Pin lithium xe máy điện và mạch bảo vệ BMS: đo từng nhóm cell, lệch áp, pin ngủ sâu và an toàn cháy nổ

Pin lithium xe máy điện là một khối nhiều cell (tế bào pin) mắc nối tiếp và song song, đi kèm một bo mạch bảo vệ gọi là BMS (battery management system, tiếng Trung là 保护板). Pin hỏng thường không phải vì "hết pin" cả khối, mà vì một nhóm cell yếu hơn các nhóm còn lại, hoặc BMS ngắt, ngủ sâu, hỏng MOSFET. Muốn kết luận đúng, thợ phải đo tổng áp ở cả hai phía BMS, đo từng nhóm cell qua dây cân bằng, rồi so với datasheet của đúng loại cell: ternary (NMC/NCA) sạc đầy 4,2 V mỗi cell, LFP sạc đầy 3,65 V mỗi cell. Pin phồng, rò dịch, có mùi lạ hoặc từng bị va đập thì không sửa, không sạc, đưa ra chỗ thoáng và xử lý theo hướng an toàn cháy nổ.

Hai loại cell hay gặp: ternary và LFP

Xe điện ở Việt Nam dùng chủ yếu hai họ hóa học. Số liệu dưới đây lấy từ datasheet nhà sản xuất cell, không lấy từ tem dán của người đóng pin.

Thông số	Ternary NMC (LG INR18650 MJ1)	Ternary NCA (Samsung INR18650-25R)	LFP (EVE LF280K)
Điện áp danh định	3,635 V	3,6 V	3,2 V
Điện áp sạc đầy (CC-CV)	4,2 V ±0,05 V	4,2 V ±0,05 V	3,65 V
Điện áp cắt khi xả	2,5 V	2,5 V	2,5 V
Nhiệt độ được phép sạc	0 đến 45°C	(không trích)	0 đến 55°C
Ghi chú của hãng	Không trộn cell cũ với mới, không trộn khác lô	Dòng xả liên tục tối đa 20 A	Giữ cell trên 2,9 V khi cất lâu, cất ở 3,0 đến 3,3 V

Vài điều rút ra từ bảng:

• Ternary (三元锂) là tên gọi chung cho NMC (niken, mangan, coban) và NCA (niken, coban, nhôm). Hai loại có cửa sổ điện áp gần như nhau: khoảng 3,6 V danh định, 4,2 V đầy, 2,5 V cạn. Ưu điểm là nhẹ, nhiều năng lượng trên mỗi kg.
• LFP (磷酸铁锂, lithium sắt phốt phát) có điện áp thấp hơn, đường cong xả rất phẳng quanh 3,2 V. Theo các trang tin xe điện Việt Nam, nhiều dòng xe máy điện VinFast dùng pin LFP; hãy xem nhãn pin của xe để biết chắc.
• Đường cong phẳng của LFP khiến đo áp không đoán được còn bao nhiêu phần trăm. Từ khoảng 20% đến 90%, điện áp mỗi cell gần như đứng yên, chỉ tụt hay vọt ở hai đầu. Đây là lý do đồng hồ phần trăm trên xe pin LFP hay nhảy bất thường.
• Datasheet EVE khuyên dùng trong khoảng SOC 10% đến 90%, còn LG ghi rõ khi cell không sạc lên sau thời gian dài cắm sạc thì phải ngừng sạc. Hai câu đó là nền cho cách xử lý pin ngủ sâu ở phần sau.

Các hãng cell lớn khác như CATL, BYD, Lishen cũng có dòng LFP và ternary cho xe hai bánh. Khi gặp mã cell lạ, hãy tìm đúng datasheet của mã đó. Điện áp sạc đầy và điện áp cắt là hai con số không được đoán.

Cấu hình 13S, 16S, 20S và điện áp của cả khối

Ký hiệu xSyP nghĩa là x nhóm mắc nối tiếp (series), mỗi nhóm có y cell song song (parallel). Ví dụ 13S4P là 13 nhóm nối tiếp, mỗi nhóm 4 cell 18650. Điện áp cả khối bằng số nhóm nhân điện áp một cell. Dung lượng bằng số cell song song nhân dung lượng một cell.

Bảng dưới tính từ số liệu datasheet ở trên (3,6 V và 4,2 V cho ternary, 3,2 V và 3,65 V cho LFP, 2,5 V cắt cho cả hai):

Hệ xe	Cấu hình	Hóa học	Danh định	Sạc đầy	Mức cạn tối thiểu theo cell
48 V	13S	Ternary	46,8 V	54,6 V	32,5 V
48 V	16S	LFP	51,2 V	58,4 V	40,0 V
60 V	16S	Ternary	57,6 V	67,2 V	40,0 V
60 V	17S	Ternary	61,2 V	71,4 V	42,5 V
60 V	20S	LFP	64,0 V	73,0 V	50,0 V
72 V	20S	Ternary	72,0 V	84,0 V	50,0 V
72 V	24S	LFP	76,8 V	87,6 V	60,0 V

Lưu ý khi dùng bảng:

• Cùng ghi "60 V" nhưng pin có thể là 16S, 17S ternary hay 20S LFP. Sạc của loại này cắm vào loại kia là sai điện áp đầy. Ví dụ sạc 73 V cho 20S LFP cắm vào pin 16S ternary sẽ đẩy mỗi cell lên khoảng 4,56 V, vượt xa 4,2 V của datasheet. Luôn đọc nhãn pin và nhãn sạc, đếm số dây cân bằng nếu nhãn mờ.
• Cột cuối là mức tối thiểu cell còn chịu được, không phải mức nên chạy tới. Bộ điều khiển và BMS thường cắt sớm hơn. Ngược lại, có bo bảo vệ giá rẻ cài mức cắt thấp hơn datasheet cell: bo phần cứng JBD-HP16SA dòng LFP ghi ngưỡng thấp áp điển hình 2,1 V, trong khi datasheet EVE ghi 2,5 V. Vì vậy không nên để xe cạn kiệt rồi bỏ lâu.
• Tiêu chuẩn xe đạp điện Trung Quốc GB 17761-2018 giới hạn điện áp danh định pin ở 48 V (bản này đã được thay bằng GB 17761-2024, áp dụng từ 1/9/2025). Tiêu chuẩn bắt buộc về pin GB 43854-2024 (áp dụng từ 1/11/2024) chỉ áp dụng cho pin xe đạp điện có điện áp ra tối đa không quá 60 V. Pin 60 V, 72 V của xe máy điện nằm ngoài phạm vi của GB 43854, nên đừng mặc định pin nhập nào cũng đã qua bộ thử đó.

BMS làm những việc gì

BMS là bo mạch nằm giữa khối cell và hai cọc ra của pin. Trên bo thường in các ký hiệu: B- (âm của khối cell), B+ (dương khối cell), P- (âm ra ngoài), P+ (dương ra ngoài), C- (âm sạc, ở loại bo tách cổng sạc và xả), và hàng chân B0, B1, B2... nối dây cân bằng tới từng nhóm cell. Datasheet IC giám sát pin BQ76952 của TI (dùng cho 3 đến 16 nhóm, ghi ứng dụng cho xe đạp điện, xe máy điện nhẹ) cho thấy một BMS đầy đủ làm các việc sau:

1. Chống quá áp khi sạc (overvoltage, 过充保护): nhóm cell nào chạm ngưỡng thì BMS tắt MOSFET sạc. Ví dụ bo JBD-HP16SA dòng LFP: ngắt ở 3,75 V điển hình, trễ khoảng 1 giây, cho sạc lại khi tụt về 3,60 V.
2. Chống thấp áp khi xả (undervoltage, 过放保护): nhóm nào tụt dưới ngưỡng thì tắt MOSFET xả. Bo JBD trên ghi điều kiện mở lại là "ngắt tải hoặc cắm sạc".
3. Chống quá dòng và ngắn mạch (overcurrent, short circuit): đo dòng qua điện trở shunt. Quá dòng xả có trễ cỡ trăm mili giây, ngắn mạch cắt trong cỡ trăm micro giây.
4. Bảo vệ nhiệt: đo bằng điện trở nhiệt NTC dán trên khối cell, cấm sạc khi quá nóng hoặc quá lạnh. Cần biết: không phải bo nào cũng có. Bảng thông số bo JBD-HP16SA nói trên để trống toàn bộ mục bảo vệ nhiệt và ghi số NTC là "/". Xem cách đo NTC ở bài cảm biến nhiệt NTC.
5. Cân bằng cell (balancing, 均衡): xả bớt nhóm cell cao hơn qua điện trở để các nhóm bằng nhau. Đây là cân bằng thụ động (passive). Dòng cân bằng rất nhỏ: bo JBD-HP16SA ghi 25 mA điển hình, chỉ chạy khi nhóm cell đã lên tới khoảng 3,60 V (tức là gần cuối quá trình sạc). Datasheet TI BQ76920 cho dòng cân bằng nội tối đa 50 mA mỗi cell. Bo cân bằng chủ động (active) chuyển năng lượng từ nhóm cao sang nhóm thấp, dòng lớn hơn, theo các bài kỹ thuật tiếng Trung là cỡ ampe.
6. Ngủ và tắt sâu: BQ76952 có thể tự vào chế độ SHUTDOWN khi tổng áp hoặc nhóm cell thấp nhất tụt dưới ngưỡng cài đặt. Lúc đó mọi MOSFET bảo vệ tắt, hai cọc ra không có điện, bo chỉ tiêu khoảng 1 µA. Nó thức dậy khi có điện áp sạc đặt vào chân phát hiện tải, hoặc khi chân đánh thức bị kéo xuống. Đây là gốc của bệnh "pin ngủ sâu".
7. Đo và báo: pin đời mới có MCU đếm điện lượng (coulomb counter), báo phần trăm qua dây giao tiếp với đồng hồ xe. GB 43854-2024 bắt buộc pin xe đạp điện phải đo theo thời gian thực điện áp từng cell, điện áp tổng, nhiệt độ và dòng, và phải có chức năng "nhận diện lẫn nhau" (互认协同充电) với sạc.

Phần đóng ngắt dòng là các MOSFET công suất, thường mắc song song nhiều con ở đường âm (giữa B- và P-). MOSFET chết thông hay chết đứt đều gây bệnh, cách đo xem bài kiểm tra MOSFET, IGBT.

Một điểm quan trọng rút ra từ dòng cân bằng: với 25 mA, kéo một nhóm cell lệch 0,5 Ah về bằng các nhóm khác cần 0,5 Ah chia 0,025 A, tức khoảng 20 giờ cân bằng liên tục. Mà bo chỉ cân bằng trong vài chục phút cuối mỗi lần sạc. Nghĩa là BMS chỉ giữ cho pin khỏe khỏi lệch, chứ không cứu được pin đã lệch nặng.

Dụng cụ cần có

• Đồng hồ vạn năng số đo được ít nhất 200 V một chiều, độ phân giải 0,001 V (1 mV) ở thang dưới 20 V. Que đo có chụp cách điện, đầu kim nhỏ để chọc vào giắc dây cân bằng.
• Ampe kìm một chiều (DC clamp) để đo dòng xả, dòng sạc mà không cắt dây.
• Máy đo nội trở pin (đo AC 1 kHz). Datasheet LG MJ1 ghi nội trở AC 1 kHz không quá 40 mΩ, Samsung 25R ghi không quá 18 mΩ, làm mốc so sánh cell tháo ra.
• Tải điện tử hoặc máy phân dung (capacity tester) để đo dung lượng thật của nhóm cell nghi yếu.
• Nguồn một chiều điều chỉnh có giới hạn dòng, hoặc bộ cân bằng ngoài (balance charger) cho từng nhóm.
• Máy hàn bấm điểm (spot welder) và kẽm niken. Không hàn mỏ hàn thẳng vào thân cell: datasheet LG ghi rõ "Do not solder on battery directly".
• Băng keo cách điện, giấy cách điện cho cực dương 18650, găng tay cách điện, kính bảo hộ.
• Bình chữa cháy, xô cát hoặc thùng kim loại, và một chỗ thoáng ngoài trời để đặt pin nghi ngờ.

Cách đo từng bước

Bước 1. Quan sát và hỏi bệnh trước khi tháo

1. Hỏi khách: pin dùng bao lâu, có ngâm nước, rơi, va chạm không, đã thay sạc khác chưa, đã độ bộ điều khiển chưa.
2. Nhìn vỏ pin: nứt, móp, phồng, cháy sém ở cổng sạc hay giắc ra.
3. Ngửi: mùi ngọt, mùi dung môi hay mùi khét là dấu hiệu rò dịch điện giải hoặc cháy bên trong. Gặp các dấu hiệu này thì dừng, chuyển sang mục "Khi nào không nên sửa".
4. Sờ nhiệt: pin để yên mà ấm lên là có ngắn mạch bên trong, đưa ngay ra chỗ thoáng.

Bước 2. Đo tổng áp ở cọc ra (P+ và P-)

1. Tắt khóa xe, tháo pin khỏi xe nếu là pin rời.
2. Đo điện áp giữa P+ và P-, so với bảng cấu hình ở trên.
3. Ra gần 0 V hoặc vài volt thì có thể BMS đang ngắt, đang ngủ, hoặc cầu chì, dây nối bên trong đứt. Chưa kết luận cell chết.
4. Ra đúng dải nhưng xe vẫn không chạy thì lỗi có thể nằm ở giắc, khóa điện, bộ điều khiển. Xem quy trình chung ở bài xe điện không chạy.

Bước 3. Mở pin, đo tổng áp khối cell (B+ và B-)

1. Mở vỏ theo đúng ốc, tránh dùng dao rạch sâu vào màng co bọc cell.
2. Đo giữa B+ và B- ngay trên bo BMS.
3. So hai số: B+/B- bình thường mà P+/P- bằng 0 thì khối cell còn điện, BMS đang tắt đường ra. B+/B- cũng thấp thì cell đã cạn.
4. Đo thêm giữa B- và P- (với bo đóng ngắt ở đường âm). Khi MOSFET đang dẫn và không tải, giữa B- và P- gần 0 V. Khi MOSFET tắt, đo được gần bằng điện áp khối cell.

Bước 4. Đo từng nhóm cell qua dây cân bằng

1. Rút giắc cân bằng khỏi bo hoặc đo thẳng trên chân B0, B1, B2...
2. Que đen đặt ở B0 (chính là B-), que đỏ ở B1: đó là nhóm 1. Rồi B1 với B2 là nhóm 2, cứ thế lên.
3. Ghi lại từng nhóm vào giấy. Cộng tất cả phải bằng số đo B+/B-, lệch thì có dây cân bằng đứt hoặc tiếp xúc kém.
4. Đo khi pin đã nghỉ (không sạc, không xả) ít nhất 1 giờ. Datasheet EVE cũng đo dung lượng sau khi để nghỉ 1 giờ.
5. Tính độ lệch: lấy nhóm cao nhất trừ nhóm thấp nhất. Tiếng Trung gọi là 压差.

Bước 5. Đo khi sạc đầy và khi có tải

Đo lúc nghỉ ở giữa dải thường không lộ bệnh, nhất là với LFP. Phải đo ở hai đầu:

1. Cuối quá trình sạc: cắm sạc, đo từng nhóm khi đèn sắp chuyển xanh. Nhóm vọt lên trước tiên là nhóm yếu dung lượng hoặc nội trở cao. Nó chạm ngưỡng quá áp làm BMS ngắt sạc sớm trong khi các nhóm khác chưa đầy.
2. Khi có tải: kê chống đứng, bánh sau nhấc khỏi mặt đất, kẹp ampe kìm vào dây pin, rà ga và hãm phanh nhẹ để có dòng. Đo từng nhóm. Nhóm tụt áp nhanh và sâu nhất là nhóm yếu. Cách làm này là kinh nghiệm phổ biến trên các trang sửa chữa tiếng Trung. Làm khi có người hỗ trợ, tránh xa bánh xe quay.
3. Gần cạn: chạy xe đến khi gần báo hết, đo lại. Nhóm thấp nhất lúc này quyết định quãng đường của cả khối.

Bước 6. Đo dung lượng và nội trở nhóm nghi yếu

1. Sạc riêng nhóm nghi yếu đến 4,2 V (ternary) hoặc 3,65 V (LFP) bằng bộ cân bằng ngoài.
2. Xả bằng máy phân dung đến 2,5 V (hoặc ngưỡng an toàn cao hơn), đọc mAh.
3. So với số cell song song nhân dung lượng danh định. Datasheet LG MJ1 coi cell đạt yêu cầu tuổi thọ khi còn từ 80% dung lượng tối thiểu sau 400 chu kỳ thử. Nhóm còn dưới mức đó là đã già.
4. Đo nội trở từng cell nếu tách được, so với mốc datasheet (40 mΩ với MJ1, 18 mΩ với 25R khi còn mới).

Kết quả đo: bình thường và bất thường

Ngưỡng lệch áp dưới đây là kinh nghiệm lấy từ các bài sửa chữa tiếng Trung (CSDN, Zhihu), không phải tiêu chuẩn. Datasheet cell không cho ngưỡng lệch của cả khối.

Phép đo	Bình thường	Bất thường
P+/P- so với B+/B-	Gần bằng nhau	P+/P- gần 0 V trong khi B+/B- còn điện: BMS đang ngắt hoặc ngủ
Tổng các nhóm so với B+/B-	Bằng nhau	Lệch: dây cân bằng đứt, giắc lỏng
Lệch áp khi sạc đầy	Khoảng ±20 mV (theo tài liệu sửa chữa TQ)	Trên 100 mV: cân bằng của BMS không kịp, cần cân bằng ngoài
Lệch áp khi nghỉ	Dưới khoảng 50 mV (theo tài liệu sửa chữa TQ)	Một nhóm thấp hẳn sau vài ngày để yên: cell tự xả cao hoặc có rò
Nhóm cell khi có tải	Tụt đều nhau	Một nhóm tụt sâu hơn hẳn: nội trở cao, dung lượng thấp
Nhóm cell ternary	2,5 V đến 4,2 V	Trên 4,25 V (vượt dung sai 4,2 ±0,05 V) hoặc dưới 2,5 V
Nhóm cell LFP	2,5 V đến 3,65 V	Trên 3,65 V hoặc dưới 2,5 V
Nhiệt pin khi để yên	Bằng nhiệt độ phòng	Tự ấm lên: ngắn mạch trong, dừng ngay

Các bệnh hay gặp và cách khoanh vùng

Hiện tượng	Nguyên nhân hay gặp	Cách kiểm tra
Sạc báo đầy nhưng đi ngắn hơn hẳn	Một nhóm cell yếu chạm ngưỡng quá áp làm BMS ngắt sạc sớm, rồi cũng chạm ngưỡng thấp áp sớm khi chạy	Đo từng nhóm cuối kỳ sạc và khi gần cạn, tìm nhóm vọt lên và tụt xuống trước
Đi ngắn dần đều, các nhóm vẫn bằng nhau	Cell già, mất dung lượng đều	Đo dung lượng một nhóm, so với danh định
Đồng hồ phần trăm nhảy, đang 40% tụt về 10%	Pin LFP có đường áp phẳng, đồng hồ đoán theo áp thì sai; hoặc MCU đếm điện lượng chưa hiệu chỉnh	Sạc đầy liền một lần để BMS học lại; đo nhóm cell để loại trừ lệch
Đang chạy, nhất là khi tăng ga lên dốc, xe mất điện rồi một lúc có lại	BMS cắt quá dòng hoặc một nhóm yếu tụt dưới ngưỡng thấp áp khi tải nặng	Ampe kìm đo dòng lúc mất điện, so với dòng bảo vệ in trên bo; đo nhóm cell khi có tải
Mất điện hẳn, tắt khóa bật lại mới chạy	BMS cắt và chỉ mở lại khi ngắt tải	Đúng kiểu "ngắt tải hoặc cắm sạc mới mở lại" như bảng thông số JBD
Mất điện chập chờn khi đi đường xóc	Giắc ra lỏng, cháy đầu giắc, kẽm niken nứt, dây B- hay P- hàn lạnh	Lắc nhẹ giắc khi đo áp, soi mối hàn, sờ nhiệt giắc sau khi chạy
Cắm sạc đèn không đổi màu, pin không nhận	Pin ngủ sâu, P+/P- bằng 0 nên sạc không nhận ra pin; hoặc sạc hỏng	Đo B+/B- và từng nhóm; kiểm tra sạc theo bài sửa sạc xe điện không vào điện
Sạc rất lâu không đầy, đèn mãi đỏ	Một nhóm thấp kéo dài thời gian cân bằng; hoặc sạc sai điện áp	Đo áp ra của sạc khi không tải, đo từng nhóm
Pin ấm khi để yên, một nhóm tụt dần sau vài ngày	Cell rò trong hoặc ngắn mạch vi mô	Không sạc tiếp, đưa ra chỗ thoáng, thay nhóm hoặc bỏ pin
Không sạc được khi trời lạnh, sau khi chạy nắng	Bảo vệ nhiệt của BMS; LG MJ1 chỉ cho sạc từ 0 đến 45°C	Để pin về nhiệt độ phòng rồi sạc

Về "báo đầy nhưng đi ngắn", cần hiểu cơ chế: cả khối nối tiếp đi chung một dòng. Nhóm có dung lượng nhỏ nhất sẽ đầy trước khi sạc và cạn trước khi chạy. BMS bảo vệ theo từng nhóm, nên nó ngắt cả khối theo nhóm yếu nhất. Ví dụ khối 13S có 12 nhóm còn 10 Ah, một nhóm chỉ còn 7 Ah: cả pin dùng được khoảng 7 Ah dù tổng áp sạc đầy vẫn đủ 54,6 V. Đèn sạc báo xanh là chính xác, chỉ có điều cả khối bị nhóm yếu kéo xuống. Ở nhiệt độ thấp, dung lượng còn giảm thêm: datasheet LG MJ1 ghi xả ở 0°C còn 80% và ở -10°C còn 70% so với ở 23°C.

Về mất điện đột ngột, hãy nhớ BMS tính quá dòng theo điện áp trên điện trở shunt, có trễ rất ngắn. Bộ điều khiển đã độ tăng dòng, hay một nhóm cell già có nội trở cao làm sụt áp khi tải lớn, đều dễ kích hoạt bảo vệ. Kiểm tra thêm bộ điều khiển theo bài sửa bộ điều khiển xe máy điện.

Pin ngủ sâu, không sạc được

Đây là bệnh của xe bỏ lâu không sạc, hoặc chạy đến cạn rồi để vài tuần. Cell tự xả, BMS tự tiêu thêm một chút, cho tới khi nhóm thấp nhất tụt dưới ngưỡng thì BMS tắt đường ra. Nhiều sạc chỉ bắt đầu khi thấy có điện áp pin ở đầu ra. Không thấy điện áp, sạc đứng im, đèn không đổi màu. Diễn đàn kỹ thuật TI tiếng Trung có ghi nhận đúng tình huống này: sau khi xả quá mức, bo bảo vệ ngắt đường xả, IC sạc không đo được điện áp pin nên báo lỗi.

Các bước xử lý an toàn:

1. Đo trước, đừng kích liền. Mở pin, đo B+/B- và từng nhóm cell.
2. Phân loại theo điện áp nhóm thấp nhất:
   • Nhóm thấp nhất còn trên ngưỡng cắt của datasheet (2,5 V cho cả ternary lẫn LFP): cell chưa bị xả quá mức. Thường chỉ cần đánh thức BMS bằng cách cắm đúng sạc, hoặc làm theo cách đánh thức trong tài liệu của bo (một số bo thức dậy khi có điện áp sạc ở cổng ra, như cơ chế của BQ76952).
   • Nhóm thấp nhất dưới 2,5 V: đã xả quá mức. EVE ghi rõ xả quá mức sẽ làm hỏng cell và tạo nguy cơ an toàn. Chỉ thợ có dụng cụ mới nên sạc mồi.
   • Nhóm nào dưới khoảng 2 V hoặc gần 0 V: các tài liệu sửa chữa tiếng Trung khuyên không kích hoạt nữa mà thay. Nhiều bo bảo vệ cũng không cho sạc cell 0 V.
3. Sạc mồi (pre-charge) bằng dòng nhỏ. Dùng nguồn có giới hạn dòng hoặc bộ cân bằng ngoài, sạc riêng nhóm thấp bằng dòng nhỏ đến khi bằng các nhóm khác, theo dõi nhiệt liên tục. Các IC sạc chuẩn cũng làm như vậy: datasheet TI BQ24610 cho biết khi pin dưới ngưỡng thấp, IC chỉ sạc dòng mồi để "hồi" cell bị xả sâu, và nếu sau 30 phút áp vẫn không lên thì IC tự ngắt, báo lỗi.
4. Bỏ nếu không lên. Nhóm nào sạc mồi mà áp không tăng, hoặc tăng xong để yên lại tụt, hoặc ấm lên, thì cell đó đã hỏng bên trong. LG cũng ghi khi cell không lên sau thời gian dài cắm sạc thì phải ngừng sạc.
5. Sau khi hồi, sạc đầy cả khối bằng sạc đúng loại, ngay ngoài trời hoặc chỗ thoáng có người trông, rồi đo lại lệch áp sau một ngày để yên.

Không làm: không chạm tắt (nối tắt) B- với P- để "mồi" cho BMS. Có bài tiếng Trung nhắc tới cách chạm nhanh B- và P- để giải phóng bo sau khi bảo vệ, nhưng làm vậy là cho dòng đi vòng qua toàn bộ bảo vệ, dễ tóe lửa, và nếu có ngắn mạch phía tải thì không còn gì ngăn. Không dùng sạc nhanh dòng lớn cho pin cạn. Không áp dụng mẹo "kê xe rà ga" của ắc quy chì cho pin lithium: mẹo đó dành cho ắc quy chì axit, xem bài ắc quy xe điện chì axit.

Với pin có MCU (pin thông minh), bo còn có trạng thái "khóa" (锁板): đèn nháy mà không sạc không xả. Một bài trên diễn đàn mydigit kể bo pin dụng cụ bị khóa khi tháo lắp cell sai quy trình, khi có cell 0 V, hoặc khi bo hỏng; muốn mở phải nạp lại phần mềm hoặc thay MCU có chương trình gốc. Pin xe VinFast, Yadea, Dat Bike đời mới cũng có BMS giao tiếp với xe. Gặp trường hợp này nên đưa về trung tâm bảo hành của hãng, đừng tự nạp phần mềm trôi nổi.

Lệch cell, cân bằng và thay cell

Khi nào cân bằng là đủ

• Lệch nhỏ, các nhóm có dung lượng tương đương, chỉ lệch về mức sạc: cân bằng ngoài từng nhóm, rồi để BMS giữ.
• Cách làm: sạc riêng nhóm thấp bằng bộ cân bằng ngoài đến gần bằng các nhóm cao, hoặc xả bớt nhóm cao qua điện trở. Đo lại sau mỗi lần.
• Sau khi cân bằng, sạc đầy, để yên một ngày, đo lại. Nếu lại lệch đúng nhóm cũ, nhóm đó có tự xả cao, cân bằng nữa cũng không khỏi.

Khi nào phải thay

• Một nhóm có dung lượng thấp hẳn hoặc nội trở cao hẳn so với các nhóm khác.
• Một nhóm tự tụt áp khi để yên.
• Cell trong nhóm bị gỉ, rò dịch, phồng.

Thay cell thế nào cho đúng

1. Thay cả nhóm song song, không thay lẻ một cell trong nhóm. Các cell song song luôn bằng áp nhau, cell mới đặt cạnh cell cũ sẽ gánh dòng khác nhau.
2. Đúng mã cell, đúng hóa học, đúng cỡ. Không lắp cell LFP vào khối ternary hay ngược lại. Datasheet LG cấm dùng chung cell khác loại, khác hãng, khác lô sản xuất, và cấm trộn cell cũ với cell mới. Thực tế sửa chữa luôn có một mức "trộn cũ mới". Vì vậy chỉ nên thay nhóm khi khối pin còn tương đối mới và các nhóm khác còn khỏe. Pin đã già đều thì thay cả khối, hoặc đóng lại cả khối bằng cell mới cùng lô.
3. Phân loại cell mới: đo dung lượng, nội trở từng cell, ghép những cell gần nhau vào một nhóm. Đây là cách các nhà đóng pin vẫn làm: chọn cell theo dung lượng, nội trở, độ tự xả.
4. Đưa nhóm mới về bằng điện áp các nhóm cũ trước khi nối. Nối hai nhóm chênh áp nhiều vào nhau sẽ có dòng lớn chạy qua kẽm niken và dây cân bằng.
5. Hàn bấm điểm bằng kẽm niken, không hàn mỏ hàn trực tiếp lên cell. Kẽm đủ tiết diện theo dòng xả của xe.
6. Bọc lại cách điện: vòng giấy cách điện ở cực dương 18650, giấy cách điện giữa các nhóm, đệm chống rung, màng co ngoài cùng.
7. Nối BMS đúng thứ tự theo tài liệu của bo. Nhiều bo yêu cầu nối dây B- trước rồi cắm giắc cân bằng từ B0 lên; một số IC đời mới như BQ76952 chịu được thứ tự nối ngẫu nhiên, nhưng bo giá rẻ không chắc có. Đo áp từng chân của giắc cân bằng trước khi cắm vào bo: mỗi chân phải cao hơn chân trước đúng bằng một nhóm cell.

Thay BMS

• Chọn bo đúng số nhóm (13S, 16S, 20S...), đúng hóa học (bo ternary và bo LFP có ngưỡng khác hẳn, ví dụ quá áp LFP 3,75 V so với ternary khoảng 4,2 V), dòng xả liên tục bằng hoặc lớn hơn bo cũ, đúng kiểu cổng (sạc xả chung cổng hay tách cổng).
• Có NTC dán vào khối cell. Bo không có bảo vệ nhiệt thì không nên dùng cho xe.
• Pin có giao tiếp với xe (hiển thị phần trăm, báo lỗi trên đồng hồ) thường cần bo đúng hãng. Lắp bo chung có thể làm xe báo lỗi hoặc không cho chạy.

Khi nào không nên sửa

Gặp một trong các dấu hiệu dưới đây, không mở pin để sửa, không sạc, không chạy tiếp:

• Phồng: vỏ pin hoặc cell căng phồng. Lực lượng cứu hỏa quận Đại Hưng (Bắc Kinh) mới đây phải ngâm nước một pin xe đạp điện có 8 cell túi phồng như bóng, và cảnh báo: cell phồng rõ cho thấy pin đã mất ổn định, có khả năng cao chuyển sang thoát nhiệt và cháy.
• Rò dịch, mùi lạ: datasheet LG ghi cell có bề mặt hỏng, vỏ biến dạng hoặc có mùi điện giải thì không được dùng.
• Va đập, rơi, ngập nước: cell móp, vỏ pin nứt, pin từng ngâm nước. Va đập có thể gây ngắn mạch bên trong mà nhìn ngoài không thấy.
• Pin tự nóng khi để yên, có khói, có tiếng xì.
• Cháy sém trong khối cell, kẽm niken đổi màu, màng co chảy.
• Nhiều nhóm cell xuống gần 0 V.

Xử lý: đặt pin ở chỗ thoáng ngoài trời, xa xe khác và vật dễ cháy, trên nền gạch hoặc cát, không có người ở gần. Báo khách thay pin mới. Pin hỏng không vứt vào thùng rác thường, đưa về đại lý hoặc nơi thu gom pin.

An toàn: thoát nhiệt và điện áp cao

Thoát nhiệt là gì

Thoát nhiệt (thermal runaway, tiếng Trung 热失控) là khi cell nóng tới mức phản ứng hóa học bên trong tự sinh nhiệt nhanh hơn tỏa ra, nhiệt làm phản ứng mạnh thêm, rồi cell xì khí, bốc cháy, lan sang cell bên cạnh. Nguyên nhân thường gặp theo các khuyến cáo phòng cháy Trung Quốc: sạc quá mức, sạc không đúng loại, sạc kém chất lượng, cell bị va đập hoặc ngắn mạch trong, ngấm nước, phơi nắng nóng, tự ý độ thêm pin hoặc dùng pin không rõ nguồn gốc.

Hai bài học thực tế từ các vụ cháy ở Trung Quốc:

• Một xe đạp điện ở Ôn Châu đã sạc đầy và tự ngắt sạc lúc 0 giờ 50, để yên tới 1 giờ 10 thì pin lithium thoát nhiệt, bùng cháy ba lần trong một phút. Sạc xong và đã ngắt không có nghĩa là an toàn.
• Lực lượng cứu hỏa Trung Quốc lưu ý cháy pin lithium rất dễ bùng lại, phải giữ khoảng cách suốt quá trình xử lý.

Quy tắc cho thợ và chủ xe

1. Không đấu tắt BMS. Nối thẳng cell ra cọc để "chạy tạm" là bỏ toàn bộ chống quá áp, thấp áp, ngắn mạch. GB 43854-2024 còn yêu cầu thử quá sạc, ngắn mạch ngoài, quá dòng ngay cả khi một linh kiện bảo vệ bị hỏng, tức là pin đạt chuẩn phải có hai lớp bảo vệ. Bỏ cả hai lớp là ngược hẳn hướng đó.
2. Không sạc trong nhà khi pin có dấu hiệu bất thường: phồng, mùi lạ, vừa va chạm, vừa ngấm nước, vừa sửa xong chưa kiểm tra. Lần sạc đầu sau khi sửa phải làm ở chỗ thoáng, có người trông, không để qua đêm.
3. Làm theo khuyến cáo của Cục Cảnh sát PCCC và CNCH (Bộ Công an) được báo chí đăng lại năm 2023: sau khi chạy chờ pin nguội khoảng 20 phút mới sạc, không sạc liên tục quá 8 giờ, sạc ở nơi khô thoáng có nhiệt độ từ 0 đến 35°C, tắt khóa điện khi sạc, chỉ dùng pin và sạc đúng thông số nhà sản xuất, không tự ý sửa đổi thông số. Cổng thông tin tỉnh Hà Tĩnh năm 2026 nhắc thêm: không sạc qua đêm, không sạc ở hành lang, cầu thang, lối thoát nạn, thấy pin phồng, chảy nước, nóng, có mùi khét thì ngừng dùng ngay. Có cháy gọi 114.
4. Coi 60 đến 72 V một chiều là điện nguy hiểm. Pin 20S ternary sạc đầy lên 84 V, pin 24S LFP lên 87,6 V. Đủ để bị giật khi tay ướt và đủ để phóng hồ quang làm chảy đầu tuốc nơ vít. Tháo trang sức kim loại, dùng dụng cụ cán cách điện, chỉ để hở một đầu dây tại một thời điểm, bọc băng keo đầu dây vừa tháo.
5. Dòng ngắn mạch rất lớn. Một cell Samsung 25R chịu xung 100 A, một nhóm 4 cell song song có thể cho vài trăm ampe. Chạm que đo trượt giữa hai nhóm cell là đủ làm cháy kẽm niken.
6. Ngắt pin trước khi tháo bộ điều khiển hay dây điện trên xe. Rút giắc pin hoặc tháo pin ra, chờ tụ trong bộ điều khiển xả. Tụ lọc đầu vào bộ điều khiển xe điện vẫn giữ điện sau khi rút pin, xem cách xả ở bài kiểm tra tụ điện.
7. Có bình chữa cháy và xô cát ở bàn làm việc, đặt pin đang sửa trên mặt không cháy, xa giấy, xăng, nhớt.

Độ chế tăng áp, tăng dòng: rủi ro đã rõ

Thêm nhóm cell để nâng 60 V lên 72 V, đổi bo có dòng xả lớn hơn để "bốc" hơn, hay tháo hạn dòng là những yêu cầu thợ gặp thường xuyên. Rủi ro:

• Cell bị xả vượt dòng datasheet (Samsung 25R ghi 20 A liên tục, LG MJ1 ghi 10 A), nóng lên, già nhanh, dễ thoát nhiệt.
• Bộ điều khiển, động cơ, sạc không được thiết kế cho điện áp mới. Sạc cũ cắm vào pin mới là sai điện áp đầy.
• Mất bảo hành của hãng. Datasheet LG còn ghi bảo hành cell không áp dụng khi pin bị sửa đổi hoặc sửa chữa bởi bên không được ủy quyền.
• Bộ Công an đã nêu việc sửa đổi thông số kỹ thuật xe, dùng pin kém chất lượng là một trong các nguyên nhân cháy xe điện.
• Về pháp lý, xe gắn máy điện theo quy chuẩn Việt Nam có công suất động cơ tối đa 4 kW và vận tốc thiết kế không quá 50 km/h; xe đạp điện ngắt trợ lực ở 25 km/h. Độ vượt các giới hạn này có thể khiến xe không còn đúng loại đã đăng ký, gây rắc rối khi kiểm tra hoặc khi bảo hiểm xem xét bồi thường.

Thợ nên từ chối, hoặc giải thích rõ rủi ro bằng văn bản và không làm.

Câu hỏi thường gặp

Pin 48 V của tôi là 13 nhóm hay 16 nhóm?

Xem nhãn pin: ternary 48 V thường là 13S, sạc đầy 54,6 V; LFP 48 V là 16S, sạc đầy 58,4 V. Nếu nhãn mờ, đếm số dây trên giắc cân bằng: số dây trừ 1 là số nhóm. Đo áp sạc đầy cũng phân biệt được.

Đo tổng áp pin vẫn đủ, tại sao xe vẫn đi ngắn?

Tổng áp không cho biết từng nhóm. Một nhóm yếu bị che bởi các nhóm khỏe. Phải đo từng nhóm khi sạc đầy và khi có tải, nhóm vọt lên và tụt xuống trước chính là nhóm quyết định quãng đường.

Lệch bao nhiêu milivolt thì phải xử lý?

Datasheet cell không cho con số này. Theo kinh nghiệm trên các trang sửa chữa tiếng Trung, khi sạc đầy các nhóm lệch trong khoảng ±20 mV là tốt, trên 100 mV thì cân bằng của BMS không kịp và cần cân bằng ngoài. Quan trọng hơn con số là xu hướng: lệch tăng dần sau mỗi lần sạc là có nhóm hỏng.

BMS có cân bằng mà sao pin vẫn lệch?

Vì cân bằng thụ động chỉ xả vài chục miliampe và chỉ chạy ở cuối kỳ sạc. Bo JBD-HP16SA ghi 25 mA, bắt đầu ở khoảng 3,60 V. Nó giữ pin khỏe khỏi lệch, nhưng không bù được nhóm đã mất dung lượng.

Pin để lâu không sạc được, có cách nào kích không?

Mở pin đo từng nhóm trước. Nhóm nào còn trên 2,5 V thì thường chỉ cần đánh thức BMS bằng đúng sạc. Nhóm dưới 2,5 V cần thợ sạc mồi dòng nhỏ và theo dõi nhiệt. Nhóm dưới khoảng 2 V hoặc gần 0 V thì nên thay. Không chạm tắt B- và P-, không dùng sạc nhanh.

Có được sạc qua đêm nếu pin còn tốt?

Khuyến cáo của Cảnh sát PCCC Việt Nam là không sạc qua đêm và không sạc liên tục quá 8 giờ. Vụ cháy ở Ôn Châu cho thấy pin có thể cháy cả sau khi đã sạc đầy và ngắt. Sạc ở chỗ thoáng, ngoài lối thoát nạn, khi có người thức.

Pin LFP có an toàn hơn ternary không?

LFP thường được đánh giá là ổn định nhiệt hơn ternary, và các hãng như VinFast nhấn mạnh điểm này khi quảng bá pin LFP. Nhưng LFP vẫn cháy được khi bị sạc quá, va đập, ngắn mạch hay dùng BMS kém. Các quy tắc an toàn giữ nguyên cho cả hai loại.

Có nên tự thay cell ở nhà?

Không nên nếu không có máy hàn bấm điểm, máy đo dung lượng, nội trở và kinh nghiệm làm với 60 đến 72 V một chiều. Hàn mỏ hàn trực tiếp lên cell, chạm chập giữa hai nhóm hay ghép cell lệch đều có thể gây cháy ngay trên bàn.

Đặt thợ sửa xe điện trên Thuê Thợ 365

Pin lithium là phần đắt nhất của xe điện, và cũng là phần dễ làm hỏng nặng thêm nếu đo sai hay kích sai. Nếu xe của bạn đi ngắn, mất điện giữa đường hay cắm sạc không nhận, hãy đặt thợ sửa chữa có máy đo dung lượng, máy hàn bấm điểm và kinh nghiệm với pin 48 đến 72 V, hoặc đăng việc nhận báo giá để nhiều thợ gần bạn gửi giá. Pin đang phồng, có mùi hay vừa va chạm thì để ở chỗ thoáng, không sạc, và nói rõ tình trạng khi đăng việc.

Đọc thêm trong loạt bài: lỗi thường gặp xe máy điện, xe đạp điện, sửa sạc xe điện không vào điện, sửa bộ điều khiển xe máy điện, và các bài khác ở chuyên mục kiến thức cho thợ.