Tốc độ sạc xả (C-rate) là gì?

Mục lục · 11 phần

Tốc độ sạc xả (C-rate) là thông số đo tốc độ sạc hoặc xả điện của một viên pin so với dung lượng tối đa của chính viên pin đó.[1][2] Dung lượng làm mốc là dung lượng định mức do nhà sản xuất công bố, tính bằng Ah.[5] Mức 1C là sạc đầy hoặc xả hết pin trong khoảng 1 giờ, mức 0,5C là khoảng 2 giờ.[2] Từ C-rate tính ngay ra dòng điện: pin 100 Ah sạc xả ở 1C dùng dòng 100 A.[1] Pin lưu trữ Deye in C-rate thành ba mức là dòng khuyến nghị, dòng tối đa và dòng điện đỉnh có giới hạn thời gian.[3] Một số hãng in theo công suất thay cho dòng điện, ví dụ SolaX ghi nhãn 0.5P cho hệ lưu trữ cỡ lớn.[4]

Ampe giờ (Ah), đơn vị dung lượng dùng trong công thức C-rate, được giải thích ở bài đơn vị Ah.

Tóm tắt nhanh

MụcThông tin chính
Tên tiếng AnhC-rate; Charge rate là tốc độ sạc, Discharge rate là tốc độ xả[2]
Định nghĩaC-rate là thông số đo tốc độ sạc hoặc xả của pin so với dung lượng tối đa của chính pin đó[1][2]
Công thứcDòng điện (A) = C-rate × dung lượng (Ah); pin 100 Ah ở 1C: 100 A[1]
Thời gian gần đúng1C khoảng 1 giờ, 0,5C khoảng 2 giờ, 0,2C khoảng 5 giờ[2]
Ký hiệu trong tiêu chuẩn IECDòng chuẩn It = Cn Ah / 1 h, theo IEC 61434[5]
Đại lượng tính theo công suấtE-rate; 1E là công suất xả hết pin trong 1 giờ[1]
Ảnh hưởng tới dung lượngC-rate càng cao, dung lượng đo được càng thấp[1][6]
Ảnh hưởng tới nhiệtXả càng nhanh, cell sinh nhiệt càng nhiều, đo trên cell LFP[7]
Ảnh hưởng tới tuổi thọSố chu kỳ sạc xả phụ thuộc độ sâu xả và C-rate[8]
Ví dụ trên pin lưu trữ LFPDeye SE-G5.1 Pro-B 100 Ah: dòng khuyến nghị 50 A (0,5C), dòng tối đa 100 A (1C)[3]
Tốc độ sạc xả (C-rate): thẻ tóm tắt với số lớn và bảng ví dụ: 1C là khoảng 1 giờ, dòng điện bằng C-rate nhân Ah
Tốc độ sạc xả (C-rate) so dòng điện với dung lượng pin: 1C khoảng 1 giờ, pin 100 Ah ở 1C dùng dòng 100 A. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[1][2][3][4]

1. Tốc độ sạc xả (C-rate) là gì?

Tốc độ sạc xả (C-rate) là thông số đo tốc độ sạc hoặc xả điện của một viên pin so với dung lượng tối đa của chính viên pin đó.[1][2] Dung lượng làm mốc là dung lượng định mức Cn do nhà sản xuất công bố.[5] C-rate bằng dòng sạc xả (A) chia cho dung lượng (Ah).[1] Mức 1C là dòng làm đầy hoặc làm cạn pin trong khoảng 1 giờ, 0,5C là khoảng 2 giờ.[2] Cùng một mức C, pin dung lượng lớn dùng dòng lớn hơn pin dung lượng nhỏ.[1]

Định nghĩa C-rate trong tài liệu kỹ thuật

1C là dòng xả làm cạn toàn bộ dung lượng pin trong 1 giờ, theo định nghĩa của Nhóm Xe điện MIT (MIT Electric Vehicle Team).[1] Battery University dùng C-rate cho cả chiều sạc lẫn chiều xả; pin 1 Ah ở 1C cấp dòng 1 A trong 1 giờ.[2]

Chữ C trong C-rate nghĩa là gì?

Chữ C là viết tắt của Capacity, tức dung lượng định mức của cell hoặc pin, tính bằng ampe giờ.[5] Tiêu chuẩn IEC 61434 ký hiệu dung lượng định mức do nhà sản xuất công bố là Cn.[5] Dung lượng ở đây là tổng số Ah lấy ra được khi xả pin từ lúc đầy, ở một dòng quy định, tới điện áp ngắt (cut-off voltage).[1]

Tốc độ sạc xả (C-rate): thẻ định nghĩa hai cột: định nghĩa của MIT, Battery University và chữ C
Tốc độ sạc xả (C-rate): MIT định nghĩa 1C theo chiều xả, Battery University dùng cho cả sạc và xả, chữ C là dung lượng. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[1][2][5]

Tốc độ sạc và tốc độ xả

Tốc độ sạc (Charge rate) là C-rate khi pin nhận điện, tốc độ xả (Discharge rate) là C-rate khi pin cấp điện; cả hai dùng chung cách ghi theo C.[2] Dòng sạc khuyến nghị (Recommended charge current) áp cho giai đoạn đầu, khi bộ sạc giữ dòng không đổi tới khoảng 70% SOC.[1] Sau đó bộ sạc chuyển sang giữ điện áp không đổi.[1] SOC (trạng thái sạc, tức phần trăm dung lượng còn lại) được giải thích ở bài SOC. Hai giai đoạn sạc này là nội dung của bài Đường cong sạc.

Cách viết 0,5C và C/2

0,5C và C/2 là hai cách viết cùng một tốc độ, tương ứng thời gian sạc hoặc xả khoảng 2 giờ.[2] Pin 100 Ah ở C/2 xả với dòng 50 A.[1] Datasheet tiếng Anh dùng dấu chấm thập phân, ví dụ Deye ghi 0.5C cho pin SE-G5.1 Pro-B;[3] bài viết tiếng Việt ghi 0,5C.

Tốc độ sạc xả (C-rate): thẻ sạc xả và hai cách viết: tốc độ sạc, tốc độ xả và cách viết 0,5C hay C/2
Tốc độ sạc xả (C-rate): sạc giữ dòng không đổi tới khoảng 70% SOC rồi giữ điện áp; 0,5C và C/2 cùng là khoảng 2 giờ. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[1][2][3]

Các mốc C-rate thường gặp

Bảng mốc của Battery University cho pin 1 Ah đi từ 5C xuống 0,05C.[2] Cột cuối nhân thêm cho pin 100 Ah theo công thức ở mục 2.

C-rateThời gian sạc hoặc xả[2]Dòng điện với pin 1 Ah[2]Dòng điện với pin 100 Ah (quy đổi)
5C12 phút5 A500 A
2C30 phút2 A200 A
1C1 giờ1 A100 A
0,5C2 giờ0,5 A50 A
0,2C5 giờ0,2 A20 A
0,1C10 giờ0,1 A10 A
0,05C20 giờ0,05 A5 A
Tốc độ sạc xả (C-rate): bảng các mốc C-rate: các mốc từ 5C đến 0,05C cho pin 1 Ah và 100 Ah
Tốc độ sạc xả (C-rate) từ 5C (12 phút) đến 0,05C (20 giờ); pin 100 Ah có dòng gấp 100 lần pin 1 Ah. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[2]

C-rate trong hệ điện mặt trời có lưu trữ

Trong hệ điện mặt trời có lưu trữ, cả pin lẫn biến tần hybrid đều đặt giới hạn dòng phía pin. Pin Deye SE-G5.1 Pro-B 100 Ah có dòng khuyến nghị 50 A,[3] còn biến tần hybrid Deye SUN-5K-SG03LP1-AU cho dòng sạc xả pin tối đa 120 A.[9] Để so hai con số này, trước hết cần đổi C-rate ra dòng điện và thời gian bằng công thức ở mục 2.

Định nghĩa ở mục 1 cho thấy C-rate gắn với dung lượng Ah, nên từ C-rate tính thẳng ra được dòng điện và thời gian sạc xả.

Tốc độ sạc xả (C-rate): sơ đồ pin và biến tần hybrid: pin Deye 50 A và biến tần hybrid 120 A
Tốc độ sạc xả (C-rate) trong hệ điện mặt trời có lưu trữ: pin Deye 100 Ah khuyến nghị 50 A, biến tần hybrid cho tối đa 120 A. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[3][9]

2. Công thức tính dòng điện và thời gian từ C-rate

Công thức tính dòng điện từ C-rate là dòng điện (A) bằng C-rate nhân dung lượng (Ah).[1] Thời gian sạc hoặc xả gần đúng bằng 1 chia cho C-rate, tính bằng giờ.[2]

Dòng sạc xả I (A) = C-rate × Dung lượng định mức của pin (Ah)
Thời gian sạc hoặc xả t (giờ) ≈ 1 / C-rate

Công thức I = C-rate × Ah

Pin 100 Ah ở 1C xả với dòng 100 A, ở 5C xả với dòng 500 A.[1] Với pin 1 Ah, mức 0,5C cho dòng 500 mA trong 2 giờ.[2]

Tốc độ sạc xả (C-rate): thẻ hai công thức: hai công thức I = C-rate × Ah và t ≈ 1/C
Tốc độ sạc xả (C-rate) đổi ra dòng điện bằng I = C-rate × Ah và ra thời gian gần đúng bằng t ≈ 1/C-rate. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[1][2]

Thời gian sạc xả gần đúng bằng 1/C

Mức 2C ứng với 30 phút, 0,2C ứng với 5 giờ, 0,1C ứng với 10 giờ.[2] Ở tốc độ cao, thời gian thực tế ngắn hơn con số lý thuyết vì tổn hao khi xả nhanh làm giảm thời gian xả.[2] Phần hao hụt này được giải thích ở mục 4.

Tốc độ sạc xả (C-rate): thanh thời gian đúng tỷ lệ: thời gian sạc xả gần đúng bằng 1/C
Tốc độ sạc xả (C-rate) và thời gian: 2C khoảng 30 phút, 0,2C khoảng 5 giờ, 0,1C khoảng 10 giờ. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[2]

Ví dụ pin 2 Ah ở các mốc C-rate

Áp công thức I = C-rate × Ah[1] và bảng thời gian[2] cho pin 2 Ah:

  • 1C: 1 × 2 Ah = 2 A, xả trong khoảng 1 giờ.
  • 0,5C: 0,5 × 2 Ah = 1 A, xả trong khoảng 2 giờ.
  • 2C: 2 × 2 Ah = 4 A, xả trong khoảng 30 phút.
  • 5C: 5 × 2 Ah = 10 A, xả trong khoảng 12 phút.
Tốc độ sạc xả (C-rate): biểu đồ cột dòng điện pin 2 Ah: ví dụ pin 2 Ah ở 0,5C, 1C, 2C và 5C
Tốc độ sạc xả (C-rate) với pin 2 Ah: 0,5C là 1 A, 1C là 2 A, 2C là 4 A, 5C là 10 A. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[1][2]

Ký hiệu It trong tiêu chuẩn IEC

Công thức trên ghi dòng điện theo chữ C, còn tiêu chuẩn IEC dùng ký hiệu It cho cùng dòng điện này. IEC 61434:1996 đề xuất cách ghi dòng điện đúng về mặt toán học.[10] Tiêu chuẩn này áp cho pin sạc lại dùng chất điện phân kiềm hoặc chất điện phân không phải axit.[10] Theo IEC 61434, dòng chuẩn It bằng Cn Ah chia cho 1 h, đơn vị ampe.[5] Trị số của It luôn bằng trị số của Cn, dù dung lượng được công bố theo thời gian xả n nào.[5]

Vì sao IEC không ghi dòng điện bằng chữ C

Các tiêu chuẩn pin trước đây ghi dòng sạc xả bằng phân số hoặc bội số của C, ví dụ 0,2C.[5] IEC 61434 chỉ ra rằng nhân hay chia C chỉ cho ra phân số hoặc bội số của Ah, không ra đơn vị ampe.[5] Theo lập luận này, ghi dòng điện bằng chữ C là sai về mặt toán học.[5] Tiêu chuẩn này vì vậy ghi dòng thử dung lượng là 0,2 It A.[5] Datasheet thương mại vẫn giữ cách viết cũ, ví dụ BYD ghi 0.2C cho pin HVS.[11] Với pin 100 Ah, 0,2C và 0,2 It A cùng chỉ dòng 0,2 × 100 = 20 A.

Ký hiệu It trong tiêu chuẩn pin lithium

IEC 61960-3:2017 cho pin lithium xách tay cũng dùng ký hiệu It.[12] Mục 7.6.2 của tiêu chuẩn này thử độ bền chu kỳ ở dòng 0,2 It A (Endurance in cycles at a rate of 0,2 It A).[12] Bảng 3 và bảng 4 xét thêm mức 0,5 It A.[12]

C-rate tính theo dòng điện, trong khi nhiều pin cao áp lại in công suất. Mục 3 nối hai cách in này.

Tốc độ sạc xả (C-rate): thẻ ký hiệu It: ký hiệu It trong IEC 61434 và IEC 61960-3
Tốc độ sạc xả (C-rate) trong tiêu chuẩn IEC ghi bằng It: It = Cn Ah / 1 h, pin 100 Ah có 0,2 It A = 20 A. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[5][10][11][12]

3. C-rate khác E-rate và nhãn 0.5P ở điểm nào?

E-rate là thông số đo công suất sạc xả của pin so với dung lượng kWh của chính pin đó.[1] C-rate thì đo theo dòng điện so với dung lượng Ah.[1] Nhãn 0.5P trên hệ lưu trữ SolaX là cách ghi riêng của hãng; trang thông số của SolaX không định nghĩa chữ P.[4]

E-rate theo định nghĩa của MIT

E-rate là tốc độ xả tính theo công suất. Mức 1E là công suất xả làm cạn toàn bộ dung lượng pin trong 1 giờ, và điện năng bằng công suất xả nhân thời gian xả.[1] Đơn vị W, kW và kWh được giải thích ở bài W, kW, kWh, J.

Tốc độ sạc xả (C-rate): thẻ so sánh C-rate và E-rate: C-rate theo dòng điện, E-rate theo công suất
Tốc độ sạc xả (C-rate) so dòng điện với Ah, còn E-rate so công suất xả với kWh; cả 1C và 1E đều là cạn pin trong 1 giờ. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[1]

Quy đổi từ dòng điện sang công suất

Công suất gần đúng bằng dòng điện ở một mức C nhân điện áp định mức. Pin Deye SE-G5.1 Pro-B có điện áp định mức 51,2 V và dung lượng định mức 100 Ah.[3] Dung lượng lưu trữ của pin là 5,12 kWh, công suất DC định mức 5,12 kW.[3] Dòng 1C của pin này là 100 A; 100 A × 51,2 V = 5,12 kW, trùng công suất định mức Deye công bố.[3]

Tốc độ sạc xả (C-rate): thẻ phép quy đổi: quy đổi 100 A × 51,2 V = 5,12 kW
Tốc độ sạc xả (C-rate) quy đổi ra công suất: 100 A × 51,2 V = 5,12 kW, chỉ gần đúng vì điện áp đầu cực thay đổi. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[1][3][14]

Điện áp đầu cực thay đổi theo SOC và dòng điện

Phép quy đổi trên dùng điện áp định mức, trong khi điện áp đầu cực (terminal voltage) thay đổi theo SOC và theo dòng sạc xả.[1] Dòng tải lớn kéo điện áp pin xuống.[14] Vì vậy công suất quy đổi chỉ là số gần đúng; khoảng điện áp thật của pin khi làm việc là nội dung của bài Dải điện áp pin.

Pin cao áp Huawei in công suất, BYD in dòng điện

Huawei LUNA2000-5-S0 in dung lượng module 5 kWh và công suất ra tối đa 2,5 kW, không in dòng điện.[15] Theo định nghĩa E-rate,[1] 2,5 kW / 5 kWh = 0,5E. BYD HVS thì in dòng ra tối đa 25 A ở điện áp định mức 204,8 V.[11]

Tốc độ sạc xả (C-rate): thẻ so sánh hai hãng: Huawei in công suất, BYD in dòng điện
Tốc độ sạc xả (C-rate) với pin cao áp: Huawei in 2,5 kW cho module 5 kWh (0,5E), BYD HVS in 25 A ở 204,8 V. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[1][11][15]

Thời lượng xả của hệ lưu trữ

Thời lượng xả (storage duration) là số giờ hệ lưu trữ xả liên tục ở công suất định mức: thiết bị 4 giờ xả được ở công suất định mức trong 4 giờ.[13] Quy theo định nghĩa 1E,[1] thiết bị 4 giờ tương ứng E-rate 1 / 4 = 0,25.

Tốc độ sạc xả (C-rate): biểu đồ của EIA đã dịch nhãn: pin có hai thông số: công suất MW và năng lượng MWh
Tốc độ sạc xả (C-rate) quy mô lưới: pin lưu trữ tại Mỹ có công suất MW và dung lượng MWh khác nhau theo ứng dụng; biểu đồ của EIA, phạm vi công cộng. Xem hình gốc tại trang tài liệu gốc, số liệu thêm từ nguồn.[1]
Tốc độ sạc xả (C-rate): biểu đồ phân tán của EIA đã dịch nhãn: thời lượng xả của hệ lưu trữ và E-rate
Tốc độ sạc xả (C-rate) và thời lượng xả: pin lưu trữ PJM xả khoảng 0,63 giờ, CAISO khoảng 3,1 giờ ở công suất định mức; biểu đồ của EIA, phạm vi công cộng. Xem hình gốc tại trang tài liệu gốc, số liệu thêm từ nguồn.[1][13]

Nhãn 0.5P trên hệ lưu trữ cỡ lớn

SolaX ghi mục Charge & discharge rate của hệ ORI-P7500B15045L-2H là 0.5P; hệ này dùng cell LFP 314 Ah, 3,2 V.[4] Trang thông số của SolaX không định nghĩa chữ P.[4] Khi so hệ này với pin in dòng điện, người chọn pin cần hỏi hãng cách tính nhãn 0.5P.

Dù hãng in theo dòng hay theo công suất, C-rate càng cao thì dung lượng lấy ra được càng thấp. Mục 4 giải thích hiện tượng này.

Tốc độ sạc xả (C-rate): thẻ nhãn 0.5P: nhãn 0.5P trên hệ lưu trữ SolaX
Tốc độ sạc xả (C-rate) và nhãn 0.5P: SolaX ghi 0.5P cho hệ ORI dùng cell LFP 314 Ah nhưng không định nghĩa chữ P. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[4]

4. C-rate ảnh hưởng thế nào đến dung lượng khả dụng?

Dung lượng khả dụng là phần dung lượng thật sự lấy ra được, và con số này giảm khi C-rate tăng.[1] Khi xả nhanh, phản ứng bên trong pin không kịp diễn ra hết, nên năng lượng lấy ra ít hơn so với khi xả chậm.[6]

Dung lượng giảm khi C-rate tăng

C-rate cao cho số đo dung lượng thấp hơn, C-rate thấp cho số đo cao hơn.[2] Pin 1 Ah xả ở 2C mất một phần năng lượng thành nhiệt do tổn hao bên trong, dung lượng còn khoảng 95% hoặc thấp hơn.[2]

Tốc độ sạc xả (C-rate): biểu đồ dung lượng theo tốc độ xả: dung lượng giảm khi C-rate tăng
Tốc độ sạc xả (C-rate) càng cao, dung lượng đo được càng thấp: pin 1 Ah xả 2C còn khoảng 95% dung lượng hoặc thấp hơn. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[1][2][6]

Vì sao xả nhanh lấy ra ít năng lượng hơn

Dòng xả lớn làm các chất tham gia phản ứng không đủ thời gian di chuyển tới vị trí phản ứng.[6] Chỉ một phần chất phản ứng được chuyển hóa nên năng lượng lấy ra giảm; xả chậm với dòng nhỏ thì dung lượng đo được cao hơn.[6]

Dung lượng phải ghi kèm tốc độ sạc xả

Vì dung lượng thay đổi theo tốc độ, con số dung lượng chỉ có nghĩa khi ghi kèm tốc độ sạc xả.[6] Định nghĩa dung lượng của MIT cũng gắn với một dòng xả quy định bằng C-rate.[1] Phần dung lượng dùng được của hệ lưu trữ được giải thích ở bài dung lượng khả dụng. Con số kWh in trên nhãn pin là nội dung của bài Dung lượng định mức.

Dung lượng theo tốc độ xả của cell LFP 280 Ah

Cell EVE LF280 (phiên bản E) có dung lượng định mức 280,0 Ah khi xả 0,5C.[16] Bảng tốc độ xả của EVE cho dung lượng ít nhất 100% ở 0,33C, ít nhất 98% ở 0,5C và ít nhất 97% ở 1C.[16]

Tốc độ sạc xả (C-rate): biểu đồ cột dung lượng EVE LF280: dung lượng cell EVE LF280 ở 0,33C, 0,5C và 1C
Tốc độ sạc xả (C-rate) và dung lượng cell EVE LF280: ít nhất 100% ở 0,33C, 98% ở 0,5C và 97% ở 1C. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[16]

Điều kiện đo dung lượng ở chú thích datasheet

BYD đo dung lượng khả dụng của pin HVS ở độ sâu xả 100%, sạc xả 0,2C, 25 °C.[11] Huawei thử LUNA2000-7-E1 ở cùng điều kiện 100% độ sâu xả, 0,2C, 25 °C.[17] Deye đo dung lượng khả dụng của SE-G5.1 Pro-B ở 0,5C.[3] BYD HVS 5.1 và Deye SE-G5.1 Pro-B cùng ghi 5,12 kWh nhưng đo ở hai mức C khác nhau.[3][11] Vì dung lượng đổi theo C-rate, số kWh của hai hãng chưa so trực tiếp được.[2]

Dòng thử dung lượng trong IEC 61434

Khi dung lượng công bố theo thời gian xả 5 giờ, dòng xả để kiểm dung lượng định mức là 0,2 It A.[5] Khi thời gian là 1 giờ, dòng kiểm là 1,0 It A.[5] Ắc quy chì axit thường được định mức ở 0,2C (5 giờ) và 0,05C (20 giờ).[2]

Phần năng lượng hao hụt khi xả nhanh biến thành nhiệt trong pin.[2] Mục 5 trình bày lượng nhiệt này theo từng mức C.

Tốc độ sạc xả (C-rate): bảng điều kiện đo: dòng thử dung lượng của IEC 61434 và chú thích datasheet
Tốc độ sạc xả (C-rate) khi đo dung lượng: IEC 61434 dùng 0,2 It A cho định mức 5 giờ; BYD, Huawei đo 0,2C, Deye đo 0,5C. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[2][3][5][11][17]

5. C-rate làm pin nóng lên thế nào?

C-rate làm pin nóng lên vì dòng càng lớn, phần năng lượng biến thành nhiệt do tổn hao bên trong càng nhiều.[2][7] Cell LFP 20 Ah ở 5 °C sinh nhiệt 19,27 W khi xả 3C và 2,82 W khi xả 0,33C.[7] Mức 3C vì vậy sinh nhiệt gấp khoảng 19,27 / 2,82 ≈ 6,8 lần mức 0,33C.

Thí nghiệm nhiệt trên cell LFP 8 Ah đến 20 Ah

Arora và Kapoor thử cell LFP túi mềm 8 Ah, 15 Ah và 20 Ah ở tốc độ xả 0,33C, 1C và 3C.[7] Nhiệt độ môi trường của thí nghiệm từ -10 °C đến 50 °C, kết quả đăng trên tạp chí Batteries năm 2019.[7]

Nhiệt sinh ra tăng theo tốc độ xả

Ở 5 °C, cell 20 Ah sinh nhiệt tối đa 2,82 W khi xả 0,33C, 10,87 W khi xả 1C và 19,27 W khi xả 3C.[7]

Tốc độ sạc xả (C-rate): biểu đồ cột nhiệt sinh ra: nhiệt sinh ra của cell LFP 20 Ah ở 0,33C, 1C và 3C
Tốc độ sạc xả (C-rate) càng cao cell càng nóng: cell LFP 20 Ah ở 5 °C sinh 2,82 W khi xả 0,33C và 19,27 W khi xả 3C. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[7]

Nhiệt thuận nghịch và nhiệt không thuận nghịch

Hai tác giả tách nhiệt của cell thành nhiệt thuận nghịch và nhiệt không thuận nghịch; tỷ số giữa hai phần này giảm khi dòng điện tăng.[7] Ở 1C trở xuống, tốc độ phản ứng của cell bị giới hạn bởi sự khuếch tán ion lithium trong cực âm. Ở 3C, giới hạn chuyển sang sự di chuyển của ion lithium trong chất điện phân.[7]

Điện trở trong và tổn hao nhiệt

Điện trở trong là điện trở bên trong pin, thường khác nhau giữa chiều sạc và chiều xả.[1] Khi điện trở trong tăng, hiệu suất pin giảm, độ ổn định nhiệt giảm và phần năng lượng sạc biến thành nhiệt tăng lên.[1]

Tốc độ sạc xả (C-rate): thẻ ba ý cơ chế sinh nhiệt: thí nghiệm, nhiệt thuận nghịch và điện trở trong
Tốc độ sạc xả (C-rate) và cơ chế sinh nhiệt: thí nghiệm cell LFP 8 đến 20 Ah, nhiệt thuận nghịch và điện trở trong. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[1][7]

Giới hạn nhiệt độ cell khi sạc xả

Nhiệt độ cell EVE LF280 khi sạc xả tối đa 55 °C.[16] EVE cảnh báo dòng xả quá lớn có thể gây mất dung lượng mạnh và quá nhiệt.[16] Khoảng nhiệt độ thiết bị được phép làm việc được giải thích ở bài dải nhiệt độ làm việc. Cách hệ đo nhiệt độ cell là nội dung của bài Cảm biến nhiệt độ pin.

Dòng cho phép giảm theo nhiệt độ

Dòng xả liên tục cho phép của cell EVE LF280 thay đổi theo nhiệt độ và SOC.[16] Ở 25 °C và SOC 100%, cell xả được 280 A, tức 1C.[16] Ở -20 °C và SOC 100%, dòng cho phép chỉ còn 56 A,[16] tức 56 / 280 = 0,2C.

Nhiệt độ và dòng điện cùng là biến số trong mô hình tuổi thọ pin.[8] Mục 6 xét C-rate tác động thế nào tới số chu kỳ sạc xả.

Tốc độ sạc xả (C-rate): biểu đồ dòng cho phép theo nhiệt độ: dòng cho phép của cell EVE LF280 giảm theo nhiệt độ
Tốc độ sạc xả (C-rate) cho phép giảm theo nhiệt độ: cell EVE LF280 xả 280 A (1C) ở 25 °C, chỉ 56 A (0,2C) ở -20 °C. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[16]

6. C-rate ảnh hưởng thế nào đến số chu kỳ sạc xả?

Số chu kỳ sạc xả là số lần sạc xả pin chịu được trước khi không còn đạt tiêu chí hiệu năng đã định.[1] Con số này phụ thuộc độ sâu xả và C-rate.[8] Kết quả thử cho thấy C-rate cao không phải lúc nào cũng làm pin xuống cấp nhanh hơn.[19] Điều kiện chu kỳ, gồm nhiệt độ và cách sạc xả, tác động lớn tới mức xuống cấp.[18]

Số chu kỳ sạc xả là gì

Số chu kỳ sạc xả (Cycle life) là số lần sạc xả pin chịu được trước khi không còn đạt tiêu chí hiệu năng đã định.[1] Cách đọc tuổi thọ pin lithium được trình bày ở bài tuổi thọ pin lithium.

Mô hình tuổi thọ của NREL

Smith và cộng sự ở NREL xây mô hình tuổi thọ cho hệ lưu trữ nối lưới dùng cell graphite/NMC 75 Ah của Kokam.[8] Trong mô hình, mức mất dung lượng mỗi chu kỳ phụ thuộc nhiệt độ, độ sâu xả và C-rate.[8] Dữ liệu chưa đủ để tách riêng ảnh hưởng của C-rate và độ sâu xả.[8] Dựa trên kinh nghiệm trước đó, nhóm tác giả coi độ sâu xả là yếu tố trội hơn.[8] Độ sâu xả (DoD) được giải thích ở bài độ sâu xả.

Tốc độ sạc xả (C-rate): thẻ mô hình tuổi thọ: số chu kỳ và mô hình tuổi thọ của NREL
Tốc độ sạc xả (C-rate) trong mô hình tuổi thọ NREL: mất dung lượng mỗi chu kỳ phụ thuộc nhiệt độ, độ sâu xả và C-rate. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[1][8]

Kết quả thử của Sandia trên ba loại cell

Preger và cộng sự ở Sandia thử cell thương mại LFP, NCA và NMC khi thay đổi tốc độ xả, độ sâu xả và nhiệt độ.[18] Cell chạy trong giới hạn của nhà sản xuất, nhưng điều kiện chu kỳ vẫn tác động mạnh tới mức xuống cấp.[18] Thời gian tới khi còn 80% dung lượng chênh nhau hàng nghìn giờ và hàng nghìn chu kỳ.[18]

Sạc nhanh không phải lúc nào cũng rút ngắn tuổi thọ

Groot và cộng sự thử 34 cell LFP công suất cao ở tốc độ sạc xả từ 1C đến 4C, nhiệt độ từ 23 °C đến 53 °C.[19] Nhóm tác giả kết luận tốc độ sạc cao, nhiệt độ cao hay chu kỳ dày không phải lúc nào cũng làm tuổi thọ ngắn hơn.[19] Trong thí nghiệm, xả 1C kèm sạc 3,75C làm cell xuống cấp nhanh hơn chu kỳ sạc và xả cùng ở 3,75C.[19]

Tốc độ sạc xả (C-rate): thẻ kết quả thử: kết quả thử của Sandia và Groot trên cell LFP
Tốc độ sạc xả (C-rate) và tuổi thọ cell: Sandia thử LFP, NCA, NMC; Groot thấy sạc 3,75C xả 1C xuống cấp nhanh hơn 3,75C/3,75C. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[18][19]

Ảnh hưởng của dòng điện đổi theo nhiệt độ

Wang và cộng sự (2026) thử lão hóa nhanh cell LFP lăng trụ dung lượng lớn dưới tác động đồng thời của nhiệt và điện.[20] Dưới 0 °C, phản ứng chậm thúc đẩy hiện tượng mạ lithium (lithium plating), tức lithium kim loại bám lên cực âm, và gây mất dung lượng nặng.[20] Trên 65 °C, ảnh hưởng của dòng điện giảm dần.[20] Nhóm tác giả gọi hiện tượng này là sự đảo chiều ảnh hưởng của tốc độ theo nhiệt độ (Temperature-dependent rate-effect reversal).[20]

Tốc độ sạc xả (C-rate): biểu đồ cột mô phỏng của Gao và cộng sự đã dịch nhãn: mạ lithium khi sạc ở nhiệt độ thấp
Tốc độ sạc xả (C-rate) và mạ lithium: mô phỏng cho thấy sạc 3C ở nhiệt độ thấp làm phần mất dung lượng do mạ Li tăng mạnh; hình mô phỏng của Gao và cộng sự (2022), CC BY 4.0. Xem hình gốc tại trang tài liệu gốc, số liệu thêm từ nguồn.[20]

Điều kiện thử số chu kỳ in trên datasheet

Cell EVE LF280 đạt ít nhất 2.500 chu kỳ khi không kẹp và ít nhất 3.500 chu kỳ khi kẹp lực 300 kgf.[16] Điều kiện thử là xả 1C ở 25 °C tới khi còn 80% dung lượng.[16] Pin Deye SE-G5.1 Pro-B đạt ít nhất 6.000 chu kỳ ở 25 °C, sạc 0,5C và xả 0,5C, tới khi còn 70% dung lượng.[3] Hai con số đo ở C-rate và mức dung lượng cuối khác nhau, nên số chu kỳ chỉ so được khi đọc kèm điều kiện thử.

Vì dung lượng, nhiệt và tuổi thọ đều đổi theo C-rate, mỗi loại cell được hãng cho một mức C-rate riêng theo ứng dụng. Mục 7 so các mức này giữa pin lưu trữ, dụng cụ điện và xe điện.

Tốc độ sạc xả (C-rate): biểu đồ thanh số chu kỳ và bảng điều kiện: điều kiện thử số chu kỳ của EVE LF280 và Deye
Tốc độ sạc xả (C-rate) trong điều kiện thử chu kỳ: EVE LF280 thử xả 1C tới 80%, Deye thử 0,5C/0,5C tới 70%. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[3][16]

7. C-rate của pin lưu trữ khác cell dụng cụ điện và xe điện ở điểm nào?

C-rate của pin lưu trữ thấp hơn cell dụng cụ điện và xe điện: các pin lưu trữ gia đình so sánh ở mục này in mức tối đa từ khoảng 0,5C (hoặc 0,5E) đến 1C.[3][11][15][22][23] Cell dụng cụ điện xả được tới 10C, pin mô hình điều khiển từ xa xả tới 30C.[21][14] Battery University xếp LFP vào nhóm pin cho ứng dụng cố định và xách tay cần dòng tải cao và độ bền.[21]

C-rate theo từng ứng dụng

Mức C-rate hãng cho phép thay đổi theo loại cell và ứng dụng, từ 0,05C của ắc quy chì axit tới 30C của pin mô hình điều khiển từ xa.[2][14]

Ứng dụng, loại cellMức C-rateNguồn
Ắc quy chì axit, mức định mức0,2C (5 giờ) và 0,05C (20 giờ)[2]
Pin lưu trữ gia đình so sánh ở mục nàyMức tối đa từ khoảng 0,5C đến 1C[3][11][15][23]
Cell LFPSạc 1C, xả 1C, một số cell xả 25C[21]
Cell NMC, dùng trong xe điệnSạc 0,7C đến 1C, xả 1C, một số cell xả 2C[21]
Cell NCA, dùng trong xe điệnXả điển hình 1C[21]
Cell LMO cho dụng cụ điệnXả 1C, một số cell 10C, xung 30C trong 5 giây[21]
Pin mô hình điều khiển từ xaXả tới 30C, tuổi thọ bộ pin ngắn[14]

Dòng khuyến nghị, dòng tối đa và dòng điện đỉnh

Dòng khuyến nghị là dòng hãng đề nghị dùng khi sạc xả bình thường, dòng tối đa là dòng liên tục lớn nhất pin cho phép. Dòng điện đỉnh là dòng vượt mức tối đa trong thời gian ngắn hãng ghi kèm. MIT tách dòng xả liên tục tối đa khỏi dòng xung tối đa trong 30 giây.[1] Deye SE-G5.1 Pro-B in ba mức: dòng khuyến nghị 50 A, dòng tối đa 100 A và dòng điện đỉnh 150 A trong 2 phút ở 25 °C.[3] Chia cho 100 Ah, ba mức này là 0,5C, 1C và 1,5C. Ý nghĩa từng mức dòng được trình bày ở bài Dòng sạc xả tối đa.

Bảng C-rate trên datasheet pin lưu trữ

Bảng chép giá trị hãng công bố. Cột quy đổi tính theo hai cách: dòng điện chia dung lượng Ah ra C-rate, hoặc công suất chia dung lượng kWh ra E-rate.[1]

Sản phẩmDung lượng công bốMức khuyến nghịMức tối đaMức đỉnhQuy đổi
Cell EVE LF280, phiên bản E[16]280 Ah, 3,2 VSạc xả chuẩn 0,5C1C sạc, 1C xả280 A trong 30 giây ở 25 °C0,5C; 1C
Deye SE-G5.1 Pro-B[3]100 Ah, 51,2 V, 5,12 kWh50 A100 A150 A trong 2 phút0,5C; 1C; 1,5C
Dyness STACK LV[22]5,12 kWh, khả dụng 4,864 kWhKhông công bố100 A, 5,12 kWKhông công bố1E
BYD HVS 5.1, 2 module[11]5,12 kWh, 204,8 VKhông công bố25 A50 A trong 3 giây25 Ah; 1C; 2C
BYD LVS 4.0, 1 module[23]4 kWh, 51,2 VKhông công bố65 A90 A trong 5 giâyKhoảng 0,83C; 1,15C
Huawei LUNA2000-5-S0[15]5 kWhKhông công bố2,5 kW3,5 kW trong 10 giây0,5E; 0,7E
Huawei LUNA2000-7-S1, 1 module LUNA2000-7-E1[17]6,9 kWhKhông công bố3,5 kW sạc và xảKhông công bốKhoảng 0,51E
Sigenergy SigenStor, hai mức pin[24]6,02 kWh; 9,04 kWhKhông công bố3.000 W; 4.600 WKhông công bốKhoảng 0,50E; 0,51E
SolaX ORI-P7500B15045L-2H[4]5,015 MWh mỗi container, cell 314 AhKhông công bốNhãn 0.5PKhông công bốNhãn riêng của hãng
Tốc độ sạc xả (C-rate): bảng 9 sản phẩm: bảng 9 sản phẩm pin lưu trữ và mức quy đổi
Tốc độ sạc xả (C-rate) trên datasheet 9 sản phẩm: pin lưu trữ gia đình in mức tối đa từ khoảng 0,5C (0,5E) đến 1C. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[1][3][4][11][15][16][17][22][23][24]

Dung lượng Ah của hai pin BYD là số quy đổi: BYD HVS 5.1 có 5.120 Wh / 204,8 V = 25 Ah; BYD LVS 4.0 có 4.000 Wh / 51,2 V ≈ 78,1 Ah.[11][23]

Dòng điện đỉnh luôn kèm thời hạn

Mọi mức đỉnh trong bảng đều kèm thời hạn, từ 3 giây đến 2 phút. BYD HVS cho 50 A trong 3 giây,[11] BYD LVS 4.0 cho 90 A trong 5 giây,[23] Huawei LUNA2000-5-S0 cho 3,5 kW trong 10 giây.[15] Phần lớn pin sạc lại chịu được quá tải, với điều kiện thời gian quá tải ngắn.[14]

Tốc độ sạc xả (C-rate): biểu đồ cột và thanh thời hạn: dòng khuyến nghị, tối đa, đỉnh và thời hạn
Tốc độ sạc xả (C-rate) trên datasheet: Deye in 50 A, 100 A và đỉnh 150 A; mọi mức đỉnh kèm thời hạn từ 3 giây đến 2 phút. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[1][3][11][15][16][23]

Mức C-rate theo loại cell LFP và NMC

Cell LFP sạc điển hình 1C, xả 1C, một số cell xả được 25C.[21] Cell NMC sạc từ 0,7C đến 1C, xả 1C, một số cell xả được 2C.[21] Thành phần hóa học của cell được trình bày ở bài Loại hóa học pin; riêng cell LFP xem bài pin LFP.

Cell dụng cụ điện và xe điện

Cell LMO dùng cho dụng cụ điện xả 1C, một số cell đạt 10C và chịu xung 30C trong 5 giây.[21] Cell NMC và NCA dùng trong xe điện, trong đó NCA xả điển hình 1C.[21] Pin hiệu năng cao cho mô hình điều khiển từ xa xả được tới 30C, đổi lại tuổi thọ bộ pin ngắn.[14]

Tốc độ sạc xả (C-rate): thang logarit C-rate: thang C-rate từ pin lưu trữ tới mô hình điều khiển
Tốc độ sạc xả (C-rate) theo ứng dụng: pin lưu trữ gia đình 0,5 đến 1C, cell dụng cụ điện tới 10C, pin mô hình điều khiển tới 30C. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[3][11][14][15][21]

Cell năng lượng và cell công suất

Cell năng lượng là cell thiết kế để chứa nhiều dung lượng nhất trên mỗi kg; cell công suất là cell bền hơn khi chạy dòng lớn nhưng dung lượng thấp hơn.[14] Phần lớn sản phẩm tiêu dùng dùng cell năng lượng, và loại cell này nên sạc ở 1C hoặc thấp hơn.[25]

Tiêu chuẩn thử riêng cho từng nhóm ứng dụng

IEC 62620:2014 quy định ghi nhãn, phép thử và yêu cầu cho pin lithium dùng trong công nghiệp, gồm cả lưu trữ năng lượng cố định.[26] Mục 6.3.3 của tiêu chuẩn này thử dòng cho phép ở tốc độ cao (High rate permissible current).[26] Bản hợp nhất IEC 62620:2014+AMD1:2023, ấn bản 1.1, phát hành ngày 12/05/2023.[27] Cell lithium-ion dùng để kéo xe điện, gồm xe thuần điện và xe hybrid, thử hiệu năng và tuổi thọ theo IEC 62660-1:2018.[28] Yêu cầu an toàn cho pin công nghiệp được trình bày ở bài IEC 62619.

Mục 8 dùng các mức hãng công bố để tính dòng và công suất cho một cell và một module pin lưu trữ thật.

Tốc độ sạc xả (C-rate): bảng loại cell và thẻ tiêu chuẩn: loại cell LFP, NMC, LMO, NCA và tiêu chuẩn thử
Tốc độ sạc xả (C-rate) theo loại cell LFP, NMC, LMO, NCA; pin lưu trữ thử theo IEC 62620, cell xe điện theo IEC 62660-1. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[14][21][25][26][27][28]

8. Ví dụ tính dòng và công suất ở 0,2C, 0,5C và 1C

Ví dụ áp công thức I = C-rate × Ah[1] cho cell EVE LF280 và module Deye SE-G5.1 Pro-B. Kết quả được so với giới hạn dòng pin của biến tần hybrid Deye. Mọi số trong mục này là số quy đổi từ giá trị hãng công bố, phép tính ghi ngay trong câu.

Bước 1: tính dòng và thời gian cho cell 280 Ah

Cell EVE LF280 có dung lượng định mức 280 Ah, điện áp định mức 3,2 V.[16] Dòng ở 0,2C là 0,2 × 280 = 56 A, ở 0,5C là 140 A, ở 1C là 280 A.[1] Thời gian lý thuyết tương ứng là 5 giờ, 2 giờ và 1 giờ.[2]

Bước 2: tính công suất cho cell 280 Ah

Dung lượng lưu trữ của cell bằng Ah nhân V: 280 Ah × 3,2 V = 896 Wh.[6] Công suất ở 0,2C là 56 A × 3,2 V ≈ 179 W. Ở 0,5C là 140 A × 3,2 V = 448 W, ở 1C là 280 A × 3,2 V = 896 W.

Tốc độDòng cell 280 AhCông suất cell 3,2 VDòng module Deye 100 AhCông suất module 51,2 V
0,2C56 AKhoảng 179 W20 AKhoảng 1,02 kW
0,5C140 A448 W50 A2,56 kW
1C280 A896 W100 A5,12 kW

Bảng tính từ 280 Ah, 3,2 V của cell EVE[16] và 100 Ah, 51,2 V của module Deye.[3]

Bước 3: tính cho module Deye SE-G5.1 Pro-B 5,12 kWh

Module Deye SE-G5.1 Pro-B có 100 Ah, 51,2 V, 5,12 kWh.[3] Dòng ở 0,2C, 0,5C và 1C lần lượt là 20 A, 50 A và 100 A. Mức 0,5C và 1C trùng với dòng khuyến nghị 50 A và dòng tối đa 100 A Deye công bố.[3]

Tốc độ sạc xả (C-rate): hai bảng số lớn: dòng và công suất của cell 280 Ah và module Deye
Tốc độ sạc xả (C-rate) ra dòng và công suất: cell 280 Ah ở 0,5C là 140 A, 448 W; module Deye 100 Ah ở 1C là 100 A, 5,12 kW. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[1][2][3][6][16]

Bước 4: đọc giới hạn dòng pin của biến tần

Biến tần hybrid Deye SUN-5K-SG03LP1-AU làm việc với pin có điện áp từ 40 V đến 60 V.[9] Dòng sạc pin tối đa là 120 A, dòng xả pin tối đa cũng là 120 A.[9] Công suất AC tối đa của biến tần là 5.000 W.[9] Biến tần sạc pin lithium theo chiến lược tự thích ứng với BMS (Self-adaptation to BMS).[9] Cách BMS báo giới hạn dòng cho biến tần là nội dung của bài Dòng sạc xả tối đa.

Bước 5: so giới hạn biến tần với một module

Với một module 100 Ah, dòng 120 A của biến tần tương ứng 120 / 100 = 1,2C. Mức này cao hơn dòng tối đa 1C và thấp hơn dòng điện đỉnh 1,5C trong 2 phút mà Deye công bố cho module.[3] Ở 120 A và 51,2 V, công suất phía pin khoảng 120 × 51,2 ≈ 6,14 kW.

Bước 6: so giới hạn biến tần với hai module song song

Hai module 100 Ah ghép song song có tổng 200 Ah. Giả định dòng chia đều cho hai module, dòng 120 A của biến tần tương ứng 120 / 200 = 0,6C. Mức này vẫn cao hơn mức khuyến nghị 0,5C của từng module.[3] Hệ thống quản lý pin (BMS) được giải thích ở bài BMS.

Tốc độ sạc xả (C-rate): thanh C-rate đúng tỷ lệ: biến tần 120 A với một và hai module 100 Ah
Tốc độ sạc xả (C-rate) với biến tần Deye 120 A: một module 100 Ah chịu 1,2C, hai module song song chịu 0,6C. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[3][9]

Bước 7: kiểm các model biến tần khác cùng dòng

Dòng pin tối đa của từng model Deye SG03LP1-AU[9] chia cho 100 Ah của một module, và cho 200 Ah của hai module:

Biến tần[9]Dòng sạc xả pin tối đaC-rate với 1 module 100 Ah (quy đổi)C-rate với 2 module 200 Ah (quy đổi)
SUN-3K-SG03LP1-AU70 A0,7C0,35C
SUN-3.6K-SG03LP1-AU90 A0,9C0,45C
SUN-5K-SG03LP1-AU120 A1,2C0,6C
SUN-6K-SG03LP1-AU135 A1,35C0,675C
Tốc độ sạc xả (C-rate): biểu đồ cột nhóm: bốn model Deye SG03LP1-AU quy đổi ra C-rate
Tốc độ sạc xả (C-rate) của bốn model Deye SG03LP1-AU: 70 đến 135 A ứng với 0,7 đến 1,35C cho một module và 0,35 đến 0,675C cho hai module. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[3][9]

Với một module, chỉ SUN-3K và SUN-3.6K giữ dòng trong mức tối đa 1C. Với hai module, cũng chỉ hai model này giữ dòng dưới mức khuyến nghị 0,5C của từng module.[3]

Bước 8: kiểm pin cao áp bằng công suất

BYD HVS 5.1 có dòng ra tối đa 25 A ở 204,8 V:[11] 25 A × 204,8 V = 5,12 kW, bằng 1C của 25 Ah. Huawei LUNA2000-5-S0 có dung lượng module 5 kWh nhưng in công suất ra tối đa 2,5 kW,[15] tức 0,5E. Cách kiểm hệ theo công suất được trình bày đầy đủ ở bài Công suất xả tối đa.

Cùng là module khoảng 5 kWh, hãng có thể in dòng điện, công suất hoặc cả hai. Mục 9 gom các điểm cần đọc khi chọn pin.

Tốc độ sạc xả (C-rate): sơ đồ tám bước: tám bước tính và kiểm cho cell, module, biến tần
Tốc độ sạc xả (C-rate) qua tám bước: từ dòng, công suất cell 280 Ah tới module Deye, biến tần hybrid và pin cao áp. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[1][3][9][11][15][16]

9. Đọc C-rate trên datasheet khi chọn pin lưu trữ ở Việt Nam

Đọc C-rate trên datasheet là đọc con số C hoặc dòng điện hãng in, cùng các điều kiện đi kèm: mức nào là khuyến nghị, tối đa hay đỉnh; dung lượng đo ở mức C nào; dòng và công suất giảm ra sao theo nhiệt độ.[3][11][17] Các điều kiện này nằm ở phần chú thích datasheet của BYD và Huawei.[11][17]

Phân biệt mức khuyến nghị, mức tối đa và mức đỉnh

Deye in riêng ba nhãn recommended, max và peak cho dòng sạc xả của SE-G5.1 Pro-B.[3] BYD HVS in dòng ra tối đa và dòng điện đỉnh trong 3 giây.[11] Dòng xả liên tục tối đa và dòng xung trong 30 giây là hai thông số khác nhau,[1] nên dòng đỉnh không dùng làm dòng chạy liên tục.

Đọc điều kiện đo dung lượng

Huawei LUNA2000 và BYD HVS đo dung lượng khả dụng ở 0,2C,[17][11] còn Deye SE-G5.1 Pro-B đo ở 0,5C.[3] C-rate càng cao, số đo dung lượng càng thấp,[2] nên so hai pin cần so cùng mức C (mục 4).

Tốc độ sạc xả (C-rate): ba thẻ câu hỏi: ba câu hỏi khi đọc datasheet pin lưu trữ
Tốc độ sạc xả (C-rate) trên datasheet cần đọc cùng ba điều kiện: loại mức dòng, mức C đo dung lượng và giảm theo nhiệt độ. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[1][2][3][11][17]

Dòng và công suất giảm theo nhiệt độ

Dòng sạc xả của Deye SE-G5.1 Pro-B chịu ảnh hưởng của nhiệt độ và SOC.[3] Công suất ra của Huawei LUNA2000 có thể giảm theo nhiệt độ, và Huawei yêu cầu xem đường cong giảm công suất của sản phẩm.[17] BYD HVS giảm công suất trong khoảng nhiệt độ từ -10 °C đến +5 °C.[11]

Tốc độ sạc xả (C-rate): thang nhiệt độ đúng tỷ lệ: dòng và công suất giảm theo nhiệt độ
Tốc độ sạc xả (C-rate) giảm theo nhiệt độ: BYD HVS giảm công suất từ -10 °C đến +5 °C, EVE LF280 sạc 1C trong 0 đến 45 °C. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[3][11][16][17]

C-rate khi ghép nhiều module

Dòng ra tối đa của BYD LVS tăng theo số module tới một mức tối đa: LVS 4.0 cho 65 A, LVS 8.0 cho 130 A, LVS 12.0 cho 195 A.[23] Từ LVS 16.0 tới LVS 24.0, dòng ra tối đa giữ ở 250 A.[23] Cách chọn dung lượng từng module được trình bày ở bài dung lượng module pin. Mức tối đa khi ghép nhiều module là nội dung của bài Dung lượng hệ thống tối đa.

Tốc độ sạc xả (C-rate): biểu đồ cột BYD LVS: dòng ra BYD LVS khi ghép nhiều module
Tốc độ sạc xả (C-rate) khi ghép module BYD LVS: 65 A, 130 A, 195 A rồi giữ 250 A từ LVS 16.0 tới LVS 24.0. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[23]

Các thông số sạc xả đi cùng C-rate

C-rate nằm trong nhóm thông số sạc xả của pin lưu trữ, được giới thiệu chung ở bài các thông số sạc và xả của pin lưu trữ. Giới hạn công suất khi sạc được trình bày ở bài công suất sạc tối đa. Hai bài cùng loạt đi sâu vào giới hạn dòng và công suất là Dòng sạc xả tối đa và Công suất xả tối đa.

Chú thích của hãng về dung lượng hệ và bảo hành

BYD lưu ý dung lượng khả dụng của hệ có thể thay đổi theo hãng biến tần đi kèm.[11] Deye bảo hành SE-G5.1 Pro-B 10 năm, kèm mức 16 MWh điện năng xả qua pin, đảm bảo dung lượng còn 70%.[3] Điều kiện chi tiết nằm trong thư bảo hành của Deye.[3]

Ba cặp thông số dễ nhầm

  • Dòng điện đỉnh và dòng liên tục: hai đại lượng định nghĩa riêng; dòng đỉnh chỉ giữ trong thời hạn hãng ghi.[1][3]
  • Dung lượng khả dụng đo ở 0,2C và đo ở 0,5C: BYD đo ở 0,2C, Deye đo ở 0,5C, nên số kWh chưa so trực tiếp được.[11][3]
  • Nhãn 0.5P và dòng điện: SolaX đặt nhãn 0.5P ở mục tốc độ sạc xả và không in dòng điện cho hệ.[4]
Tốc độ sạc xả (C-rate): thẻ ba cặp thông số và bảo hành: ba cặp thông số dễ nhầm và chú thích bảo hành
Tốc độ sạc xả (C-rate) và ba cặp thông số dễ nhầm: dòng đỉnh và liên tục, dung lượng 0,2C và 0,5C, nhãn 0.5P và dòng điện. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[1][3][4][11]

10. Câu hỏi thường gặp về C-rate

Q1Dòng xả 5C là gì và bằng bao nhiêu A?

Dòng xả 5C là dòng xả bằng 5 lần dung lượng của pin tính bằng Ah, xả hết pin trong khoảng 12 phút.[2] Pin 100 Ah ở 5C xả với dòng 500 A.[1] Pin 2 Ah ở 5C xả với dòng 5 × 2 = 10 A.

Q2Dòng xả 15C là gì?

Dòng xả 15C là dòng xả bằng 15 lần dung lượng Ah, xả hết pin trong khoảng 1/15 giờ, tức 4 phút. Pin 2 Ah ở 15C xả với dòng 15 × 2 = 30 A. Pin hiệu năng cao cho mô hình điều khiển từ xa xả được tới 30C, đổi lại tuổi thọ bộ pin ngắn.[14]

Q3Pin xả 3C là gì?

Pin xả 3C là pin xả với dòng bằng 3 lần dung lượng Ah, thời gian lý thuyết khoảng 1/3 giờ, tức 20 phút. Ở 3C, cell LFP túi mềm bị giới hạn bởi sự di chuyển của ion lithium trong chất điện phân.[7] Cell 20 Ah ở 5 °C sinh nhiệt tối đa 19,27 W khi xả 3C.[7]

Q4Vì sao pin sạc ở 0,5C không đầy đúng 2 giờ?

Pin sạc ở 0,5C không đầy đúng 2 giờ vì 2 giờ là con số lý thuyết, còn tổn hao trong pin làm thời gian sạc thực tế lệch đi.[2] Dòng sạc khuyến nghị chỉ dùng tới khoảng 70% SOC; sau đó bộ sạc chuyển sang giữ điện áp không đổi.[1] Diễn biến này được trình bày ở bài Đường cong sạc.

Q5Sạc pin LFP ở nhiệt độ thấp với dòng 1C có được không?

Dòng sạc của cell EVE LF280 tối đa 1C trong khoảng từ 0 °C đến 45 °C, và giảm thêm theo bảng nhiệt độ của hãng.[16] Dưới 0 °C, hiện tượng mạ lithium gây mất dung lượng nặng.[20] Vì vậy dòng sạc phải theo đúng mức hãng cho ở từng nhiệt độ.

Q6Thời lượng 2 giờ hay 4 giờ của hệ lưu trữ liên quan gì đến C-rate?

Thời lượng 2 giờ hay 4 giờ là số giờ hệ lưu trữ xả liên tục ở công suất định mức, và nghịch đảo của nó là E-rate. Thời lượng 4 giờ nghĩa là hệ xả được ở công suất định mức trong 4 giờ.[13] Theo định nghĩa của MIT, thời lượng này tương ứng E-rate 1 / 4 = 0,25.[1] Thời lượng 2 giờ tương ứng E-rate 1 / 2 = 0,5.

Tốc độ sạc xả (C-rate): thẻ hỏi đáp: hỏi đáp câu 1 đến 6
Tốc độ sạc xả (C-rate): hỏi đáp câu 1 đến 6 về dòng 5C, 15C, 3C, sạc 0,5C, sạc lạnh và thời lượng xả. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[1][2][7][13][14][16][20]

Q7Dung lượng khả dụng in trên datasheet có còn đúng khi xả 1C?

Dung lượng khả dụng in trên datasheet là con số đo ở điều kiện ghi trong chú thích, nên khi xả 1C dung lượng thực tế có thể thấp hơn; BYD đo pin HVS ở 0,2C.[11] Ở mức C cao hơn, dung lượng đo được thấp hơn: cell EVE LF280 đạt ít nhất 97% dung lượng định mức khi xả 1C và ít nhất 100% khi xả 0,33C.[16]

Q8Pin xe điện và pin lưu trữ có dùng chung tiêu chuẩn thử tốc độ sạc xả không?

Pin xe điện và pin lưu trữ dùng hai tiêu chuẩn thử hiệu năng khác nhau. Cell lithium-ion kéo xe điện thử theo IEC 62660-1.[28] Pin lithium công nghiệp, gồm cả pin lưu trữ cố định, thử theo IEC 62620, tiêu chuẩn này để phần xe điện đường bộ cho IEC 62660.[26]

Q9C-rate cao có luôn làm pin giảm tuổi thọ nhanh hơn không?

C-rate cao không phải lúc nào cũng làm pin giảm tuổi thọ nhanh hơn. Trong thí nghiệm của Groot và cộng sự trên cell LFP công suất cao, tốc độ sạc cao không phải lúc nào cũng rút ngắn tuổi thọ.[19] Nghiên cứu của Sandia cho thấy điều kiện chu kỳ, gồm cả tốc độ xả, tác động lớn tới mức xuống cấp của cell.[18]

Q10Mức 0,5C và 1C trên datasheet Deye có nghĩa gì với module 100 Ah?

Mức 0,5C và 1C trên datasheet Deye là dòng 50 A và 100 A với module SE-G5.1 Pro-B 100 Ah. Deye công bố 50 A là dòng khuyến nghị và 100 A là dòng tối đa.[3] Số chu kỳ ít nhất 6.000 của pin này đo ở sạc 0,5C và xả 0,5C.[3]

Q11Vì sao IEC viết 0,2 It A thay cho 0,2C?

IEC 61434 viết 0,2 It A vì nhân hoặc chia C chỉ cho ra bội số của Ah, không ra dòng điện tính bằng ampe.[5] Trị số It bằng trị số Cn,[5] nên với pin 100 Ah, 0,2 It A vẫn là 0,2 × 100 = 20 A.

Tốc độ sạc xả (C-rate): thẻ hỏi đáp: hỏi đáp câu 7 đến 11
Tốc độ sạc xả (C-rate): hỏi đáp câu 7 đến 11 về dung lượng ở 1C, tiêu chuẩn thử, tuổi thọ, mức Deye và ký hiệu It. Thẻ thông tin do Việt Nam Solar thiết kế, số liệu từ nguồn.[3][5][11][16][18][19][26][28]

Q12Sạc hoặc xả vượt C-rate khuyến nghị thì điều gì xảy ra?

Sạc hoặc xả vượt C-rate khuyến nghị là cho pin chạy dòng lớn hơn mức hãng đề nghị, và pin sinh nhiệt nhiều hơn.[7] EVE cảnh báo dòng xả quá lớn có thể gây mất dung lượng mạnh và quá nhiệt cho cell LF280.[16] Pin chịu được quá tải với điều kiện thời gian ngắn,[14] nên mức đỉnh luôn kèm thời hạn, ví dụ 150 A trong 2 phút ở 25 °C của Deye SE-G5.1 Pro-B.[3]

Q13Pin có C-rate cao hơn có luôn tốt hơn không?

Pin có C-rate cao hơn không luôn tốt hơn, vì cell công suất chịu dòng lớn hơn nhưng có dung lượng thấp hơn cell năng lượng.[14] Xả ở C-rate cao còn làm dung lượng lấy ra thấp hơn.[2] Pin lưu trữ điện mặt trời cần dòng phù hợp với biến tần hybrid, phép so ở mục 8 cho thấy cách chọn.

11. Việt Nam Solar và danh sách cửa hàng

Việt Nam Solar là công ty cung cấp toàn bộ giải pháp điện mặt trời, phân phối chính hãng hơn 20 thương hiệu thiết bị. Công ty hoạt động từ năm 2018, làm tổng thầu EPC và ESCO cho các dự án điện mặt trời. Đội kỹ thuật tư vấn chọn pin lưu trữ và biến tần hybrid dựa trên dòng sạc xả và C-rate của từng thiết bị trong dự án. Khách hàng được khảo sát tận nơi, thiết kế và lắp đặt hoàn chỉnh. Ba chi nhánh tại Hồ Chí Minh, Cần Thơ và Khánh Hòa trưng bày sản phẩm thật và nhận yêu cầu báo giá.

Chi nhánhĐịa chỉKhoĐường dây nóng
Trụ sở chính Hồ Chí Minh188 ĐHT41, Phường Đông Hưng Thuận, Tp. HCM2939 QL1A, Phường Đông Hưng Thuận, Tp. HCM088.60.60.660
Chi nhánh Cần Thơ41D Mậu Thân, Phường Cái Khế, Tp. Cần ThơKhu vực Tràng Thọ A, Phường Trung Nhứt, Tp. Cần Thơ094.42.44.424
Chi nhánh Khánh HòaThôn Đông Dinh, Xã Diên Khánh, Tỉnh Khánh HòaThôn Đông Dinh, Xã Diên Khánh, Tỉnh Khánh Hòa081.60.60.660

Thông tin chi nhánh lấy theo danh sách cửa hàng của Việt Nam Solar.[29]

Tốc độ sạc xả (C-rate): bản đồ Việt Nam có quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa với ba chi nhánh: Việt Nam Solar và ba chi nhánh tư vấn pin lưu trữ
Tốc độ sạc xả (C-rate): tư vấn chọn pin lưu trữ và biến tần hybrid theo dòng sạc xả tại ba chi nhánh Việt Nam Solar ở Hồ Chí Minh, Cần Thơ và Khánh Hòa. Nguồn: Việt Nam Solar, thông tin chi nhánh theo nguồn.[29]

Tài liệu tham khảo từ nguồn quốc tế

  1. 1MIT Electric Vehicle Team. (2008). A Guide to Understanding Battery Specifications. Massachusetts Institute of Technology.
  2. 2Battery University. (2021). BU-402, What Is C-rate?. Cadex Electronics.
  3. 3Ningbo Deye Inverter Technology. (2025). SE-G5.1 Pro-B Series brochure, AU V1.0. Deye.
  4. 4SolaX Power. (n.d.). ORI-P7500B15045L-2H, technical data. SolaX Power.
  5. 5International Electrotechnical Commission. (1996). IEC 61434 Ed. 1.0, Guide to designation of current in alkaline secondary cell and battery standards, preview. VDE Verlag.
  6. 6Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Battery Capacity. PVEducation.
  7. 7Arora, S., & Kapoor, A. (2019). Experimental Study of Heat Generation Rate during Discharge of LiFePO4 Pouch Cells of Different Nominal Capacities and Thickness. Batteries, 5(4), 70. MDPI.
  8. 8Smith, K., Saxon, A., Keyser, M., Lundstrom, B., Cao, Z., & Roc, A. (2017). Life Prediction Model for Grid-Connected Li-ion Battery Energy Storage System, NREL/CP-5400-67102. National Renewable Energy Laboratory.
  9. 9Ningbo Deye Inverter Technology. (2024). SUN-3K, 3.6K, 5K, 6K-SG03LP1-AU datasheet, 240203. Deye.
  10. 10International Electrotechnical Commission. (1996). IEC 61434:1996 Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes, Guide to designation of current in alkaline secondary cell and battery standards. IEC Webstore.
  11. 11BYD Battery-Box. (2025). Battery-Box Premium HVS Datasheet, EN V1.0, 250328. BYD.
  12. 12International Electrotechnical Commission. (2017). IEC 61960-3 Ed. 1.0, Secondary lithium cells and batteries for portable applications, Part 3, preview. VDE Verlag.
  13. 13Cole, W., & Karmakar, A. (2023). Cost Projections for Utility-Scale Battery Storage: 2023 Update, NREL/TP-6A40-85332. National Renewable Energy Laboratory.
  14. 14Battery University. (2021). BU-501, Basics about Discharging. Cadex Electronics.
  15. 15Huawei Digital Power. (n.d.). LUNA2000-5/10/15-S0 Specs. Huawei Smart PV.
  16. 16EVE Energy Co., Ltd. (2019). Product Specification LF280 LFP Power Battery 3.2V 280Ah, File No. LF280-72174, Version E. EVE Energy, bản sao do bên thứ ba lưu trên mikrocontroller.net.
  17. 17Huawei Digital Power. (n.d.). LUNA2000-7/14/21-S1 Specs. Huawei Smart PV.
  18. 18Preger, Y., Barkholtz, H. M., Fresquez, A., Campbell, D. L., Juba, B. W., Kustas, J., Ferreira, S. R., & Chalamala, B. (2020). Degradation of Commercial Lithium-Ion Cells as a Function of Chemistry and Cycling Conditions. Journal of The Electrochemical Society, 167(12). Sandia National Laboratories.
  19. 19Groot, J., Swierczynski, M., Stan, A. I., & Kær, S. K. (2015). On the complex ageing characteristics of high-power LiFePO4/graphite battery cells cycled with high charge and discharge currents. Journal of Power Sources, 286, 475-487. Chalmers University of Technology.
  20. 20Wang, P., Nan, D., Wang, X., Zhuang, Z., Li, H., & Xiong, R. (2026). Insights from accelerated aging of long-life, high-capacity LiFePO4 prismatic batteries under coupled thermal-electrical stresses. Science China Technological Sciences, 69(6), 1620801. Beijing Institute of Technology.
  21. 21Battery University. (2023). BU-205, Types of Lithium-ion. Cadex Electronics.
  22. 22Dyness Digital Energy Technology. (n.d.). STACK LV low voltage energy storage battery. Dyness.
  23. 23BYD Battery-Box. (2024). Battery-Box Premium LVS Datasheet, EN V1.0, 240626. BYD.
  24. 24Sigenergy Technology. (n.d.). SigenStor specifications. Sigenergy.
  25. 25Battery University. (2023). BU-808, How to Prolong Lithium-based Batteries. Cadex Electronics.
  26. 26International Electrotechnical Commission. (2014). IEC 62620 Ed. 1.0, Secondary lithium cells and batteries for use in industrial applications, preview. VDE Verlag.
  27. 27International Electrotechnical Commission. (2023). IEC 62620:2014+AMD1:2023 CSV, Secondary lithium cells and batteries for use in industrial applications. IEC Webstore.
  28. 28International Electrotechnical Commission. (2018). IEC 62660-1 Ed. 2.0, Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles, Part 1, Performance testing, preview. VDE Verlag.
  29. 29Việt Nam Solar. (n.d.). Danh sách cửa hàng và hệ thống chi nhánh. Công ty TNHH Việt Nam Solar.
BIÊN SOẠN VÀ KIỂM DUYỆT

Bài viết do đội ngũ 50 kỹ sư của Công ty TNHH Việt Nam Solar biên soạn và kiểm duyệt. Công ty hoạt động liên tục trong lĩnh vực điện mặt trời từ năm 2018, đã khảo sát, thiết kế và thi công hàng nghìn công trình trên cả nước, đồng thời là nhà phân phối chính hãng hơn 20 thương hiệu biến tần, tấm pin và pin lưu trữ. Mọi kỹ sư tham gia biên soạn đều nắm chứng chỉ hành nghề về điện và xây dựng do cơ quan quản lý Nhà nước cấp.

Việt Nam Solar hoạt động với đầy đủ tư cách pháp nhân, gồm Giấy phép hoạt động điện lực số 175/GP-SCT do Sở Công Thương cấp, Giấy phép năng lực hoạt động xây dựng HCM-00076550 công bố trên cổng thông tin Bộ Xây dựng, cùng nhãn hiệu độc quyền số 604703 do Cục Sở hữu trí tuệ cấp văn bằng bảo hộ. Công ty duy trì ba chứng nhận hệ thống quản lý còn hiệu lực gồm ISO 9001:2015, ISO 14001:2018 và ISO 45001:2018, trạng thái hiệu lực xác minh trên IAF CertSearch.

Mọi số liệu kỹ thuật, thông tin pháp lý và mốc thời gian nêu trong bài đều được đối chiếu với hồ sơ chính hãng của nhà sản xuất và văn bản pháp luật hiện hành trước khi xuất bản, để nội dung công bố có thể kiểm chứng độc lập.

Mã số thuế: 0315209693Đường dây nóng: 088.60.60.660Thư điện tử: [email protected]Trang: vietnamsolar.vn

Để lại một bình luận

Trợ lý AI Việt Nam Solar
1