Hệ thống điện điện tử ô tô, phần ắc quy

CHƯƠNG I

HÖ thèng cung cấp
n
c p điiện

Ch−¬ng I.

I.

hỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

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
+ ChÊt l−îng dßng ®iÖn

C«ng suÊt C¸c phô t¶I trªn «t«

2


Các nguồn điện trên ôtô: ắc qui, máy phát điện
- ắc qui và máy phát đấu song song với nhau
cùng cung cấp điện cho phụ tải
-Khi động cơ không làm việc, ắc qui làm nhiệm
vụ cấp điện cho phụ tải
-Khi động cơ đ/ làm việc, máy phát làm nhiệm
vụ cấp điện cho phụ tảI và nạp điện cho ắc qui

Sơ đồ đấu nối ắc qui-máy phát

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


Chơng I.

I.

h THNG CUNG CP IN

Nhim v hệ thống cung cấp điện,
các ngun in trên ôtô

II.

ắc qui khởi động

III. Máy phát điện
IV. Bộ điều chỉnh điện áp

II.1. NHIM V, YấU CU I VI C QUI
- c qui l ngun in hoỏ.
- Quỏ trỡnh bin i nng lng trong c qui cú tớnh
thun nghch

- Yêu cầu về chế độ cấp điện của ắc qui
+ C qui cung cp in cho ph ti khi ng c cha lm vic
+ Khả năng cấp dòng điện lớn trong thời gian ngắn

- Phụ tải đặc trng của ắc qui là máy khởi động
+ Công suất máy khởi động của xe du lịch
+ Công suất máy khởi động của xe tảI

~ 1,2 kW
~ 3 kW

- Đặc điểm nguồn điện ắc qui

+ Điện trở trong của nguồn phảI rất nhỏ

5


II.2.1. Quá trình hoá học trong ắc qui chì - axít
- Phơng trình biến đổi hoá học ở các bản cực
+ Biến đổi hoá học ở các bản cực khi ắc qui
phóng điện
+ Biến đổi hoá học ở các bản cực khi ắc qui
đợc nạp điện
- Ghép nối song song, nối tiếp
+ Ghép nối song song các ắc qui đơn để tăng
dung lợng của nguồn điện (năng lợng tích luỹ)
+ Ghép nối nối tiếp các ắc qui đơn để tăng sức
điện động của nguồn điện

- Bin i ở các bản cực khi c qui phúng in

- Bin i ở các bản cực khi c qui c np in

6


Quỏ trỡnh tớch v phúng ca c qui

Ghép nối tiếp 6 ngăn ắc qui để
đợc bình ắc qui có sức điện
động 12 vol.

Trong một ngăn ắc qui đơn ghép
song song các bản cực dơng và
các bản cực âm nhờ đó tăng dung
lợng của ắc 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)

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

8


N¾p & lç th«ng h¬i

9


II.2.3. Các đặc tính cơ bản
- Sức điện động

e = 0,85 + (vol)

- Dung lợng ắc qui

C = I.t (A.h)

+ Dung lợng phóng Cp= Ip.tp
+ Dung lợng nạp

Cn = In.tn

+ Dung lợng Peukert Cpeu = 1.tpeu = Const.

- Đặc tính phóng điện
- Đặc tính nạp điện

Sức điện động và điện trở trong của ắc qui
phụ thuộc nồng độ dung dịch điện phân

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

§Æc tÝnh n¹p ®iÖn

12


Energy/weight

30-40
Wh/kg

Energy/size

60-75 Wh/L

Power/weight

180 W/kg

Charge/discharge
efficiency

50%-92%

Self-discharge rate

3%20%/month

Cycle durability

500-800
cycles

Nominal cell voltage 2.105 V

13


II.2.5. Chăm sóc kỹ thuật
Kiểm tra trạng thái tích điện
+ Sử dụng von kế phụ tải
+ Đo nồng độ dung dịch điện phân

- Bổ sung mức dung dịch điện phân
- Ngăn hiện tợng phóng điện bề mặt
- Nạp điện bổ sung định kỳ trong quá trình sử dụng
- Bảo quản ắc qui

14


2 ph−¬ng ph¸p n¹p ®iÖn cơ bản cho ¾c qui:
- N¹p víi
dßng n¹p
kh«ng ®æi

TÝnh to¸n m¹ch n¹p

U n ≥ 2,7.6.N aq
Rt max =

U n − 1,9.6.N aq
In

I n = 0,05 . min( C 20 ,i )

, Rt min = 0

i = 1, 2 .. N aq

Pt = I n2 Rt max

- N¹p víi
®iÖn ¸p
n¹p
kh«ng ®æi

TÝnh to¸n m¹ch n¹p

U n = 2,6.N aq

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.

15

- So s¸nh 2 ph−¬ng ph¸p n¹p ®iÖn
Đặc điểm
Chất lượng nạp
Thời gian nạp

Nạp với In const
Ắc qui được nạp no

Ắc qui chưa nạp no

Kéo dài >20 h

Ngắn <10h

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

Phạm vi ứng
dụng

Nạp với Un const

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

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

vào nạp
Nạp nhanh, mạch nạp
trên ôtô

CÁC PHƯƠNG PHÁP NẠP ĐIỆN TRONG SỬ DỤNG
Phương pháp
nạp
Điện áp nạp
không đổi

Dòng nạp
không đổi

Nạp nhanh

Đặc điểm
- 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
- 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)

16