تيز چارج جو طريقو
بيٽرين ۾ ڪيميائي رد عمل جي رفتار کي وڌائڻ لاءِ، انهن کي مڪمل چارج ٿيڻ ۾ لڳل وقت کي مختصر ڪريو، ۽ مثبت ۽ ناڪاري پليٽن جي پولرائزيشن کي گھٽائڻ يا گھٽائڻ، ان ڪري بيٽري جي ڪارڪردگي کي بهتر بنائڻ، تيز چارج ڪرڻ واري ٽيڪنالاجي تازو سالن ۾ تيزي سان ترقي ڪئي آهي. ڪيترائي عام طور تي استعمال ٿيل تيز چارج طريقا ھيٺ ڏنل آھن. اهي طريقا بهترين چارجنگ وکر جي چوڌاري ٺاهيا ويا آهن، مقصد اصل چارج ڪرڻ واري وکر کي ممڪن طور تي بهتر چارج وکر جي ويجهو ڪرڻ آهي.
نبض چارج ڪرڻ جو طريقو
نبض جي چارج ڪرڻ جو طريقو پهريان بيٽري کي پلس ڪرنٽ سان چارج ڪري ٿو، پوءِ ڪجهه وقت تائين چارج ٿيڻ بند ڪري ٿو، ۽ پوءِ بيٽري کي ٻيهر چارج ڪري ٿو نبض جي ڪرنٽ سان، هن چڪر کي ورجائي، جيئن تصوير 11-5 ۾ ڏيکاريل آهي. چارج ڪرڻ واري نبض بيٽري کي مڪمل طور تي چارج ڪري ٿي، جڏهن ته وقفو آڪسيجن ۽ هائڊروجن کي ڪيميائي رد عملن ذريعي پيدا ٿيندڙ وقت جي اجازت ڏئي ٿو ۽ جذب ٿيڻ، قدرتي طور تي ڪنسنٽريشن پولرائزيشن ۽ اوهمڪ پولرائزيشن کي ختم ڪري ٿو. اهو بيٽري جو اندروني دٻاءُ گھٽائي ٿو، مسلسل موجوده چارجنگ جي ايندڙ دور کي وڌيڪ آسانيءَ سان اڳتي وڌڻ جي اجازت ڏئي ٿو ۽ بيٽري کي وڌيڪ چارج جذب ڪرڻ جي قابل بڻائي ٿو. وقفي وقفي واري نبض بيٽري کي ڪافي رد عمل جي وقت سان مهيا ڪن ٿيون، گيس جي ارتقا کي گهٽائڻ ۽ بيٽري جي چارجنگ موجوده قبوليت جي شرح کي بهتر بڻائي ٿو.
نبض جي چارجنگ بيٽري چارج ڪرڻ ۽ خارج ڪرڻ جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي سگهي ٿي، چارج ڪرڻ جو وقت بچائي سگهي ٿي، ۽ بيٽري جي زندگي کي وڌائي سگھي ٿي، پر ڪجهه شرطن کي پورا ڪرڻ لازمي آهي.
جيئن ته ليٿيم-آئن بيٽريون بنيادي طور تي ڪيٿوڊ، اينوڊ ۽ اليڪٽرولائيٽ ۾ ليٿيم آئنز جي موٽڻ واري حرڪت تي انحصار ڪنديون آهن چارجنگ ۽ ڊسچارج ڪرڻ دوران، آئن جي حرڪت جي شرح کي وڌائڻ ۽ ڊفيوشن ڪوفيشيٽ کي چارج ڪرڻ وقت بچائڻ ۽ چارجنگ جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائڻ لاءِ ضروري آهي. هڪ نامناسب چارج جي شرح يا تقسيم نه رڳو گهربل مقصد حاصل ڪرڻ ۾ ناڪام ٿيندي پر بيٽري جي عمر کي تيز ڪندي. جيئن تصوير 11-2 ۾ ڏيکاريل آهي، چارج ڪرڻ جي شرح جيتري وڌيڪ هوندي، اوتري ئي ننڍي چارج جي گنجائش هوندي.
اليڪٽررو ڪيميڪل خصوصيت جو تجزيو ڏيکاري ٿو ته ليٿيم- آئن بيٽرين جي چارج ٿيڻ جي شرح خاص طور تي ليٿيم آئنز جي ڦهلاءَ جي شرح ۽ مثبت ۽ منفي اليڪٽرروڊ مواد جي خاصيتن جي ڪري محدود هوندي آهي. مساوات (11-3) استعمال ڪندي، هڪ ليٿيم-آئن ڊفيوشن مساوات قائم ڪري سگهجي ٿي.
فارمولا ۾، CL نمائندگي ڪري ٿو ليٿيم-آئن ڪنسنٽريشن؛ x تفاوت جي فاصلي جي نمائندگي ڪري ٿو؛ t diffusion وقت جي نمائندگي ڪري ٿو؛ ۽ DLi ليٿيم-آئن جي ڦهلاءَ جي کوٽائي جي نمائندگي ڪري ٿو.
اڀياس ڏيکاريا آهن ته ليٿيم- آئن بيٽريون سائيڪل جي جاچ دوران ٻن تيز عمر واري دور کي ظاهر ڪن ٿيون:
1) SEI فلم جي ٺهڻ جو عرصو (سولڊ اليڪٽرولائيٽ انٽرفيس)، هڪ عمل جيڪو اليڪٽرروڊ مٿاڇري تي SEI فلم ٺاهڻ لاءِ موجود ليتيم آئنز جو هڪ حصو استعمال ڪري ٿو.
2) هر چارجنگ چڪر جي آخر ۾، بيٽري جي اندر مائع جي مرحلي ۾ ليٿيم آئنز جي لڏپلاڻ جي مزاحمت نسبتاً ننڍي هوندي آهي، جڏهن ته سڪل مرحلي ۾ ڊفيوشن ڪوفيشن نسبتاً ننڍو هوندو آهي. تنهن ڪري، جيڪڏهن چارج ڪرڻ واري چڪر جي آخر ۾ چارج ڪرڻ وارو موجوده تمام وڏو آهي، ليٿيم آئنز جو هڪ وڏو تعداد اليڪٽرروڊ جي مٿاڇري تي مرڪوز ٿيندو، جيڪو آساني سان ليٿيم ڌاتو جي ٺهڻ ۽ ليٿيم آئن جي مواد کي گھٽائي سگھي ٿو.
SEI فلم جي ٺهڻ جي بيٽري جي زندگي تي هڪ اهم اثر آهي. جيڪڏهن هڪ سٺي SEI فلم ٺاهي نه ٿي سگهي، جيتوڻيڪ بيٽري ۾ اعلي چارج/ڊسچارج ڪارڪردگي ۽ شروعاتي چارج/ڊسچارج مرحلن ۾ قابل استعمال گنجائش ٿي سگهي ٿي، اها صلاحيت تيزيءَ سان گهٽجي ويندي سائيڪل جي ڳڻپ سان، خاص ڪري گهٽ-موجوده پلس چارجنگ موڊس ۾. تنهن ڪري، پهرين اسٽيج ۾ ليٿيم- آئن جو نقصان ناگزير آهي. بهرحال، نبض جي چارج دوران موجوده تمام گهڻو نه هجڻ گهرجي. اضافي ڪرنٽ اڻ برابري SEI فلم ٺهڻ، تيز SEI فلم جي ٿلهي، ۽ مزاحمت ۾ هڪ اهم اضافو، استعمال لائق آئنز جي تعداد کي گهٽائڻ ۽ ظرفيت جي نقصان جو سبب بڻجندو.
پلس چارجنگ بنيادي طور تي چارج ڪرڻ جي عمل دوران پولرائيزيشن کي ختم ڪرڻ لاءِ چارجنگ پز يا ريورس ڊسچارج استعمال ڪري ٿي. پولرائزيشن بيٽري جي قسم، پيداوار جي عمل، ۽ مادي ملڪيتن سان ويجھو لاڳاپيل آهي، ۽ ان جي مختلف قسمن جا پيچيده آهن. بيٽري ٽيڪنالاجي ۾ مسلسل سڌارن سان، پولرائزيشن کي چڱي طرح ڪنٽرول ڪيو ويو آهي. تنهن ڪري، روايتي نبض جي چارج جي طريقن جا فائدا بيان ڪيل نه آهن. ان لاءِ ضروري آهي ته لاڳاپيل بيٽري جي خصوصيت جي ماپن کي گڏ ڪرڻ لاءِ حقيقي-وقت جي نگراني ڪرڻ ۽ بيٽري کي بهتر آپريٽنگ حالت ۾ رکڻ لاءِ پلس چارجنگ جي طول و عرض ۽ چڪر کي ترتيب ڏيو-انٽيليجنٽ چارجنگ موڊ بعد ۾ بيان ڪيو ويو آهي.
Reflex™ فاسٽ چارج ڪرڻ جو طريقو
ReflexTM تيز چارج ڪرڻ جو طريقو آمريڪا ۾ هڪ پيٽنٽ ٿيل ٽيڪنالاجي آهي، جيڪا شروعاتي طور تي نڪل-ڪيڊيميم بيٽرين کي چارج ڪرڻ لاءِ ٺاهي وئي آهي. هي چارج ڪرڻ جو طريقو nickel-ڪيڊميئم بيٽرين جي ميموري اثر جي مسئلي کي گهٽائي ٿو، اهڙيءَ طرح تيز چارجنگ وقت کي خاص طور تي گهٽائي ٿو. نبض جي چارج ڪرڻ جي طريقن جي مقابلي ۾، ReflexTM فاسٽ چارج ڪرڻ واري طريقي جي سڀ کان وڏي خصوصيت منفي نبض جو اضافو آهي. ان جو ميکانيزم رد عمل جي عمل دوران اليڪٽرروڊ جي مٿاڇري تي پيدا ٿيندڙ بلبلن کي ختم ڪرڻ لاءِ ناڪاري نبض پاران مهيا ڪيل ”رکاوٽ“ اثر کي استعمال ڪري ٿو، بيٽري چارج ڪرڻ دوران حرارت جي واڌ ۽ اندروني مزاحمت ۾ اضافو گھٽائي ٿو. هي بجليءَ جي توانائي کي بيٽري جي اندر مڪمل طور تي ممڪن طور تي ڪيميائي توانائي ۾ تبديل ٿيڻ جي اجازت ڏئي ٿو، سست پکيڙ جي ڪري ڪنسنٽريشن پولرائزيشن کي ختم ڪرڻ ۾ مدد ڪري ٿو، بيٽري جي اندر فعال مواد جي استعمال جي شرح کي بهتر بڻائي ٿو، ۽ اهڙيءَ طرح چارج-ڊسچارج چڪر جو تعداد وڌائي ٿو.
جيئن تصوير 11-6 ۾ ڏيکاريل آهي، هڪ ڪم ڪندڙ چڪر ReflexTM فاسٽ چارج ڪرڻ واري طريقي ۾ ٽي مرحلا شامل آهن: هڪ فارورڊ چارجنگ پلس، هڪ ريورس فوري ڊسچارج پلس، ۽ سار سنڀال لاءِ چارج ڪرڻ ۾ هڪ وقفو. فارورڊ چارجنگ پلس جو ڪم بيٽري کي چارج ڪرڻ لاءِ مثبت طول و عرض پلس ڪرنٽ مهيا ڪرڻ آهي؛ ريورس فوري خارج ٿيڻ واري نبض جو ڪم اهو آهي ته اليڪٽرولائٽ آئنز کي وڌيڪ هڪجهڙائي سان ڦهلائڻ لاءِ بيٽري جي اندر پولرائزيشن رد عمل کي دير ڪرڻ لاءِ ، ان ڪري چارجنگ جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي ۽ بيٽري جي زندگي کي وڌايو؛ اسٽاپ چارجنگ مرحلي جو ڪم اهو آهي ته اليڪٽرولائيٽ آئنز کي وڌيڪ هڪجهڙائي سان ڦهلائڻ ۽ پولرائزيشن جي رجحان کي گھٽائڻ، ان ڪري چارجنگ جي ڪارڪردگي کي بهتر بنائڻ ۽ بيٽري جي زندگي کي وڌائڻ آهي.
متغير موجوده وقفي واري چارج جو طريقو
متغير موجوده وقفي وقفي سان چارج ڪرڻ جو طريقو مسلسل موجوده چارجنگ ۽ نبض جي چارجنگ تي ٻڌل آهي، جيئن تصوير 11 ۾ ڏيکاريل آهي-7. ان جي خاصيت اها آهي ته مسلسل موجوده چارجنگ سيڪشن کي وولٹیج-محدود متغير موجوده وقفي چارج سيڪشن سان تبديل ڪيو ويو آهي. چارج ڪرڻ جي شروعاتي مرحلن ۾، متغير موجوده وقفي واري چارج جو طريقو استعمال ڪيو ويندو آهي هڪ اعلي چارجنگ موجوده کي يقيني بڻائڻ ۽ چارج جي رقم جي اڪثريت حاصل ڪرڻ لاء.
چارج ڪرڻ جي پوئين مرحلن دوران، هڪ مسلسل وولٹیج چارجنگ مرحلو اوور چارج حاصل ڪرڻ ۽ بيٽري کي مڪمل طور تي چارج ٿيل حالت ۾ بحال ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي. وقتي طور تي چارج ٿيڻ کي روڪڻ سان، بيٽري ۾ ڪيميائي رد عمل جي ذريعي پيدا ٿيندڙ آڪسيجن ۽ هائيڊروجن کي ٻيهر گڏ ٿيڻ ۽ جذب ٿيڻ جو وقت آهي، قدرتي طور تي ڪنسنٽريشن پولرائزيشن ۽ اوميڪ پولرائزيشن کي ختم ڪري ٿو. هي بيٽري جو اندروني دٻاءُ گھٽائي ٿو، مسلسل موجوده چارجنگ جي ايندڙ دور کي وڌيڪ آسانيءَ سان اڳتي وڌڻ جي اجازت ڏئي ٿو ۽ بيٽري کي وڌيڪ بجلي جذب ڪرڻ جي قابل بڻائي ٿي.
متغير موجوده وقفي وقفي سان چارج ڪرڻ واري طريقي جي بنياد تي، هڪ متغير وولٽيج وقفي وقفي سان چارج ڪرڻ جو طريقو تجويز ڪيو ويو آهي، جيئن تصوير 11-8 ۾ ڏيکاريل آهي. متغير وولٹیج ۽ متغير ڪرنٽ وقفي وقفي سان چارج ڪرڻ جي طريقن جي وچ ۾ فرق اهو آهي ته پهريون مرحلو وقفي وقفي سان مسلسل نه آهي، پر وقفي وقفي مسلسل وولٹیج آهي.
شڪل 11-7 ۽ 11-8 جي مقابلي ۾، اهو ڏسي سگهجي ٿو ته شڪل 11-8 بهتر نموني چارج ڪرڻ واري وکر کي ظاهر ڪري ٿو. هر مسلسل وولٹیج چارجنگ اسٽيج ۾، مسلسل وولٹیج جي چارجنگ جي ڪري، چارجنگ ڪرنٽ قدرتي طور تي تيزيءَ سان گھٽجي ٿو، ان خصوصيت سان مطابقت رکي ٿو ته چارج ڪرڻ جي عمل دوران قابل قبول بيٽري ڪرنٽ آهستي آهستي گھٽجي ٿي.
متغير وولٽيج، متغير موجوده موج-قسم وقفي وقفي سان مثبت ۽ منفي صفر
پلس چارجنگ جي فائدن کي گڏ ڪندي، Reflex™ فاسٽ چارجنگ، متغير ڪرنٽ وقفي وقفي سان چارجنگ، ۽ متغير وولٽيج وقفي وقفي سان چارج ڪرڻ، متغير وولٽيج، متغير موجوده موج-قسم مثبت ۽ منفي صفر-پلس وقفي وقفي سان تيز چارجنگ جو طريقو ٺاهيو ويو آهي ۽ لاڳو ڪيو ويو آهي. نبض جي چارج سرڪٽ جو ڪنٽرول عام طور تي ٻن ڀاڱن ۾ ٿئي ٿو:
1) نبض جو طول و عرض متغير آهي، جڏهن ته PWM (طاقت PWM) سگنل جي تعدد مقرر ڪئي وئي آهي.
2) نبض موجوده جي طول و عرض مسلسل آهي، جڏهن ته PWM سگنل جي تعدد کي ترتيب ڏيڻ وارو آهي.
شڪل 11-9 انهن ٻن کان مختلف ڪنٽرول موڊ کي استعمال ڪري ٿو: ٻنهي نبض جي موجوده طول و عرض ۽ PWM سگنل جي تعدد مقرر ٿيل آهي، جڏهن ته PWM ڊيوٽي چڪر کي ترتيب ڏيڻ وارو آهي. وقفي وقفي سان چارج ڪرڻ/روڪائڻ وارو مرحلو شامل ڪرڻ سان، ٿوري وقت ۾ وڌيڪ چارج حاصل ڪري سگھجي ٿو، بيٽري جي چارج قبول ڪرڻ جي صلاحيت کي بهتر بڻائي.
هر چارجنگ موڊ جا پنهنجا فائدا ۽ ايپليڪيشن جو دائرو آهي. جڏهن ته، برقي گاڏين جي وسيع استعمال سان، رفتار جي چارج جي طلب وڌي رهي آهي، جنهن جي نتيجي ۾ سمارٽ چارجنگ جي شروعات ٿي. سمارٽ چارجنگ بنيادي طور تي بيٽري کي مڪمل طور تي چارج ڪرڻ يا مختصر وقت ۾ مقرر ڪيل گنجائش تائين پهچڻ جو مقصد آهي. اهو بيٽري جي اسٽيٽ آف چارج (SOC) ۽ اسٽيٽ آف هيلٿ (SOH) جي مطابق موجوده قيمت کي ترتيب ڏيڻ سان حاصل ڪيو ويو آهي، چارج ڪرڻ جو وقت روايتي گاڏي جي ريفيولنگ جي مقابلي ۾ آهي.
سمارٽ چارجنگ وڏي پيماني تي ڌيان ڇڪايو آهي. سڄي دنيا جا محقق چارجنگ ڪنٽرول حڪمت عملين تي تحقيق ڪرڻ تي خاص ڌيان ڏئي رهيا آهن ته جيئن چارجنگ جي شرح کي بهتر بڻائي سگهجي جڏهن ته مؤثر طريقي سان بيٽري جي عمر کي يقيني بڻائي سگهجي. اهو، موڙ ۾، برقي گاڏين جي عملي ۽ سماجي قبوليت کي وڌائي ٿو.
