Hôm nay, mình chia sẻ một vài thông tin trong lãnh vực ắc quy liên quan đến:
dung lượng danh định (Nominal capacity),
điện áp cắt (Cut Voltage), và
Tốc độ xả/ phóng điện (HR = Hour Rate), C- Rate.
(Về phần tính Công suất (W) của bình ắc quy, các bạn có thể xem lại bài viết mình đã chia sẻ theo link này).
Dung lượng danh định là lượng điện năng mà ắc quy có thể cung cấp trong một khoảng thời gian nhất định, thường được đo bằng đơn vị ampere-giờ (Ah), phóng/ xả đến một điện áp nhất định, theo tiêu chuẩn tốc độ dòng xả nhất định, và trong điều kiện nhiệt độ nhất định.
Có 3 điều kiện cơ bản được xem như tiêu chuẩn để xác định dung lượng, là nhiệt độ, chuẩn xả, và điện áp cắt.
1. Nhiệt độ: 25°C (với ắc quy, nhiệt độ tại 25°C là quy chuẩn tốt nhất cho ắc quy, nhiệt càng cao, tuổi thọ bình càng ngắn).2. Chuẩn xả:
Tốc độ dòng xả tiêu chuẩn (HR= Hour Rate, ví dụ: 20HR, 10HR, 5HR, 3HR, 1HR) hoặc C-rate (0.05C, 0,1C, 0.2C, 0.3C, 1C, 2C, 3C, ...) Tốc độ xả theo giờ (HR = Hour Rate) Là một thuật ngữ dùng để chỉ thời gian mà ắc quy có thể phóng/ xả hết dung lượng của nó, với một dòng xả cụ thể, và xả đến một mức điện áp cụ thể. Nói cách khác, tỷ lệ xả theo giờ chỉ thời gian mà ắc quy có thể duy trì một dòng xả nhất định cho đến khi dung lượng của nó được sử dụng hết. Thông thường, ắc quy được kiểm tra theo các tỷ lệ xả theo giờ như: 20HR, 10HR, 5HR, 3HR, 1HR... để xác định dung lượng của ắc quy trong các điều kiện khác nhau.
Cách tính Hour Rate (HR):
Giả sử, bạn có một ắc quy 12V-100Ah và
Nếu xả với tốc độ 20HR (xả trong 20 giờ), thì dòng xả sẽ được xác định theo công thức sau: 100Ah ÷ 20 giờ = 5A, tức là dòng xả 5A trong 20 giờ để ắc quy xả hết dung lượng của nó. Dung lượng danh định của ắc quy được xác định kèm theo tốc độ xả. Vậy nên, chúng ta nên ghi rõ là 12V-100Ah (20HR) hoặc 12V-100Ah (10HR) nếu ắc quy đáp ứng được tốc độ xả 10HR. Với ứng dụng xe điện, thường dung lượng được ghi tại 5HR, 3HR,...
Tốc độ xả càng nhanh thì hiệu suất của ắc quy càng giảm (dung lượng giảm) - nghịch biến. Điều này có thể được lý giải là do khi xả tại tốc độ cao, nội nhiệt ắc quy tăng nhanh dẫn đến hiệu suất chuyển đổi năng lượng giảm, làm tổn thất một phần năng lượng và không thể được sử dụng được.
Theo quan sát của cá nhân mình, cùng với phóng dung lượng thực tế, nhận thấy dung lượng ắc quy giảm dần khi tốc độ xả tăng lên, theo từng bước tỷ lệ (số gần đúng nha các bạn) như sau:
tại tốc độ xả 20HR - dung lượng ắc quy đạt 100%
tại tốc độ xả 10HR - dung lượng giảm khoảng 5%
tại tốc độ xả 5HR - dung lượng giảm khoảng 15%
tại tốc độ xả 1HR - dung lượng giảm khoảng 40%
Thông thường (không phải tất cả), ắc quy dùng với ứng dụng dự phòng (backup) có dung lượng từ 100Ah trở lên, nhà sản xuất thường ghi dung lượng tại 10HR và ghi 20HR cho các loại ắc quy nhỏ hơn. Còn nhóm ắc quy dùng cho EV thường được ghi dung lượng với tốc độ xả 5HR và 3HR.
Điều này cũng nói lên rằng, nếu bình được ghi dung lượng với tốc độ xả 10HR, thì đương nhiên nó đáp ứng dung lượng tại tốc độ xả 20HR. Ví dụ, ta có bình 12V-100Ah (5HR), thì nó đáp ứng tất cả tốc độ xả chậm hơn nó (>5HR), nghĩa là dung lượng của nó phải lớn hơn 100Ah nếu xả tại 10HR và 20HR.
Hình minh họa sau đây là bình 12V-100Ah (WPL100-12RN)
Tốc độ xả theo dung lượng danh định (C-Rate): Là một thuật ngữ dùng để miêu tả tốc độ dòng điện mà ắc quy có thể cung cấp (khi xả) hoặc hấp thụ (khi sạc) trong một khoảng thời gian nhất định so với dung lượng danh định của nó.
Cách tính C-rate: C-rate (C) = Dòng điện xả/sạc (A) ÷ Dung lượng danh định (Ah)
Ví dụ: Nếu một ắc quy có dung lượng 100Ah và
Nếu bạn xả với dòng 10A, thì: C = 10A ÷ 100Ah = 0.1C
Nếu bạn xả với dòng 100A, thì: C = 100A ÷ 100Ah = 1C
Nếu bạn xả với dòng 300A, thì: C = 300A ÷ 100Ah = 3C
Mình thường kiểm tra dung lượng ắc quy tại 1C.
Khi phóng (xả) với dòng phóng = 1C (1C= 1 lần dung lượng danh định của bình, ví dụ bình 65Ah thì 1C = 1x 65Ah = 65A), phóng đến điện áp cuối của mỗi hộc là 1.6V (1.6VPC = Vol per cell), thời gian phóng (tùy theo series và hãng, không tính một số hãng ghi khống thông số) thường sẽ rơi vào các mức phổ biến như sau:
từ 34 ~ 36 phút
từ 40 đến 45 phút
từ 50 phút trở lên
Thời gian phóng càng dài, đồng nghĩa với dung lượng của bình càng lớn - đồng biến.
Hình minh họa sau đây là bình WPL65-12ARN, phóng 1C (65A), phóng đến 1.6VPC (9.6V), Thời gian phóng đạt 53 phút 09 giây.
3. Điện áp cắt quy định:
Điện áp danh định của 1 hộc ắc quy (1 cell) là 2V. Điện áp đáy (khi xả cạn) của 1 hộc ắc quy 1.6V. Điện áp đỉnh (áp sạc) của 1 hộc ắc quy là 2.4V.
Thông thường, dòng phóng (xả) từ 1C (1C = 1 lần dung lượng của bình) trở lên, người ta có thể áp dụng điện áp cắt tại 1.6VPC, là ngưỡng thấp nhất của 1 hộc bình. Dòng phóng càng nhỏ, điện áp cắt càng cao. Ví dụ, với chuẩn phóng từ 10HR đến 20HR, người ta thường áp dụng điện áp cắt tại 1.75VPC, tương đương với 10.5V đối với bình có điện áp danh định 12V. Điện áp cắt càng thấp, ta thu được càng nhiều điện năng. Tuy nhiên, lại tuy nhiên, điện áp cắt phải phù hợp. Cắt quá cao thì thu được ít điện năng. Cắt quá thấp lại gây nguy hại cho bình. Nhẹ thì bình bị lão hóa nhanh (sulfate hóa), nặng thì có thể gây nguy hại cho bình lẫn thiết bị nếu chẳng may bình bị ngược cực (đảo cực). Do điện ắc quy là điện 1 chiều (DC), nên khi bình bị đảo cực, thiết bị gắn với bình rất dễ bị tổn hại.
Dung lượng danh định hàm ý chỉ áp dụng với ắc quy mới; với bình cũ, dung lượng sẽ giảm dần theo thời gian.
Hy vọng chia sẽ của mình sẽ hữu ích với các bạn.
Saigon 12.09.2025
Nguyễn Triều Thiên
0903758448 | 0915758448
info@Luudien.vn
www.Luudien.vn
