VẬN HÀNH TỦ NẠP LOTN SERIES - CÂU HỎI VÀ GIẢI ĐÁP

Câu hỏi 1: 

Hỏi:  Ngoài các thông số dòng và áp danh định, tủ nạp LOTN Series còn đưa ra nhiều thông số khác. Tại sao vậy?  Nó có ích gì không hay chỉ làm phức tạp thêm vấn đề?

Trả lời:  Mỗi tính năng kỹ thuật của một thiết bị điện nói chung cần có các thông số để định lượng và đánh giá. Các thông số kỹ thuật của tủ nạp LOTN Series cũng được đưa ra với mục đích trên. Vấn đề là các tính năng kỹ thuật được đưa ra có ý nghĩa thực tiến hay không. Sau đây là các tính năng kỹ thuật chính của tủ nạp LOTN Series và các thông số một chiều tương ứng:

·          Điện áp danh định Uf xác định điện áp là việc của tủ nạp

·          Điện áp kết thúc nạp Boost Uk là điện áp mà tại đó quá trình Boost kết thúc: Uk>Uf

·          Điện áp tối đa Umax là điện áp cảnh báo ngưỡng trên: Umax>Uk>Uf

·          Điện áp bảo vệ Uxhv là điện áp mà tại đó phần mềm tiến hành thao tác bảo vệ (khóa cầu chỉnh lưu): Uxhv>Umax>Uk>Uf

·          Điện áp Um là điện áp tối thiểu mà thiết bị phuc tải còn có thể làm việc. Đây là điện áp giúp xác định ngưỡng dưới để chế độ Zic Zac (phóng nạp luân phiên) làm việc.

·          Dòng Ix là dòng mà tại đó có thể đánh giá có dòng nạp, thường chọn Ix=2A

·          Dòng Ib là dòng Boost: Ib = 10% dung lượng ắc quy: Ib>Ix

·          Dòng Imax là dòng tối đa mà tại đó phần mềm tiến hành thao tác bảo vệ (khóa cầu chỉnh lưu): Imax>Ib>Ix

·          Giá trị biến thiên điện áp tức thời là giá trị điện áp tăng hoặc giảm quá lớn giữa hai lần đo lường mà cần thực hiện bảo vệ

·          Dòng định mức Iđm là dòng tối đa mà tủ nạp có thể cung cấp mà không bảo vệ. Thông thường Iđm được xác định bởi công suất biến áp cách ly, tiết diện dây lực và dòng tối đa của Thyristor, …: Tđm> Imax>Ib>Ix

Phần cứng tủ nạp LOTN Series có nhiệm vụ đo lường các thông số trên và Phần mềm hoạt động trên cơ sở các giá trị đo lường và chế độ làm việc của nạp.

Câu hỏi 2: 

Hỏi:  Có tới 4 thông số về dòng điện gồm Iđm, Imax,  Ib và Ix và trên bảng LED chỉ có một đèn vàng ký hiệu CURRENT. Vậy là sao?

Trả lời:  Chỉ với 01 đèn vàng CURRENT ta có thể biểu diễn 03 trạng thái của dòng điện nạp:

·          Đèn CURRENT tắt cho biết dòng nạp đang nhỏ hơn Ix=2A.

·          Đèn CURRENT sáng cho biết dòng nạp đang lớn hơn 2A nhưng nhỏ hơn dòng Boost Ib (Ib>Dòng_hiện_tại>Ix)

·          Đèn CURRENT nhấp nháy cho biết dòng nạp đang lớn hơn dòng Boost Ib (Dòng_hiện_tại>Ib>Ix)

·          Imax là ngưỡng bảo vệ bằng phần mềm và không được thể hiện lên đèn CURRENT

Chỉ từ xa nhìn đèn CURRENT, về cơ bản đã nắm được một thông số quan trong của tủ nạp LOTN Series đó là dòng nạp.

Câu hỏi 3:

Hỏi:  Các thông số nào có thể cài đặt được trên tủ nạp LOTN Series?

Trả lời:  Các thông số sau đây có thể cài đặt được trên tủ nạp LOTN Series:

·          Dòng Ix

·          Dòng Boost Ib   

·          Dòng bảo vệ Imax

·          Điện áp danh định Uf và từ đó tính ra Umin, Umax, Uxhv

·          Điện áp kết thúc Boost Uk

·          Biến thiên điện áp tức thời dU/dt (bảo vệ)

·          Chế độ làm việc: BOOST,  FLOAT, AUTO và ZIC ZAC

Câu hỏi 4:

Hỏi:  Có thể kết nối tủ nạp LOTN Series với máy tính không?

Trả lời:  Trên tủ nạp LOTN Series có 01 cổng RS232 cho phép kết nối với máy tính PC. Thông qua máy tính PC này ta có thể làm được nhiều việc, ví dụ:

·          Giám sát và điều khiển toàn bộ hoạt động của tủ nạp;

·          Khảo sát đắc tuyến Volt - Amper của ắc quy cũng như phụ tải khác qua chức năng tăng dần điện áp DC từ 0 tới 300VDC và qua đó xác định thông số tối ưu cài đặt cho tủ nạp;

·          Khảo sát và lưu trữ thông số vận hành của tủ nạp để hỗ trợ sửa chữa khắc phụ sự cố nếu có;

·          Hướng dẫn cài đặt tủ nạp một cách on-line;

Với kết nối máy tính, tủ nạp LOTN Series trở thành một công cụ phục vụ thí nghiệm ĐIỆN MỘT CHIỀU của Trung tâm thí nghiệm điện.

Câu hỏi 5:

Hỏi: Theo catalog tủ nạp LOTN Series có các chế độ làm việc như Boost (nạp tăng cường), Float (phụ nạp),  Zic Zac (phóng nạp luân phiên) và Auto (tự động).  Vậy chế độ Auto thực chất là gì?

Trả lời: Auto là chế độ nạp tự động mà ở đó phần mềm tủ nạp sẽ tự động xác định trạng thái ắc quy để chọn chế độ Boost hoặc Float cũng như Zic Zac.

Câu hỏi 6:

Hỏi: Chọn chế độ BOOST (nạp tăng cường) phải phù hợp với trạng thái ắc quy và tự động hoàn toàn chứ không phải theo ý muốn chủ quan. Tủ nạp LOTN Series giải quyết vần đề này như thế nào?

Trả lời:  Xin mời xem giải đáp ở câu hỏi 14.

Câu hỏi 7:

Hỏi:  Ở chế độ Auto, sau khi xác định được rằng ắc quy đang ở trạng thái quá đói tủ nạp thực hiện quá trình nạp Boost. Vậy khi nào thì quá trình nạp Boost kết thúc?

Trả lời:  Chế độ Boost cho phép tăng dòng nạp tới giá trị đã cài đặt trên tủ nạp (Ib). Quá trình tăng dòng luôn đi kèm kiểm soát giá trị điện áp nạp và dòng nạp hiện thời. Có 02 khả năng có thể xảy ra:

1). Điện áp nạp đã đạt tới giá trị Uk trong khi dòng nạp chưa tới giá trị Ib. Khi đó  phần mềm kết thúc quá trình Boost và chuyển sang chế độ nạp Float. Đây là trường hợp ắc quy chưa no nhưng không quá đói.

2). Ngược lại khi dòng nạp đạt tới giá trị Ib nhưng điện áp chưa đạt tới giá trị Uk. Ở trường hợp này phần mềm ngừng tăng dòng để duy trì quá trình Boost. Như thế  ắc quy sẽ no dần theo  theo thời gian. Đây là trường hợp ắc quy đói.

Câu hỏi 8:

Hỏi:  Đối với tủ nạp 220VDC tại sao có trường hợp điện áp nạp chỉ đạt giá trị khoảng 100VDC (thay vì 220VDC) trong khi dòng nạp đo được là 5A?

Trả lời:  Đây là trường hợp ắc quy đói hoặc quá đói và lúc đó phần mềm đã chuyển sang chế độ nạp Boost (Xem câu hỏi 6). Nếu dòng Ib cài đặt là 12A thì giá trị 5A đo được cho biết chế độ Boost đã được thực hiện một khoảng thời gian nhất định. Do ắc quy no dần nên dòng nạp đã giảm từ giá trị ban đầu là 12A xuống giá trị 5A.

Khi đó giá trị 100VDC của điện áp là hợp lý vì phần mềm ở đã dừng lại để duy trì quá trình Boost. (Nếu cứ để áp tăng lên tới 220VDC thì dòng sẽ vượt quá 12A, tức là không được khống chế, điều này sẽ dẫn tới hỏng ắc quy hoặc hỏng cả tủ nạp).

Câu hỏi 9:

Hỏi:  Lại hỏi tiếp theo câu hỏi 8: Với điện áp 100VDC và dòng 5A như trên thì làm sao có thể  kết thúc quá trình nạp Boost? Tức là làm sao ắc quy có thể no được?

Trả lời:  Khi nạp Boost, dòng đã giảm từ 12A xuống 5A cho thấy ắc quy đã no dần. Tuy nhiên điện áp đo được là 100VDC cho thấy ắc quy chỉ no hơn chứ chưa hết đói (đầy điện). Thiết kế tủ nạp cho phép phần mềm khởi động lại sau mỗi chu kỳ 57 phút. Khi khởi động lại, quá trình Boost mới được tái lập, dòng Boost một lần nữa lại đạt 12A với điện áp lớn hơn giá trị 100VDC trước đó. Như vậy sau nhiều chu kỳ Boost điện áp sẽ đạt giá trị danh định, dòng sẽ về 0, ắc quy sẽ đầy điện.

Câu hỏi 10:

Hỏi:  Lại hỏi tiếp theo câu hỏi 9: Vậy thì sau bao lâu thì nạp đầy ắc quy sau khi bị xả kiệt?

Trả lời:  Số chu kỳ Boost đủ để nạp đầy ắc quy từ khi bị xả kiệt tùy thuộc vào dung lượng ắc quy và dòng Ib được cài đặt. Theo thông số mà nhà chế tạo ắc quy cung cấp, dòng Ib tối ưu thường được chọn là 10% dung lượng ắc quy. Ví dụ đối ắc quy có dung lương 120AH thì dòng Boost Ib là 12A. Vậy theo lý thuyết sau khoảng 10 giờ ắc quy sẽ no nếu duy trì dòng Boost là 12A.

Đối với tủ nạp LOTN series dòng nạp Boost bắt đầu từ 12A và giảm dần ở mỗi chu kỳ Boost nên sau khoảng 15 đến 20 giờ thì ắc quy sẽ no.

Lưu ý:  - Có thể tăng dòng Ib để giảm thời gian nạp Boost cho ắc quy đói.

             - Tránh trường hợp để ắc quy bị xả kiệt.

Câu hỏi 11:

Hỏi:  Tại sao tủ nạp LOTN Series có thể nạp cho số lượng bình ắc quy bất kỳ (1, 2, ..10,.., 18 bình) mà không cần thay đổi điện áp danh định là 220VDC.

Trả lời:  Tủ nạp LOTN Series vừa kiểm soát dòng vừa kiểm soát áp trong suốt quá trình nạp, do đó khi dòng nạp đã đạt tới Ib thì quá trình nạp dừng lại cho dù điện áp vẫn chưa đạt giá trị danh định (xem câu hỏi 9). Do đó ngay cả khi với 01 bình ắc quy, tủ nạp vẫn nạp bình thường mà không gây nguy hiểm cả cho ắc quy lẫn cho tủ nạp.

Tuy nhiên trường hợp này chỉ áp dụng để  bảo dưỡng ắc quy. Ở chế độ vận hành số bình ắc quy vẫn phải phù hợp với điện áp sử dụng.

Câu hỏi 12:

Hỏi:  Tại sao cần có chế độ nạp Zic Zac và tại sao chế độ nạp này cho phép chống chai ắc quy?

Trả lời:  Phụ tải của ắc quy có dải làm việc nhất định nên chỉ cần duy trì điện áp ắc quy nằm trong dải nói trên (gọi dải nạp). Chế độ nạp Zic Zac trên tủ nạp LOTN Series khai thác đặc tính này. Ở đây quá trình nạp bị khóa lại khi điện áp ắc quy vẫn còn nằm trong dải nói trên. Ngược lại quá trình nạp sẽ được khởi động khi điện áp ắc quy tụt xuống ngưỡng dưới dải nạp và kết thúc khi điện áp đạt tới ngưỡng trên của dải nạp. Chế độ này được gọi là nạp Zic Zac (hay phóng nạp luân phiên) vì trong quá trình làm việc, điện áp tăng lên và giảm xuống theo đường Zic Zac.

       Vấn đề là lựa chọn và cài đặt giới hạn trên và giới hạn dưới của dải nạp một cách hợp lý. Giới hạn trên chính là điện áp Uk và giới hạn dưới hạn dưới là điện áp Um (xem câu hỏi 1). Uk và Um được xác định bởi phụ tải (các thiết bị sử dụng điện DC trong trạm biến áp).

 Câu hỏi 13:

Hỏi:  Tính năng “Vận hành êm dịu của tủ nạp LOTN Series thể hiện ở chỗ nào?

Trả lời:  Tính năng “Vận hành êm dịu” tủ nạp LOTN Series thể hiện ở các trường hợp sau:

·          Khi đóng điện và cắt điện tủ nạp: Việc khóa cầu chỉnh lưu bằng phần mềm trong khỏang thời gian 45 giây sau khi bật áp tô mát 3 pha (MCB3) kết hợp với trình tự bật áp tô mát khác cho phép loại trừ tuyệt đối sốc điện xảy ra ở quá trình quá độ khi đóng điện và cắt điện tủ nạp;

·          Đồng thời kiểm soát dòng điện và điện áp một cách chặt chẽ trong mọi chế độ làm việc (xem câu hỏi 7, 8).

·          Khi xảy ra quá tải hoặc ngắn mạch một chiều:  phần mềm trên tủ nạp sẽ tiến hành chức năng bảo vệ khi dòng áp vượt quá Imax, Umax và biến thiên điện áp quá lớn (dU/dt);

 Câu hỏi 14:

Hỏi:  Để có thể bắt đầu cấp điện áp cho ắc quy mà không sợ  quá dòng (đóng điện êm dịu), cái khó nhất là làm sao xác định được chính xác mức độ đói của ắc quy để chọn điện áp nạp không quá lớn. Tủ nạp LOTN Series giải quyết vấn đề này như thế nào?

Trả lời:   Khi khởi động, tủ nạp LOTN Series được điều khiển để tăng dần điện áp nạp từ 0V đến điện áp danh định. Trong quá trình tăng điện áp, phần mềm sẽ so sánh dòng nạp với dòng Ib được cài đặt trước. Nếu dòng điện đạt tới Ib, quá trình tăng điện áp dừng lại dù chưa đạt giá trị danh định. Điện áp sẽ tăng tới giá trị Uk rồi chuyển sang chế độ phụ nạp nếu dòng nạp vẫn còn nhỏ hơn Ib. Xem thêm câu hỏi 6.

Đây là tính năng quan trọng của tủ nạp LOTN Series cho phép giải quyết triệt để vấn đề mà câu hỏi đặt ra.

 Câu hỏi 15:

Hỏi:  Trong tủ nạp LOTN Series có sự dụng 02 automat là MCB1 và MCB2 loại AC để đóng/mở mạch DC (ắc quy và thanh cái DC) Tại sao không dùng automat DC cho mục đích này?

Trả lời:   Thông thường phải dùng automat DC để bảo vệ  mạch DC. Tuy nhiên ở tủ nạp LOTN Series việc bảo vệ được phần mềm đảm nhiệm là chính thông qua  việc khóa (cách ly) cầu chỉnh lưu. Ngưỡng bảo vệ bằng phần mềm được cài đặt thấp hơn nhiều so với ngưỡng bảo vệ của automat, do đó khi cần bảo vệ, phần mềm sẽ cách ly cầu chỉnh lưu trước khi automat có thể nhảy. Trong tủ nạp, các automat MCB1 và MCB2 có ý nghĩa phân đoạn là chính.

Ví dụ đối với ắc quy 150Ah (tủ 63A), dòng bảo vệ bằng phần mềm cài đặt ở 31A, trong khi automat là loại 63A.

Ngoài ra phần mềm còn được sử dụng để bảo vệ khi quá áp, các automat thông thường không có được tính năng này.

Việc sử dụng automat AC ở đây cũng góp phần giảm giá thành sản phẩm.

Đây là sự khác biệt lớn của Tủ nạp LOTN Series so với nhiều loại tủ nạp khác.