Kiến thức cơ bản về Kiểm tra Pin (Battery Testing Basics)
Hãy cùng COMIT đi tìm hiểu những kiến thức cơ bản về Kiểm tra Pin (Battery Testing) nhé!
Pin là một thành phần của xe hơi mà theo thời gian sử dụng sẽ dễ bị ảnh hưởng và mài mòn. Điều này là không thể phủ nhận. Dù bạn quyết định đầu tư vào một chiếc pin giá cả phải chăng hay chọn mua một chiếc pin AGM tiên tiến nhất có sẵn trên thị trường, điều mà chắc chắn xảy ra là ở một thời điểm nào đó, chiếc pin của bạn sẽ gặp sự cố.
Cho dù bạn sống ở vùng phần lớn năm trải qua những ngày nắng nóng gay gắt, hay những nơi những ngày đông lạnh cực kỳ khắc nghiệt, hoặc ở San Diego với thời tiết mà hầu hết chúng ta đều sẵn sàng đánh đổi bất kỳ lúc nào, thì chiếc pin của bạn cũng sẽ tới lúc kết thúc tuổi thọ. Vì vậy, việc kiểm tra tình trạng pin đóng vai trò cực kỳ quan trọng để đảm bảo sự an toàn khi sử dụng phương tiện của bạn, bất kể bạn là chủ sở hữu xe hơi mong muốn tránh tình trạng không thể khởi động trong tương lai, hay là một cửa hàng sửa chữa cố gắng cung cấp dịch vụ tốt nhất có thể cho những khách hàng của mình.
Viên pin AGM là gì? Viên pin AGM (Absorbent Glass Mat) là một loại viên pin axít chì, được thiết kế để cung cấp hiệu suất và tuổi thọ cao hơn so với viên pin axít chì truyền thống. AGM là một công nghệ tiên tiến trong ngành pin và thường được sử dụng cho các ứng dụng yêu cầu độ tin cậy cao như hệ thống điện xe ô tô, hệ thống năng lượng mặt trời, ứng dụng động cơ máy bay, và nhiều ứng dụng công nghiệp khác.
Quá trình kiểm tra pin không nhất thiết phải phức tạp hoặc khó khăn, đặc biệt khi bạn áp dụng một số nguyên tắc hướng dẫn cơ bản và sử dụng những thiết bị thử nghiệm pin phù hợp. Những nguyên tắc này sẽ giúp bạn đạt được kết quả chính xác và có khả năng dự đoán cao nhất. Có thể nói rằng, tình trạng hoạt động của pin có tính khá định trước và thường tuân theo một mô hình liên quan đến chu kỳ vòng đời của chúng. Tuy nhiên, không thể tránh khỏi những tình huống phức tạp khi bạn thử nghiệm đủ nhiều loại pin trên đủ nhiều phương tiện khác nhau.
Do đó, giống như trong hầu hết các khía cạnh của việc sửa chữa và bảo dưỡng xe hơi, việc sử dụng một chiến lược chẩn đoán có tính lặp lại và logic là một yếu tố quan trọng để đảm bảo sự hiệu quả và độ chính xác của quá trình kiểm tra pin. Dưới đây, COMIT sẽ đề xuất một số thành phần cụ thể của chiến lược này, nhằm giúp bạn tiếp cận với việc kiểm tra pin một cách hiệu quả hơn và hiểu rõ hơn về tình trạng hoạt động của pin trên các phương tiện khác nhau.
Sự kết nối quan trọng
Một chủ đề mà bạn sẽ thường xuyên nghe thấy được đề cập trong bài viết này chính là sự chính xác phát sinh từ việc đưa ra những quyết định đúng đắn và không nơi nào điều này trở nên quan trọng hơn so với việc thiết lập một kết nối tốt. Điều này mang theo nhiều hệ quả, nhưng nổi bật nhất là khi bạn thực hiện việc kiểm tra một viên pin đã được lắp đặt trong phương tiện. Đôi khi, các điểm tiếp xúc của pin có thể dễ dàng tiếp cận mặc dù có sự kết nối của phương tiện, nhưng thường thì không phải lúc nào cũng như vậy.
Nếu các đầu cắm của pin bị che khuất bởi các dây cáp và các kết nối khác, thì đáng để bạn đầu tư công sức (mặc dù có thể gây phiền phức) để tháo bỏ những kết nối đó, nhằm tạo điều kiện tiếp cận thích hợp đến các đầu cắm của pin. Thực hiện điều này có thể tạo ra sự khác biệt to lớn trong kết quả bạn thu được, bởi vì những dây cáp này có khả năng tạo thêm sự trở kháng, mà bộ kiểm tra của bạn sẽ hiểu như là một phần bên trong của viên pin.
Trong trường hợp bạn phải tiến hành kiểm tra thông qua dây cáp hoặc các phần cứng khác, hãy đảm bảo chúng được siết chặt đúng cách lên các đầu cắm của pin và không có dấu hiệu ăn mòn pin hoặc gỉ sét trong quá trình kết nối này. Mặc dù không phải là tình huống lý tưởng, nhưng điều này vẫn tốt hơn nhiều so với việc thực hiện kiểm tra thông qua những kết nối lỏng lẻo hoặc bị ăn mòn.
Hơn nữa, việc xem xét thiết kế của viên pin và tính đến yếu tố đó trong kế hoạch thử nghiệm là điều quan trọng. Một ví dụ xuất sắc là một viên pin được thiết kế với một đầu nối được tạo từ chất liệu chì với một ốc vít thép nổi lên phía trên. Việc này có thể hơi phức tạp. Bạn có thể nghĩ rằng, kết nối với ốc vít đó và bạn đã sẵn sàng. Nhưng không nhanh thế. Kết nối với phần cơ sở bằng chì (điều này không phải lúc nào cũng dễ dàng) sẽ mang lại một đọc kết quả về tình trạng pin chính xác hơn nhiều. Điều này có lý do của nó – dây đai và các kết nối khác thường được bố trí phẳng và cố kẹp chặt vào phần cơ sở bằng chì đó, vì vậy kết nối thực sự không phải là với ốc vít mà là với phần cơ sở.
Ngoài ra, khi bạn lập kế hoạch thử nghiệm, việc xem xét thiết kế cụ thể của viên pin và tính đến yếu tố này là điều vô cùng quan trọng. Một ví dụ rõ ràng cho điều này là khi bạn đối diện với một viên pin được thiết kế với một đầu kết nối được tạo từ chất liệu chì, với một đinh vít thép nổi lên ở phía trên (xem hình ảnh). Điều này có thể gây khó khăn. Mặc dù bạn có thể nghĩ rằng chỉ cần kết nối với đinh vít đó là có thể bắt đầu thử nghiệm, nhưng việc không nhanh chóng như vậy. Kết nối với phần cơ sở bằng chì (mà không phải lúc nào cũng dễ dàng) sẽ mang lại kết quả đọc về tình trạng của viên pin chính xác hơn nhiều. Điều này có lý do của nó – dây đai và các kết nối khác thường phẳng và bị kẹp chặt vào phần cơ sở bằng chì, do đó, kết nối thực sự không phải là với đinh vít mà là với phần cơ sở.
Tình trạng sạc của pin
Trạng thái sạc của viên pin (SoC) có thể và sẽ ảnh hưởng đến quy trình kiểm tra cũng như kết quả của bạn. Đầu tiên, chúng ta có sự sạc bề mặt. Sự sạc bề mặt, nếu chúng ta đi sâu vào định nghĩa hóa học, có thể tương đối phức tạp, nhưng trong trường hợp này, chúng ta đề cập đến áp suất dư thường thấy trong viên pin vừa mới được sạc. Nếu bạn cố gắng thử nghiệm một viên pin vừa mới được sạc, bạn có thể thấy rằng điện áp mạch mở của nó (OCV) là 13,05V hoặc 13,12V hoặc cao hơn. Vì viên pin axit chì của bạn được coi là đã sạc đầy ở mức 12,6V hoặc 12,8V, phụ thuộc vào cấu trúc của nó, sự thừa áp suất này đại diện cho sạc bề mặt.
SoC là gì? SoC là viết tắt của “State of Charge,” trong tiếng Việt có thể dịch là “Tình trạng sạc.” Đây là một thuật ngữ được sử dụng trong ngành điện hóa để chỉ tình trạng hiện tại của một viên pin hoặc một hệ thống pin, liên quan đến mức năng lượng còn lại trong viên pin so với dung lượng tối đa mà nó có thể lưu trữ.
Ngoài ra, việc trạng thái sạc của viên pin (SoC) có thể và sẽ ảnh hưởng đến quy trình kiểm tra cũng như kết quả của bạn. Để hiểu rõ hơn, hãy xem xét khái niệm sạc bề mặt. Sạc bề mặt, nếu ta nhấn mạnh vào định nghĩa hóa học, có thể trở nên khá phức tạp, tuy nhiên trong trường hợp này, chúng ta đang ám chỉ đến sự tăng thêm áp suất thường thấy trong viên pin vừa mới được sạc. Khi bạn thử nghiệm một viên pin vừa mới được sạc, có thể bạn sẽ thấy điện áp mạch mở (OCV) của nó đạt 13,05V hoặc 13,12V, thậm chí cao hơn. Điều này xảy ra bởi vì viên pin axit chì của bạn được coi là đã hoàn toàn sạc ở mức điện áp 12,6V hoặc 12,8V, tùy thuộc vào cấu trúc của nó. Những áp suất dư này thể hiện sự tích tụ sạc bề mặt.
OCV là gì? OCV là viết tắt của “Open Circuit Voltage,” trong tiếng Việt có thể dịch là “Điện áp mạch mở.” Đây là một thuật ngữ trong ngành điện hóa, đặc biệt là trong ngành pin, để chỉ điện áp của một viên pin hoặc hệ thống pin khi không có luồng dòng điện chảy qua nó, tức là khi mạch điện mở.
Tuy nhiên, tình trạng sạc bề mặt có thể tạo ra các vấn đề trong quá trình kiểm tra, và điều này phụ thuộc vào phương pháp kiểm tra được áp dụng. Nếu bạn áp dụng một bộ kiểm tra tải tác động, thì sự sạc bề mặt không đáng lo ngại lắm, bởi vì quá trình kiểm tra sẽ nhanh chóng loại bỏ đi sạc bề mặt đó. Tuy nhiên, nếu bạn sử dụng một bộ kiểm tra điện tử, việc tốt nhất là giảm bớt sự sạc bề mặt của pin bằng cách thêm một tải vào pin, ví dụ như bật đèn pha cao trong khoảng 15 giây. Việc này sẽ ổn định trạng thái của viên pin, cho phép bạn có một đánh giá về tình trạng sức khỏe của pin một cách chính xác hơn và giảm khả năng một kết quả “sạc lại và thử kiểm tra lại”.
Điều quan trọng là bạn phải hiểu rằng việc loại bỏ sạc bề mặt đảm bảo rằng bạn đang kiểm tra thực sự là tình trạng của pin, chứ không phải chỉ là tác động của sạc bề mặt. Điều này cũng giúp tránh những sai lệch không cần thiết trong quá trình kiểm tra và đảm bảo bạn có được đánh giá chính xác về tình trạng pin để có thể đưa ra các quyết định sửa chữa hoặc bảo trì thích hợp.
Vậy còn những viên pin có trạng thái sạc thấp, liệu chúng có cần xử lý đặc biệt? Một lần nữa, câu trả lời là có và không, nhưng lần này theo hướng ngược lại. Đối với việc kiểm tra tải xâm nhập để đạt kết quả chính xác, viên pin được kiểm tra cần phải có trạng thái sạc ít nhất 85% khi thực hiện kiểm tra. Nếu trạng thái sạc thấp hơn mức này, điều này khá có khả năng xảy ra, bởi vì các viên pin gặp vấn đề thường được kiểm tra nhiều nhất, nó phải được sạc trước khi thực hiện kiểm tra. Việc này tốn thời gian và có thể làm chậm quá trình chẩn đoán và sửa chữa cuối cùng, nhưng nó hoàn toàn cần thiết để đạt được kết quả chính xác. Một trong những lợi ích tuyệt vời của kiểm tra kỹ thuật số là bạn có thể kiểm tra chính xác một viên pin bị hết điện.
Kiểm tra pin theo thời gian
Tất cả các viên pin đều có một mức độ kháng nội tại cụ thể, bởi vì các thành phần bên trong của chúng không phải lúc nào cũng là dẫn điện hoàn hảo. Chẳng hạn, các điện cực và dung dịch điện giải của viên pin không đạt 100% khả năng dẫn điện. Do đó, khi bắt đầu vận hành, mỗi viên pin mới sẽ có một mức độ kháng nội tại tự nhiên. Tuy nhiên, mức kháng này sẽ gia tăng theo thời gian khi viên pin lão hóa, do quá trình hóa học tự nhiên diễn ra trong tất cả các viên pin axit chì.
Kháng nội tại có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của pin
Điều quan trọng cần lưu ý là mức độ kháng nội tại này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất chung của viên pin. Khi mức kháng tăng lên, điện trở bên trong pin cũng sẽ gia tăng, ảnh hưởng đến khả năng trữ điện và cung cấp năng lượng của nó. Điều này có thể dẫn đến hiện tượng giảm dung lượng, hiệu suất kém và thậm chí là việc pin không còn hoạt động. Vì vậy, việc theo dõi mức kháng nội tại và thường xuyên kiểm tra tình trạng sức khỏe của pin là quan trọng để dự đoán và ngăn ngừa các vấn đề liên quan đến pin một cách hiệu quả.
Theo dõi và theo dõi kháng nội tại của pin
Theo dõi và theo dõi kháng nội tại của một viên pin có thể vô cùng hữu ích trong việc đánh giá vị trí của viên pin trong chu kỳ vòng đời của nó. Tính hữu ích này tuy chỉ áp dụng cho các phương tiện và viên pin mà bạn sẽ thường xuyên gặp lại qua thời gian, nhưng đối với những hoạt động dịch vụ sở hữu đội xe và các hoạt động dịch vụ khác, cũng như chủ sở hữu phương tiện, việc sử dụng kháng nội tại của pin như một công cụ dự đoán có thể mang lại nhiều lợi ích to lớn.
Sự gia tăng của kháng nội tại thường đi kèm với việc lão hóa của viên pin.
Khi kháng nội tại tăng, điện trở bên trong pin cũng sẽ tăng, làm giảm khả năng trữ điện và cung cấp năng lượng hiệu quả của pin. Điều này có thể dẫn đến hiện tượng giảm dung lượng, hiệu suất kém và thậm chí là việc pin không còn hoạt động. Để đối phó với những vấn đề này, việc theo dõi mức kháng nội tại và thực hiện kiểm tra thường xuyên về tình trạng sức khỏe của pin trở nên rất quan trọng.
Từ việc đo lường và theo dõi kháng nội tại của pin, chúng ta có thể có cái nhìn sâu hơn về tình trạng của pin trong thời gian và xác định được mức độ lão hóa. Điều này đặc biệt hữu ích trong việc dự đoán khi pin có thể gặp sự cố và cần thay thế. Bằng việc dự báo trước, chúng ta có thể ngăn ngừa tình trạng hỏng hóc và giảm thiểu thời gian không hoạt động của thiết bị, đặc biệt là trong các hoạt động quản lý đội xe và các môi trường dịch vụ khác.
Việc kiểm tra pin thường xuyên giúp tăng doanh thu – giảm chi phí
Nếu bạn đang điều hành một cửa hàng, hãy biết rằng các thiết bị kiểm tra viên pin có thể trở thành một trong những công cụ quý giá nhất của bạn, mang lại lợi tức khổng lồ cho khoản đầu tư bạn đã bỏ ra. Tuy nhiên, bí quyết nằm ở chỗ bạn cần phải sử dụng nó một cách hiệu quả để thực sự thu được lợi nhuận đó.
Trước hết, việc sử dụng các thiết bị kiểm tra trên mỗi phương tiện đặt chân vào khu vực dịch vụ của bạn sẽ tạo sự hài lòng cho khách hàng. Bạn có thể cung cấp lời khuyên cho khách hàng về tình trạng hệ thống điện của xe họ và cảnh báo nguy cơ có vấn đề tiềm tàng. Điều này không chỉ là một cách để bạn và đội ngũ của bạn thể hiện vai trò của một người tư vấn đáng tin cậy, mà còn tạo dựng lòng tin với khách hàng.
Thứ hai, việc sử dụng bộ kiểm tra này đóng góp vào việc tăng doanh thu. Có rất nhiều phương tiện đang lưu thông mà viên pin của chúng đang tiến gần đến cuối tuổi sử dụng. Bên cạnh đó, nhiều phương tiện gặp sự cố với các thành phần điện xoay như động cơ khởi động bị lỗi. Bằng cách sử dụng bộ kiểm tra, bạn có thể phát hiện những vấn đề này sớm hơn, giúp khách hàng tiết kiệm thời gian và tiền bạc, và đồng thời tạo ra doanh thu cho cửa hàng của bạn.
Cuối cùng, bộ kiểm tra viên pin có khả năng xác định các vấn đề về dây đai và dây cáp pin. Việc giải quyết những vấn đề này có thể tạo thêm doanh thu cho mỗi dịch vụ và đồng thời mang lại lợi ích cho khách hàng. Việc kiểm tra này đồng thời còn giúp bạn tạo ra những dịch vụ tốt hơn và cải thiện chất lượng chung của dịch vụ của cửa hàng.
Tuy nhiên, tất cả những điều trên chỉ có thể thực hiện khi bạn sử dụng bộ kiểm tra viên pin chất lượng và thực hiện nó đều đặn trên mọi phương tiện khi chúng nhập vào cửa hàng của bạn.
Phương pháp thử nghiệm pin nào hiệu quả nhất?
Câu hỏi này thực sự mang tính chất là một thử thách, bởi vì không có phương pháp kiểm tra nào là “tốt nhất” một cách tuyệt đối. Trong thực tế, phương pháp kiểm tra tốt nhất chính là phương pháp mà a) bạn cảm thấy thoải mái và tự tin nhất khi sử dụng, b) phương pháp mà tốt nhất phù hợp với quy trình làm việc của bạn và c) phương pháp mà bạn cam kết sử dụng một cách thường xuyên và đều đặn.
Trong lĩnh vực kiểm tra pin, có hai phương pháp chính, mà không cần phải đi vào những phương pháp phức tạp hơn như sử dụng máy đo sóng và cách khác. Hai phương pháp chính này là kiểm tra số học và kiểm tra tải xâm nhập. Cả hai phương pháp này đều có những ưu điểm và hạn chế riêng, và đáng để bạn tìm hiểu sâu hơn khi bạn đang phát triển phương pháp kiểm tra của mình.
Phương pháp kiểm tra số học
Phương pháp kiểm tra số học thường bao gồm việc đưa một tín hiệu qua viên pin cần kiểm tra và đọc phản ứng của tín hiệu đó (chúng tôi sẽ trình bày cụ thể hơn về phương pháp này phía dưới). Phương pháp này mang lại nhiều lợi ích, trong đó một trong những lợi ích quan trọng nhất là bạn có thể sử dụng phương pháp này để kiểm tra một viên pin đã hết điện một cách chính xác.
Một lợi ích khác là phương pháp này có khả năng điều chỉnh quy trình kiểm tra để phù hợp với loại viên pin đang được kiểm tra, với điều kiện bạn đang sử dụng một giải pháp kiểm tra chất lượng. Điều này có nghĩa là bạn có thể kiểm tra và đánh giá viên pin loại AGM phẳng (dạng truyền thống) và viên pin AGM dạng xoắn một cách khác biệt – lưu ý nhỏ: khi sử dụng phương pháp kiểm tra số học, thiết bị của bạn cần phải nhận biết và phân biệt giữa các loại viên pin này, và nếu thiết bị kiểm tra của bạn không thực hiện điều này, bạn nên có những nghi ngại.
Một lợi ích khác của phương pháp kiểm tra số học là nó mở ra cơ hội cho việc phân tích chi tiết hơn về hiệu suất hệ thống so với việc kiểm tra tải xâm nhập. Ví dụ, khi bạn thực hiện kiểm tra hệ thống khởi động, bạn có thể biết chính xác mức độ điện áp của hệ thống giảm đi mà không chỉ nhìn thấy kim đồng hồ chớp mắt. Vì vậy, bạn có thể biết được hệ thống đạt 10.2V thay vì chỉ thấy kim đồng hồ giảm xuống khoảng 10V. Thường thì mức độ chi tiết đó rất quan trọng và hữu ích. Tất nhiên, bạn có thể đạt được điều này bằng cách sử dụng thiết bị kiểm tra thông số DIMM, nhưng hiện tại bạn cần phải dùng đến hai công cụ khác nhau.
Phương pháp kiểm tra tải xâm nhập
Phương pháp kiểm tra tải xâm nhập liên quan đến việc đặt một tải cố định hoặc biến đổi lên viên pin trong một khoảng thời gian cụ thể và theo dõi phản ứng của viên pin đối với tải đó, như là “Viên pin có thể chịu được tải hay không?” Mặc dù đây là phương pháp đơn giản hơn, nhưng cũng đáng tin cậy theo bản chất. Người ủng hộ phương pháp này sẽ nói rằng điều quan trọng chỉ là viên pin có thể chịu được tải hay không. Đối với hầu hết các ứng dụng chuyên nghiệp, việc sử dụng một bộ kiểm tra tải than hoạt tính (tải biến đổi) là sự lựa chọn phù hợp nhất, vì nó cho phép người vận hành điều chỉnh tải theo đúng đánh giá của viên pin.
Theo tiêu chuẩn của Hiệp hội Hội viên Pin Quốc tế (Battery Council International), tải sẽ là 50% dung lượng khởi động CCA được đánh giá, vì vậy đối với viên pin được đánh giá 600 CCA, bạn sẽ chọn tải 300A trong vòng 15 giây và thực hiện đánh giá theo hướng dẫn từ thiết bị kiểm tra. Kim đồng hồ ở vị trí màu xanh ổn định? Viên pin tốt. Kim đồng hồ giảm đi hoặc ở vị trí màu đỏ? Viên pin kém.
CCA là gì? CCA (Cold Cranking Amps) là “Dòng khởi động lạnh.” Đây là một chỉ số quan trọng trong ngành ô tô và ngành pin, đặc biệt là khi đánh giá khả năng của viên pin khởi động xe ô tô trong điều kiện thời tiết lạnh.
