– Trong các nhà máy sản xuất công nghiệp, nhà máy điện, hệ thống máy tính, viễn thông…Ắc quy được thiết kế trở thành một nguồn điện dự phòng nhằm mục đích đảm bảo nguồn điện không bị gián đoạn khi xảy ra các sự cố mất điện bất thường (AC/DC UPS). Nguồn năng lượng lưu trữ trong Ắc quy là một nguồn điện dự phòng rất quan trọng được sử dụng cho điều khiển, bảo vệ, dừng khẩn các thiết bị tổ máy, hệ thống chiếu sáng khẩn (light emergency) và hệ thống điều khiển trạm điện (EHV)… Ngoài ra, Ắc quy còn được sử dụng làm nguồn khởi động, đèn chiếu sáng trong các xe ô tô, xe máy, hay là nguồn năng lượng được chuyến hóa thành cơ năng trong các xe đạp điện, máy điện…

– Trên thị trường ắc quy nói chung hiện tại có rất nhiều tên gọi Ắc quy khác nhau như: ắc quy nước, ắc quy axít, ắc quy axít kiểu hở, ắc quy kín khí, ắc quy không cần bảo dưỡng, ắc quy khô, ắc quy GEL, ắc quy kiềm…Thực ra thì cách nói như trên là các cách gọi khác nhau của vài loại ắc quy cơ bản mà thôi, cách gọi như trên chính là cách gọi có thể bao hàm vào nhau mà nếu nghe qua bạn đừng hoang mang rằng tại sao có nhiều loại ắc quy như vậy. Trên thực tế thường phân biệt thành hai loại ắc quy thông dụng hiện nay là:

–   Ắc quy sử dụng điện môi bằng A-xít gọi tắt là ắc quy A-xít (hoặc ắc quy Axít-Chì) và cũng được chia làm 2 loại chính sau:

+ Ắc quy A-xít chì hở (Vented Lead-Acid Batteries)

+ Ắc quy A-xít chì kín (Valve-Regulated Lead- Acid)

     Hai loại này đang bị gọi nhầm một cách thông dụng là: ắc quy nước và ắc quy khô (đúng ra thì ắc quy điện môi dạng keo mới gọi là ắc quy khô).

–   Ắc quy sử dụng điện môi bằng kiềm gọi tắt là ắc quy kiềm (Nickel-Cadmium Batteries)

Tuy có hai loại chính như vậy nhưng ắc quy kiềm có vẻ ít gặp vì giá thành cao hơn nhiều so với Ắc quy A-xít có cùng các thông số tương đương như: điện áp định mức (Nominal voltage), dung lượng Ah (Capacity)… nên đa số các ắc quy thông dụng mà bạn gặp trên thị trường hiện nay là loại ắc quy A-xít chì, còn ắc quy kiềm đa phần được sử dụng trong các nhà máy công nghiệp như: Nhà máy điện, nhà máy thép, giàn khoang, trạm điện, trạm viễn thông…. Tuy nhiên, đối với loại Axít-chì thì theo kinh nghiệm thực tế cũng như các tiêu chuẩn quốc tế hiện hành như IEEE 450-2010&IEC 60896-11(Axit-chì hở), IEEE 1188-2005&IEC 60896-22 (A-xít chì kín) cho thấy nó dễ bị gặp hiện tượng chết đột tử khi dung lượng bình suy giảm chỉ còn lại dưới 80%, dễ bị hư hỏng khi ngắn mạch và công tác bảo dưỡng ắc quy axit-chì khó khăn tốn kém hơn loại Ắc quy kiềm. Đối với các loại bình Ắc quy kiềm thì theo tiêu chuẩn IEEE1106-2005 & IEC 60623 & IEC 60993 (Ni-cd kiềm) cho thấy các công tác bảo dưỡng ắc quy kiềm dễ dàng, độ tin cậy cao. Ngoài ra, ắc quy kiềm có thể xả rất sau, ngắn mạch mà không sợ bị chết đột tử và dung lượng bình dù bị suy giảm theo thời gian cho đến khi không đạt yêu cầu của nguồn điện dự phòng theo thiết kế chứ hiếm khi xảy ra hiện tượng hư hỏng bất thường.

1. Mục đích việc xả bình ắc quy

Trong tất cả các tài liệu hướng dẫn sử dụng (O&M) của nhà sản xuất ắc quy và các tiêu chuẩn quốc tế IEEE hiện hành: IEEE1106 (ắc quy Ni-Cd kiềm), IEEE450 (ắc quy Axit-chì hở) và IEEE1188 (ắc quy Axit-chì kín) đều khuyến cáo người dùng phải xả hết dung lượng bình ắc quy và nạp đầy lại sau 1 khoảng thời gian mà bình ắc quy không thực hiện chức năng nạp xả, ví dụ như: bình đang lưu kho, bình sử dụng ở các trạm điện viễn thông, UPS…Mục đích công tác xả và nạp bình ắc quy là nhằm bảo dưỡng bình ắc quy luôn trong tình trạng hoạt động tốt nhất, không bị chai các bản cực và giảm khả năng lưu điện của bình sau một thời gian không sử dụng

2. Khoảng thời gian thực hiện xả bình ắc quy định kỳ

Khoảng thời gian xả bình ắc quy định kỳ nên thực hiện theo đúng khuyến cáo của các tiêu chuẩn IEEE. Ngoài ra cần kết hợp với khuyến cáo của nhà sản xuất vì phụ thuộc từng ứng dụng mà định kỳ xả bình ắc quy sẽ khác nhau. Không nên thực hiện xả/nạp bình ắc quy quá nhiều lần trong khoảng một thời gian ngắn, điều đó sẽ làm ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe bình ắc quy của bạn. Nhìn chung, các nhà sản xuất cũng khuyến cáo định kỳ xả/nạp theo đúng tiêu chuẩn IEEE như sau:

– Ắc quy Ni-Cd kiềm: theo tiêu chuẩn IEEE1106-2005 định kỳ nạp/xả là 5 năm/1lần

– Ắc quy Axit-chì: theo tiêu chuẩn IEEE1106-2005 (Axit-chì hở) và IEEE 1188-2005 (Axit-chì kín) thì định kỳ nạp/xả là 25% tgian thiết kế/1lần. Nếu các bình ắc quy không có thời gian thiết kế thì cần thực hiện định kỳ 12-18 tháng/1 lần.

3. Cách xả bình ắc quy

Việc xả bình ắc quy định kỳ ngoài mục đích để bảo dưỡng ắc quy thì nó còn giúp ta đánh giá dung lượng thực tế của bình ắc quy đó. Các bước để thực hiện xả bình ắc quy cụ thể như sau:

B1: Tính chọn dòng xả bình ắc quy

Cách chọn dòng xả ắc quy cũng tương tự như cách chọn dòng nạp cho ắc quy. Theo các tiêu chuẩn IEEE thì dòng xả sẽ được chọn như sau:

– Đối với ắc quy Ni-Cd kiềm: Ixả = 0.2C5 (A). Ví dụ, bình Ni-Cd kiềm của bạn có dung lượng 100Ah thì dòng xả được chọn là 0.2*100=20A.

– Đối với ắc quy Axit-chì (hở & kín): Ixả = 0,1C10 (A). Ví dụ, bình Axit-chì của bạn có dung lượng 100Ah thì dòng xả được chọn là 0.1*100=10A.

Tất nhiên, bạn có thể chọn dòng xả lớn hơn để thời gian xả giảm lại nhưng khi dòng xả lớn sẽ làm nhiệt độ bình tăng nhanh hơn và có nguy cơ làm phồng rợp, hư hỏng bình. Còn nếu bạn chọn dòng xả nhỏ hơn thì thời gian xả sẽ lâu hơn.

B2: sử dụng bộ tải giả dòng điện không đổi (Constant current load bank)

– Bộ tải giả này được thiết kế với bộ điều khiển (Monitor) để tự động giám sát và điều chỉnh giá trị điện trở xả theo mức điện áp bình ắc quy để giữ cho dòng điện xả của ắc quy qua bộ tải giả luôn ở một giá trị không đổi (Constant current) được cài đặt trước. Ưu điểm: dòng điện xả có giá trị ổn định, khả năng tinh chỉnh dòng xả cao và giúp ta đánh giá dung lượng của hệ thống ắc quy được chính xác theo đúng các tiêu chuẩn IEEE&IEC hiện hành. Nhược điểm: chi phí rất đắt chỉ thích hợp sử dụng trong bảo dưỡng hệ thống ắc quy công nghiệp, người vận hành máy đòi hỏi phải được đào tạo chuyên môn kỹ trước khi sử dụng.

– Cách sử dụng: Sau khi bạn chọn được dòng điện xả như Bước 1, chỉ cần cài đặt dòng điện xả đó vào máy và các điểm để máy tự động dừng quá trinh xả bao gồm: thời gian xả tối đa, mức điện áp cuối của hệ thống ắc quy và tổng dung lượng xả. Máy sẽ tự động theo dõi và điều chỉnh để dòng điện xả của bình ắc quy không đổi trong suốt quá trình xả cho đến khi thỏa mãn 1 trong các điểm dừng xả thì bộ xả sẽ tự động dừng quá trình xả bình ắc quy lại.

– Có khá nhiều loại tải giả do VN và nước ngoài sản xuất có thể đáp ứng được chức năng này.

Thông số kỹ thuật máy:

+ Nguồn AC cấp cho bộ xả hoạt động là: 220Vac, 50Hz

+ Đặc tính ngõ: Dải điện áp vào từ 10-300Vdc; Dài dòng điện vào từ 0-100A; Cho phép cài đặt 3 điểm dừng xả: thời gian xả, điện áp cuối và dung lượng đã xả.

+Giám sát online từng cell ắc quy về nhiệt độ, điện áp, báo động khi có sự sụt áp bất thường của cell (1.2v; 2v; 4v; 6v; 12v)

+Xuất bản test report trên máy tính.

Xả ắc quy bằng máy + Thông số xả: Vì dải điện áp xả của bộ tải giả này là từ 10-300Vdc và dải dòng điện xả nằm trong khoảng 0-120A, nên nó chỉ sử dụng được cho các hệ thống ắc quy có điện áp trong dải 10-300Vdc và dòng xả <100A.

  Ví dụ: Ta cần xả một hệ thống ắc quy 220VDC gồm 110 bình ắc quy axit-chì 2V/bình mắc nối tiếp nhau, dung lượng bình là 400Ah.

+ Việc cài đặt các thông số xả cho bộ tải giả như sau:

Đầu tiên, ta sẽ Cài đặt dòng điện xả là 0.1C10=40A, thời gian xả là 10h, giới hạn điện áp dàn 190V, Dung lượng xả là 400Ah (xả cạn), giới hạn điện áp từng cell là 1.8V.

+ Các sensor theo dõi điện áp từng cell:

Cuối cùng là theo dõi các thông số trong quá trình xả cho đến khi hệ thống tự động dừng.