× - axÝt

- Ng¨n ¾c qui ®¬n - B×nh ¾c qui

B¶n cùc (Battery plates)

8

Ph©n khèi b¶n cùc vµ tÊm ng¨n (Plates & Separator)

N¾p & lç th«ng h¬i N¾p & lç th«ng h¬i N¾p & lç th«ng h¬i N¾p & lç th«ng h¬i

9

II.2.3. C¸c ®Æc tÝnh c¬ b¶n

(vol) - Søc ®iÖn ®éng e = 0,85 + γγγγ

- Dung l−îng ¾c qui C = I.t (A.h)

+ Dung l−îng phãng Cp= Ip.tp

+ Dung l−îng n¹p Cn = In.tn

+ Dung l−îng Peukert Cpeu = 1.tpeu = Const.

- §Æc tÝnh phãng ®iÖn

- §Æc tÝnh n¹p ®iÖn

Søc ®iÖn ®éng vµ ®iÖn trë trong cña ¾c qui phô thuéc nång ®é dung dÞch ®iÖn ph©n

10

§Æc tÝnh phãng ®iÖn

§Æc tÝnh phãng cña ¾c qui 60 A.h

11

§iÖn dung phãng cña ¾c quy phô thuéc vµo dßng ®iÖn phãng

12

§Æc tÝnh n¹p ®iÖn

Energy/weight

30-40 Wh/kg

Energy/size

60-75 Wh/L

Power/weight

180 W/kg

50%-92%

Charge/discharge efficiency

Self-discharge rate

3%- 20%/month

Cycle durability

500-800 cycles

Nominal cell voltage 2.105 V

13

II.2.5. Ch¨m sãc kü thuËt

KiÓm tra tr¹ng th¸i tÝch ®iÖn

+ Sö dông von kÕ phô t¶i + §o nång ®é dung dÞch ®iÖn ph©n

- Bæ sung møc dung dÞch ®iÖn ph©n

- Ng¨n hiÖn t−îng phãng ®iÖn bÒ mÆt

- N¹p ®iÖn bæ sung ®Þnh kú trong qu¸ tr×nh sö dông

14

- B¶o qu¶n ¾c qui

2 ph−¬ng ph¸p n¹p ®iÖn cơ bản cho ¾c qui:

- N¹p víi dßng n¹p kh«ng ®æi

TÝnh to¸n m¹ch n¹p

I

C

i

N

=

.05,0

min(

)

=

..2,1

n

i

aq

,20

U

N

.6.7,2≥

n

aq

U

N

−

.6.9,1

n

aq

,

0

=

RIP = t t

2 n

max

tR

min =

R t

max

I

n

- N¹p víi ®iÖn ¸p n¹p kh«ng ®æi

U

N

TÝnh to¸n m¹ch n¹p

.6,2=

n

aq

15

Trªn «t« ¾c qui ®−îc n¹p ®iÖn tõ m¸y ph¸t theo ph−¬ng ph¸p n¹p ®iÖn víi ®iÖn ¸p kh«ng ®æi Ump = 13,8 ÷÷÷÷14,5 vol. (hoÆc Ump = (2,3 ÷÷÷÷2,4).6 vol.

- So s¸nh 2 ph−¬ng ph¸p n¹p ®iÖn

Đặc điểm

Nạp với In const

Nạp với Un const

Ắc qui được nạp no

Ắc qui chưa nạp no

Chất lượng nạp

Kéo dài >20 h

Ngắn <10h

Thời gian nạp

Mắc nối tiếp, yêu cầu các ắc qui có dung lượng gần giống nhau

Ghép các ắc qui khi nạp

Mắc song song, không phụ thuốc vào dung lượng các ắc qui đưa vào nạp

Nạp ắc qui mới, nạp sửa chữa, nạp bổ sung, định kỳ

Nạp nhanh, mạch nạp trên ôtô

Phạm vi ứng dụng

CÁC PHƯƠNG PHÁP NẠP ĐIỆN TRONG SỬ DỤNG

Đặc điểm Phương pháp nạp

Điện áp nạp không đổi

Dòng nạp không đổi

- Điện áp nạp 14,4 vol - Ắc qui không được nạp no - Thời gian nạp ~7h - Dòng nạp 0,1 C10, hoặc 1/16 RC hoặc 1/40 CCA thời gian nạp 10h, nhiệt độ bề mặt ắc qui khi nạp 43oC - Ắc qui được nạp no - Thời gian nạp dài

Nạp nhanh

16

- Dòng nạp lớn không quá 5 lần dòng nạp ở chế độ nạp In const, thời gian nạp ngắn (sau 1h ắc qui đã có thể nhận được tới 70% dung lượng định mức)