Cách dùng máy đo kiểm pin xe máy điện bắt bệnh tụt áp

Chiều hôm qua xưởng mình tiếp nhận chiếc VinFast Klara của khách dắt bộ vào trong tình trạng báo đầy vạch pin nhưng vừa vặn ga lên dốc cầu là tắt ngúm nguồn. Thợ mới nhìn qua cứ đòi báo khách thay nguyên khối pin mới hơn chục triệu, may mình giữ lại tháo vỏ ra kiểm tra thì phát hiện chỉ có 2 hàng cell bị lệch áp và tăng nội trở. Trong tình huống này, nếu anh em có sẵn trên bàn làm việc một chiếc máy đo kiểm pin xe máy điện kết hợp cùng đồng hồ vạn năng chuẩn xác, việc khoanh vùng đúng hàng cell hỏng để đóng lại chỉ mất chưa tới 15 phút mà vẫn lấy được tiền công xứng đáng.

Xem thêm bài tổng quan cả hệ thống: Trang bị thiết bị sửa xe máy điện tại tiệm từ A đến Z.

máy đo kiểm pin xe máy điện — Máy đo kiểm pin xe máy điện

Nội dung chính của bài viết

Mục lục bài viết

Máy đo kiểm pin xe máy điện là gì và cấu tạo khối pin anh em cần nắm?

Máy đo kiểm pin xe máy điện là thiết bị chuyên dụng dùng dòng điện xoay chiều tần số 1kHz để đo đồng thời điện áp hở mạch và nội trở thực tế của từng viên cell hoặc cả khối pin lithium-ion, ắc quy chì. Khác với việc chỉ đo điện áp bằng vôn kế thông thường dễ bị đánh lừa bởi điện áp ảo, thiết bị này cho biết sức khỏe thật sự bên trong lõi hóa chất của viên pin.

Để cầm máy đo không bị bỡ ngỡ, anh em cần hình dung khối pin xe máy điện (thường chạy hệ 48V, 60V hoặc 72V) được ghép từ hàng trăm cell pin nhỏ (như cell 18650, 21700 hoặc cell lá) nối tiếp và song song với nhau qua các thanh kẽm hàn điểm. Toàn bộ khối này được quản lý bởi một mạch bảo vệ gọi là mạch BMS.

Các dãy cell mắc song song (P): Quyết định dung lượng (Ah) và quãng đường đi được của xe. Chỉ cần 1 cell trong dãy bị chập hoặc tụt áp sẽ kéo cả dãy đó sụt theo.
Các hàng cell mắc nối tiếp (S): Quyết định điện áp tổng của xe (ví dụ 16S cho hệ 60V, 20S cho hệ 72V). Mạch BMS giám sát điện áp từng hàng S này qua các dây cân bằng nhỏ.
Mạch bảo vệ BMS: Đóng vai trò như cầu dao tự động, sẽ ngắt điện ngay lập tức nếu phát hiện một hàng cell nào đó tụt xuống dưới ngưỡng an toàn khi thợ hoặc khách vặn ga tải nặng.

Bảng thông số điện áp và nội trở tiêu chuẩn khi kiểm tra pin

Khi đo kiểm thực tế tại xưởng, anh em phải đối chiếu số liệu hiển thị trên màn hình với bảng thông số tiêu chuẩn của từng loại cell để quyết định giữ lại cân bằng hay cắt bỏ thay mới. Dưới đây là bảng tra cứu nhanh mình tổng hợp từ hàng trăm khối pin xe điện đã đại tu:

Loại cell / Hệ pin	Điện áp đầy (V)	Điện áp danh định (V)	Điện áp ngắt xả (V)	Nội trở chuẩn (mΩ)	Ngưỡng nội trở báo chai (mΩ)
Cell Lithium-ion 18650 (Xả cao)	4.20V	3.60V – 3.70V	2.75V – 3.00V	12 – 18 mΩ	Trên 35 mΩ
Cell Lithium-ion 21700 (Xe đời mới)	4.20V	3.60V – 3.70V	2.75V – 3.00V	10 – 15 mΩ	Trên 30 mΩ
Cell LFP (Pin Sắt Phốt Phát)	3.65V	3.20V	2.50V	15 – 25 mΩ	Trên 45 mΩ
Khối pin hệ 48V (13S Lithium)	54.6V	48.1V	39.0V	Dưới 60 mΩ (cả khối)	Trên 120 mΩ
Khối pin hệ 60V (16S Lithium)	67.2V	59.2V	48.0V	Dưới 75 mΩ (cả khối)	Trên 150 mΩ
Khối pin hệ 72V (20S Lithium)	84.0V	74.0V	60.0V	Dưới 90 mΩ (cả khối)	Trên 180 mΩ

Lưu ý nhỏ cho anh em là độ lệch điện áp giữa các hàng cell mắc nối tiếp (S) trong cùng một khối pin khỏe mạnh không được vượt quá 0.03V (30mV). Nếu thấy lệch từ 0.05V trở lên là khối pin đó đã bắt đầu mất cân bằng nghiêm trọng.

Top 4 pan bệnh tụt áp, chai cell pin xe máy điện thường gặp

Xe máy điện mang vào xưởng với triệu chứng sụt nguồn không phải lúc nào cũng do hỏng toàn bộ cell pin. Việc phân loại đúng pan bệnh giúp xưởng định giá sửa chữa minh bạch và không làm mất lòng khách quen.

1. Pin báo đầy nhưng vặn ga tải nặng là sập nguồn

Đây là pan bệnh kinh điển nhất gặp hằng ngày ở tiệm. Khi xe dựng chân chống giữa quay bánh không tải thì đồng hồ vẫn báo 4–5 vạch đầy, nhưng cứ chở hai người hoặc leo dốc hầm chung cư là xe tắt lịm, phải tắt khóa bật lại mới lên nguồn.

Nguyên nhân chính là do một hoặc hai hàng cell trong khối bị tăng nội trở đột biến. Khi dòng xả tăng cao lúc thốc ga, điện áp tại hàng cell yếu này sụt thẳng xuống dưới 2.8V khiến mạch BMS kích hoạt chế độ bảo vệ ngắt tải để chống cháy nổ.

2. Sạc rất nhanh đầy nhưng đi vài cây số đã hết điện

Khách thường phàn nàn cắm sạc chỉ khoảng 45 phút đến 1 tiếng là bộ sạc đã nhảy đèn xanh báo đầy, nhưng mang xe ra chạy chưa được 5km đã nhấp nháy vạch đỏ. Hiện tượng này gọi là “no ảo” do dung lượng thực tế của các cell pin đã bị chai cạn sau 2–3 năm sử dụng hoặc do khách để cạn kiệt pin quá lâu không sạc.

3. Lệch áp cục bộ khiến mạch BMS khóa sạc

Nhiều trường hợp khối pin tổng đo vẫn đủ 60V nhưng cắm sạc không vào điện. Khi anh em dùng thiết bị sửa chữa – bảo dưỡng xe máy để kiểm tra từng dây cân bằng sẽ thấy có 1 hàng cell đạt ngưỡng 4.25V trong khi các hàng còn lại mới chỉ ở mức 3.85V. Mạch BMS thấy một hàng chạm trần điện áp cao nên buộc phải ngắt dòng sạc để bảo vệ cell đó khỏi bị phồng rộp.

4. Lỏng mối hàn điểm kẽm hoặc oxy hóa chân giắc BMS

Xe chạy qua ổ gà hoặc ngập nước lâu ngày làm các mối hàn kẽm trên cực pin bị bung nhẹ hoặc rỉ sét. Điện trở tiếp xúc tại điểm bung tăng cao sinh nhiệt làm chảy lớp vỏ bọc cách điện, gây ra hiện tượng sụt áp chập chờn lúc có lúc không rất khó chịu.

Quy trình đo kiểm và bắt bệnh pin xe máy điện từng bước

Để bắt bệnh chuẩn xác mà tuyệt đối an toàn, không gây chập cháy tia lửa điện trên bàn thao tác, anh em làm đúng theo 4 bước kỹ thuật dưới đây:

Bước 1: Tháo vỏ bảo vệ và cô lập giắc cắm mạch BMS.
Đưa xe lên vị trí thoáng, dùng súng bắn vít dùng pin 12V tháo toàn bộ ốc vỏ thùng pin. Sau khi nhấc nắp đậy ra, việc đầu tiên anh em phải làm là rút giắc dây cân bằng (giắc nhiều dây nhỏ) ra khỏi bo mạch BMS để tránh làm chết IC quản lý trong quá trình đo đạc.
Bước 2: Đo điện áp tổng và kiểm tra điện áp từng hàng cell (S).
Cầm đồng hồ vạn năng điện tử, vặn thang đo điện áp một chiều (DCV) mức 200V để đo hai cực chính B+ và B- của khối pin xem điện áp tổng có khớp với thông số vỏ bình hay không. Tiếp theo, chuyển que đo sang chân giắc cân bằng vừa rút ra, đo lần lượt từng cặp dây liền kề nhau để ghi lại điện áp của từng hàng từ S1 đến S16 (hoặc S20). Hàng nào tụt áp thấp hơn các hàng khác từ 0.05V trở lên thì đánh dấu bút xóa ngay lên bề mặt cell.
Bước 3: Đo nội trở chính xác từng cell và từng dãy song song.
Cắm đầu dò 4 dây chuyên dụng của máy đo kiểm pin xe máy điện vào thẳng hai đầu cực của từng dãy cell đã đánh dấu. Lưu ý ấn vuông góc và chắc tay để kim đo xuyên qua lớp oxy hóa bề mặt thanh kẽm. Đọc chỉ số mΩ trên màn hình: nếu nội trở cả hàng tăng vọt gấp đôi so với các hàng lành lặn, anh em cần cắt thanh kẽm để đo tách lẻ từng viên cell nhằm tìm ra đúng “con sâu làm rầu nồi canh”.
Bước 4: Đóng lại cell mới và cân bằng áp bằng máy chuyên dụng.
Sau khi thay thế các cell hỏng bằng cell mới có cùng dung lượng và nội trở tương đương, anh em dùng máy hàn cell pin công suất lớn hàn lại thanh kẽm mới chắc chắn. Cuối cùng, kết nối khối pin với máy cân bằng cell pin chủ động để kéo điện áp tất cả các hàng về bằng nhau tuyệt đối trước khi cắm lại giắc BMS và đóng nắp hoàn thiện.

Với những dòng xe máy điện đời mới có cổng giao tiếp dữ liệu hoặc anh em muốn mở rộng thêm mảng sửa chữa xe phun xăng điện tử, việc trang bị thêm các dòng máy đọc lỗi xe máy sẽ giúp xưởng đọc trực tiếp thông số pin, nhiệt độ cell và lịch sử lỗi ngay trên màn hình mà chưa cần tháo vỏ thùng.

Lưu ý sống còn khi thao tác đo kiểm và chọn thiết bị cho xưởng

Pin lithium-ion chứa mật độ năng lượng rất lớn, chỉ một sơ suất nhỏ làm chạm hai cực dương và âm bằng dụng cụ kim loại cũng có thể gây tia lửa điện hàn dính đầu kìm và bốc cháy tức thì. Anh em cần tuân thủ nghiêm ngặt các nguyên tắc an toàn sau:

Luôn dùng đồng hồ vạn năng có tính năng True-RMS và chống đo nhầm thang: Khi làm việc với khối pin 60V–72V, nếu dùng các loại đồng hồ kim rẻ tiền rất dễ đọc sai số lẻ 0.01V. Anh em nên đầu tư loại đồng hồ vạn năng điện tử tự động chọn thang đo, có vỏ bọc cao su chống va đập và que đo đầu kim nhọn mạ vàng để chọc vào khe hẹp trên thanh kẽm không bị trượt tay gây chập mạch.
Chọn máy đo nội trở dùng đầu dò Kelvin 4 dây: Tuyệt đối không dùng các loại mạch test dung lượng giá rẻ để đo nội trở vì dây dẫn dài sẽ làm sai số tới 20–30 mΩ. Một chiếc máy đo kiểm pin xe máy điện chuẩn xưởng phải có cặp que đo 4 dây tách biệt dòng kích và dòng đo mới cho ra trị số chính xác tới 0.01 mΩ.
Quấn băng dính cách điện các đầu dụng cụ: Tất cả kìm cắt, nhíp gắp và tua vít khi thao tác trên mặt khối pin phải được bọc ống gen co nhiệt chỉ chừa lại đúng 2mm đầu mũi. Khi chưa có kinh nghiệm, anh em có thể tham khảo thêm cách sắp xếp bàn làm việc trong bài viết kinh nghiệm chọn mua đồ nghề tiệm sửa xe máy bình dân để trang bị gọn gàng, tránh bày bừa dụng cụ kim loại dễ rơi rớt lên mặt pin.
Không hàn thiếc trực tiếp lên đầu cực cell pin: Nhiệt độ cao của mỏ hàn chì (trên 350°C) làm hỏng van an toàn và biến tính dung dịch điện phân bên trong cell, khiến nội trở tăng vọt ngay sau khi hàn. Bắt buộc phải dùng máy hàn điểm chuyên dụng để đóng kẽm.

Muốn trang bị xưởng theo đúng kinh nghiệm trên, anh em tham khảo đồ nghề gara Alotools.

Câu hỏi thường gặp

Dùng đồng hồ vạn năng thông thường có đo được nội trở cell pin không?

Không đo được anh em nhé. Đồng hồ vạn năng thông thường chỉ đo được điện áp một chiều (DCV), dòng điện và điện trở thuần của dây dẫn chứ không phát ra xung tần số 1kHz để đo trở kháng bên trong lõi pin. Nếu cố vặn đồng hồ vạn năng sang thang đo điện trở (Ohm) rồi chọc vào hai cực pin đang có điện sẽ làm cháy cầu chì hoặc hỏng mạch bên trong đồng hồ ngay lập tức.

Cell pin xe máy điện bị tụt áp xuống dưới 2V có kích sạc lại được không?

Nếu cell pin chỉ mới tụt xuống khoảng 1.5V–2.0V trong vài ngày do quên tắt khóa thì anh em có thể dùng bộ nguồn đa năng cấp dòng nhỏ (khoảng 0.2A–0.5A) để kích từ từ lên 3.0V rồi theo dõi nội trở. Tuy nhiên, nếu nội trở sau khi kích vượt quá 35 mΩ hoặc cell bị sụt áp nhanh sau 24 giờ để không tải thì bắt buộc phải loại bỏ thay cell mới để tránh làm hỏng lây sang cả hàng cell.

Tại sao đo điện áp từng hàng cell bằng nhau nhưng xe chạy vẫn báo yếu pin?

Hiện tượng này xảy ra khi cả khối pin đã bị chai đồng đều theo thời gian sử dụng, khiến nội trở của tất cả các hàng cell đều tăng cao ngang nhau (ví dụ đều lên mức 40–50 mΩ). Lúc này điện áp nghỉ đo được vẫn cân bằng nhưng khi vặn ga chịu tải, cả khối pin cùng sụt áp đồng loạt làm xe chạy ì ạch và nhanh hết điện.

Xưởng mới mở nên đầu tư máy đo kiểm pin xe máy điện loại nào để nhanh thu hồi vốn?

Anh em mới mở tiệm nên chọn các dòng máy đo nội trở cầm tay sử dụng đầu dò 4 dây có dải đo từ 0.01 mΩ đến 200 Ω và chịu được điện áp tối đa 100V DC. Dòng máy này vừa gọn nhẹ để cầm tay thao tác trực tiếp trên xe của khách, vừa đo được cả pin lithium-ion 72V lẫn bình ắc quy chì truyền thống mà chi phí đầu tư ban đầu rất hợp lý cho quy mô tiệm vừa và nhỏ.