1. Cell pin lệch áp là chuyện bình thường

1 pack pin xe điện gồm rất nhiều cell pin ghép nối với nhau. Tuy nhiên sẽ luôn xảy ra hiện tượng chênh lệch về điện áp giữa các cell pin. Một số nguyên nhân có thể kể đến như:

• Do quá trình sản xuất: Mỗi cell pin được sản xuất không hoàn toàn giống nhau. Các quá trình sản xuất và làm chân tiếp xúc của các cell không thể tránh khỏi sự chênh lệch nhỏ về dung lượng, nội trở, và đặc biệt là điện áp. Kể cả trong cùng một dây chuyền sản xuất, sự chênh lệch vẫn xuất hiện.

• Điều kiện sử dụng và môi trường: Vì sự khác nhau trong quá trình sản xuất này, các cell pin sẽ có sự thay đổi nhỏ so với nhau trong quá trình sử dụng. Pin sử dụng càng lâu ngày với công suất càng lớn trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau sẽ gây ra sự chênh lệch về điện áp giữa các cell.

Để giải quyết việc các cell pin luôn có chênh lệch về điện áp, các hệ thống quản lý pin (Battery Management System - BMS) mới ra đời. BMS giúp theo dõi và điều chỉnh điện áp của từng cell để đảm bảo sự cân bằng của cả pack pin. Việc đảm bảo sự đồng đều này giúp bạn có thể sử dụng tối đa hiệu năng của cả pack pin. Lưu ý là, kể cả có sự trợ giúp của BMS, việc đảm bảo các cell pin không lệch áp, nhất là trong thời gian ngắn, vẫn là bất khả thi. Tuy nhiên, với sự có mặt của BMS, bạn có thể yên tâm là trong thời gian dài, BMS sẽ làm việc liên tục để cân bằng các cell pin trong pack pin của mình.

Ngoài ra, BMS còn có chức năng khác để bảo vệ. Ví dụ: bảo vệ quá dòng, quá nhiệt, quá điện áp, v.v. Các chức năng này quan trọng đối với một hệ thống pin vì nó đảm bảo an toàn và giúp đảm bảo tuổi thọ của pin. Nhưng các tính năng này không liên quan trực tiếp đến việc chênh lệch điện áp của các cell pin.

2. Cách BMS của Dat Bike xác định ngưỡng đầy pin

Hãy tượng tượng mỗi cell pin như 1 ly nước, 1 pack pin là rất nhiều ly nước ghép nối tiếp với nhau. Việc sạc đầy 100% pin chính là dùng vòi nước và đổ đầy cùng lúc các ly nước.

Tuy nhiên, như đã nói ở phần 1, các cell pin qua quá trình sử dụng (sạc/xả) sẽ có sự lệch áp nhất định. Ở trường hợp các ly nước, cũng sẽ có ly chứa sẵn ít nước và ly nhiều nước hơn.

Ở đây nói thêm 1 chút về vùng điện áp hoạt động của cell LFP trên Quantum. Các cell pin hoạt động trong vùng điện áp từ 2.7V đến 3.65V. Vì thế, 3.65V là mức cell pin được sạc đầy, nếu có 1 cell pin đạt được mức 3.65V, BMS cho rằng xe đã sạc đầy và tiến hành ngắt điện để đảm bảo an toàn cho cell pin. Trong ví dụ ly nước, 3.65V chính là mực nước khi đổ đầy ly.

Nếu bạn dùng vòi nước để đổ đầy đồng thời các ly, kèm điều kiện cắt nước khi có 1 ly đầy sẽ xảy ra hiện tượng: 1 số ly sẽ đầy nước trước (vì đã có nước trong đó) và làm vòi nước dừng bơm, trong khi 1 số ly chưa kịp đầy (những ly vốn ban đầu ít nước hơn hoặc không có nước).

Hình ảnh minh họa việc sạc các cell pin cũng như đổ đầy các ly nước

Việc 1 cell pin đầy điện áp, hay 1 ly nước được đổ đầy chính là tín hiệu để BMS nói “đủ rồi” và cục sạc sẽ ngừng cấp điện vào pin. Tuy nhiên, thực tế thì sẽ có 1 số cell pin chỉ đạt đến mức 95, 96% thôi, tùy do sự lệch áp nhiều hay ít. Điều này giải thích vì sao 1 số xe lúc mới mua không sạc lên được 100%.

3. Cách BMS của Dat Bike xác định ngưỡng hết pin

Một hiện tượng khác bị ảnh hưởng bởi lệch áp của các cell pin là việc một số xe có phần trăm pin >0 nhưng xe đột ngột tắt.

Như đã nói ở phần 2, các cell pin trên Quantum hoạt động trong vùng điện áp từ 2.7V đến 3.65V. Khi nạp điện, 3.65V là căn cứ để BMS dừng sạc. Thì đến giai đoạn xả điện khi chạy xe, nếu có bất kỳ cell pin nào về đến 2.7V, BMS sẽ ra tín hiệu “hết pin” và xe ngừng hoạt động.

Một lần nữa, chúng ta cần nhắc lại rằng các cell pin luôn lệch áp vì nhiều lý do khách quan. Vậy nên khi có cell pin về đến 2.7V, vẫn còn rất nhiều cell pin khác còn điện (tương tự khi xả nước ở tất cả các ly nước thì ly có ít nước trước sẽ cạn trước). Điều này giải thích cho việc một số xe có phần trăm pin >0% nhưng đột ngột tắt xe.

4. Thay đổi cách tính % pin của Dat Bike và hướng dẫn sạc xe Quantum đúng cách

Đến đây thì bạn đã hiểu được vì sao 1 số xe không sạc lên được 100%, hay xe đang có phần trăm pin >0 lại tự tắt nguồn. Việc lệch áp của các cell pin có thể khắc phục bằng cách duy trì sạc đầy ít nhất 1 lần/ 1 tuần khi mới mua xe. Theo thời gian, việc này sẽ giúp cải thiện hiện tượng lệch áp của cells, giúp pack pin hoạt động ổn định và đạt hiệu suất chính xác hơn.

Trong bản Firmware v1.3.2 mới đây, Dat Bike đã thay đổi cách tính % pin để khách hàng có thể chủ động theo dõi quá trình cân bằng của các cell pin qua từng ngày, cũng như giúp các xe mới mua sớm đạt trạng thái hiệu suất ổn định như Dat Bike công bố.

Để hiểu rõ hơn sự thay đổi này, hãy cùng xem xét trường hợp chênh lệch lớn giữa các cell và bạn không sử dụng hết được 100% dung lượng của pack pin. Giả sử trong trường hợp này bạn chỉ sử dụng được 85% dung lượng. Theo cách tính cũ, khi BMS ngắt sạc thì xe sẽ tự động xác định đã sạc được 100%. Điều này sẽ làm cho xe bị ngắt điện khi màn hình hiển thị về mức 15% (thực tế là pin đã cạn).

Theo cách tính mới, thay vì xác định cột mốc 100% khi pin đầy, xe sẽ xác định cột mốc 0% khi pin cạn (BMS ngắt xả). Điều này có nghĩa là bạn sẽ chỉ sạc được đến 85%. Như vậy, trong trường hợp này, thay vì LCD sẽ hiển thị 100% về 15% (khi pin cạn dần), LCD sẽ hiển thị từ 85% về 0%. Dần dần, qua thời gian sử dụng, BMS sẽ cân bằng xong pin, khi đó bạn sẽ sạc được đến 100% và bạn có thể sử dụng toàn bộ hiệu năng pack pin của mình.
.
Việc này sẽ khắc phục được hiện tượng số phần trăm pin không chính xác như trước kia (ví dụ số hiển thị 100% nhưng thực tế xe chỉ mới sạc được phần trăm ít hơn nên sẽ dễ sụp nguồn khi gần cạn).

Tuy nhiên, việc thay đổi cách tính phần trăm pin mới này sẽ làm một số xe sau khi cập nhật Firmware v1.3.2, sẽ thấy không sạc được 100% pin nữa. Bạn hãy yên tâm theo dõi phần trăm pin và cải thiện bằng cách:

1. Nếu sạc xe không lên được 100% nhưng sạc đã ngắt, bạn chuyển màn hình LCD về màn hình kỹ thuật (Giữ phanh trái + bấm giữ passing 1s, sau đó bấm nhanh passing 2 lần) rút sạc (để BMS cân bằng giữa các cell) và theo dõi thông số max khi rơi vào khoảng 3.39 thì cắm sạc lại.
2. Bạn nên thực hiện việc sạc pin cho xe mỗi ngày 1 lần cho đến khi các cell pin cân bằng với nhau, điều này tương đương với việc bạn sạc pin lên được 100%/1 lần sạc. Ngoài ra, Dat Bike cũng khuyến cáo người dùng sạc đầy xe qua đêm ít nhất 1 tuần/lần để đảm bảo việc cân bằng điện áp giữa các cell pin.

Các việc làm này giúp cho việc cân bằng dung lượng giữa các cell pin tốt hơn, sử dụng tối ưu dung lượng của pin hơn. Bạn có thể tự theo dõi được sự cải thiện qua việc càng về sau xe sẽ càng sạc đầy với số % pin tối đa tăng dần đến mức 100%. 

Kết luận:

Qua bài viết trên, đây là các thông tin chính bạn cần nắm được:

1. Việc các cell pin trên xe điện mới mua lệch áp là chuyện bình thường. Điều này có thể được khắc phục bằng việc sạc pin thường xuyên, đặc biêt là trong thời gian đầu mới mua xe. Ngoài ra, Dat Bike cũng khuyến cáo người dùng sạc đầy xe qua đêm ít nhất 1 tuần/lần để đảm bảo việc cân bằng điện áp giữa các cell pin.
2. Việc sạc xe không lên được 100% đến từ việc các xe mới mua có các cell pin bị lệch áp và do thay đổi thuật toán tính % pin của xe. Bạn có thể khắc phục dần bằng cách rút sạc và cắm lại. Việc duy trì sạc 1 lần/ ngày sẽ giúp xe sớm đạt trạng thái cân bằng pin, và người dùng có thể thấy việc này bằng cách để ý số % pin được sạc tối đa sẽ tăng dần theo thời gian.
3. Các xe Quantum cập nhật lên Firmware v1.3.2 trở đi sẽ khắc phục được hiện tượng pin >0% nhưng xe ngừng hoạt động đột ngột. Thay vào đó, xe sẽ báo hiệu việc sạc chưa đầy bằng cách hiển thị mức phần trăm < 100%. Mọi người có thể yên tâm cải thiện bằng các cách như Dat Bike hướng dẫn ở trên.