অটোমোটিভ স্টার্ট-স্টপ ব্যাটারি কীভাবে কাজ করে?

কীভাবে অটোমোটিভ স্টার্ট-স্টপ কি? ব্যাটারি কাজ?

স্টার্ট-স্টপ সিস্টেমটি পুরনো ক্র্যাঙ্কিং-ব্যাটারির ডিউটি সাইকেলের উপর একটি ছোট কিন্তু চাপসৃষ্টিকারী স্তর যোগ করে। হুডের নীচে থাকা ১২-ভোল্ট (অথবা ২৪-ভোল্ট) সহায়ক ব্যাটারিকে প্রতিটি ট্রাফিক লাইটে ইঞ্জিন বন্ধ করতে হয়, ব্রেক ছাড়ার সময় ইঞ্জিনটিকে আবার ক্র্যাঙ্ক করতে হয়, প্রতিটি ইঞ্জিন-অফ সময়ে ক্যাবিনের ইলেকট্রনিক্স চালাতে হয় এবং বাকি সময়ে অল্টারনেটর ও রিজেনারেটিভ ব্রেকিং সিস্টেম থেকে অনিয়মিত উচ্চ-কারেন্ট পালস শোষণ করতে হয়। এই কাজগুলোর কোনোটিই পুরনো এক-ক্র্যাঙ্ক-পার-ট্রিপ ডিউটি সাইকেলে বিদ্যমান ছিল না।

একটি স্টার্ট-স্টপ ব্যাটারি কীভাবে কাজ করে তা বোঝার জন্য এর ভেতরের রাসায়নিক গঠনের চেয়ে এর চারপাশের সিস্টেমটি পর্যবেক্ষণ করা অধিক উপযোগী। রাসায়নিক গঠন গুরুত্বপূর্ণ—একটি ফ্লাডেড লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি এই ডিউটি সাইকেল টিকিয়ে রাখতে পারে না, ইএফবি বা এজিএম ব্যাটারি বর্তমানে প্রচলিত সমাধান, এবং সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি এখন তৃতীয় বিকল্প হিসেবে মূল্যায়ন করা হচ্ছে—কিন্তু রাসায়নিক গঠন শুধুমাত্র সেই ক্ষেত্রেই গুরুত্বপূর্ণ যেখানে সিস্টেমটি ব্যাটারিকে যা করতে বলছে তার সঙ্গে তার সামঞ্জস্য রয়েছে।

এই নিবন্ধটি প্রকৃত ডিউটি সাইকেলের মাধ্যমে গিয়েছে: যখন একটি যানবাহন আলোর কাছে থামে থেকে শুরু করে যখন এটি ত্বরান্বিত হয়ে চলে যায়, সেই সময় ব্যাটারি কোথায় খরচ হচ্ছে, কোথায় পুনরায় চার্জ হচ্ছে, ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS) কী করছে এবং সাইকেলের প্রতিটি অংশ সেলগুলিকে কী চাইছে।

_______________________________________________________________________

কী ঘটে একটি স্টার্ট- স্টপ সাইকেলের সময়?

একটি সম্পূর্ণ স্টার্ট-স্টপ সাইকেল সংক্ষিপ্ত—সাধারণত —কিন্তু এটি একসাথে প্রায় প্রতিটি ব্যাটারি স্পেসিফিকেশনকে পরীক্ষা করে।

• যানবাহনটি একটি থামার কাছে আসছে। যানবাহনটি মন্থরিত হচ্ছে। অ্যালটারনেটরটি প্রায়শই রিজেনারেটিভ মোডে স্যুইচ করা হয়, যা চার্জ কারেন্টকে ব্যাটারিতে ফিরিয়ে দেয়। এই পর্যায়ে ব্যাটারির টার্মিনালে ভোল্টেজ সাধারণত বৃদ্ধি পায়।

• ইঞ্জিন স্ট্যান্ডস্টিলে বন্ধ হয়ে যায়। যখন গাড়িটি সম্পূর্ণরূপে থেমে যায় এবং ব্রেক প্যাডেল চাপা হয় (অথবা কিছু সিস্টেমে, যখন গাড়িটি কোস্টিং করছে), তখন ইঞ্জিন ম্যানেজমেন্ট ইউনিট ইঞ্জিনকে বন্ধ করার নির্দেশ দেয়। স্টার্টার মোটর এবং রিং গিয়ার এখন পরবর্তী ক্র্যাঙ্কের জন্য প্রস্তুত। ব্যাটারি কারেন্ট অল্টারনেটর থেকে গাড়ির বৈদ্যুতিক সিস্টেমে চলে যায়।

• ইঞ্জিন-অফ উইন্ডো। হেডলাইট, জলবায়ু নিয়ন্ত্রণ ফ্যান, ইনফোটেইনমেন্ট, ইনস্ট্রুমেন্ট ক্লাস্টার, পার্কিং সেন্সর, বডি কন্ট্রোল মডিউল এবং অন্যান্য ছোট ইসিইউ-এর দীর্ঘ তালিকা কারেন্ট টানতে চালিয়ে যায়। এটিকে বিশ্রাম লোড বা অ্যাক্সেসরি লোড বলা হয়, এবং আধুনিক গাড়িতে এটি সহজেই কয়েক অ্যাম্পিয়ার পর্যন্ত হতে পারে।

• ড্রাইভার ব্রেক ছাড়েন (অথবা অ্যাক্সেলারেটর চাপেন)। স্টার্টার মোটর সক্রিয় হয় এবং ইঞ্জিনকে ক্র্যাঙ্ক করে। কয়েক শত অ্যাম্পিয়ার পর্যন্ত কারেন্ট ড্র এক ভগ্নাংশ সেকেন্ড থেকে কয়েক সেকেন্ডের জন্য হঠাৎ বেড়ে যায়। এই সময়ে ব্যাটারি ভোল্টেজ কমে যায়।

• ইঞ্জিন পুনরায় চালু হয়। দহন পুনরারম্ভ হয়, অলটারনেটর আবার কাজ শুরু করে, এবং চার্জ কারেন্ট ব্যাটারিতে ফিরে আসে। ভোল্টেজ পুনরুদ্ধার হয়, তারপর পরবর্তী স্টপে চক্রটি পুনরাবৃত্তি হয়।

শহুরে যাত্রার সময় এই পাঁচটি ঘটনা ডজন বা শতাধিক বার ঘটে। এছাড়া, দিনের বিভিন্ন সময়ে এবং বিভিন্ন ঋতুতে এদের সময়কাল, কারেন্ট টান, তাপমাত্রা ও চার্জ অবস্থা—সবকিছুই পরিবর্তিত হয়। এই পরিবর্তনশীলতাই কাজের চক্রের সবচেয়ে চাপসৃষ্টিকারী অংশ।

_______________________________________________________________________

কেন ব্যাটারি স্টার্ট-স্টপ সিস্টেমের কেন্দ্রে অবস্থিত

স্টার্ট-স্টপ বিহীন যানবাহনে ব্যাটারি মূলত একটি ব্যাকআপ। ইঞ্জিন চলাকালীন অলটারনেটর বৈদ্যুতিক সিস্টেমকে শক্তি প্রদান করে, আর ব্যাটারি শুধুমাত্র ইঞ্জিন চালু করার জন্য এবং ইঞ্জিন বন্ধ থাকাকালীন সংক্ষিপ্ত বৈদ্যুতিক চাহিদা পূরণের জন্য ব্যবহৃত হয়। চার্জ অবস্থা সাধারণত সম্পূর্ণ বা প্রায় সম্পূর্ণ থাকে, এবং ব্যাটারিকে জীবনকালে কয়েকশো বার ছাড়া অন্য কোনো সময়ে শক্তিশালী কারেন্ট সরবরাহ করতে বলা হয় না।

স্টার্ট-স্টপ এই অগ্রাধিকারকে উলটে দেয়। এখন ব্যাটারিকে সিস্টেমের একটি কার্যকরী অংশ হিসেবে ব্যবহার করা হয়, ব্যাকআপ হিসেবে নয়। ইঞ্জিন বন্ধ থাকাকালীন এটি কেবিন চালায়, রিজেনারেটিভ ব্রেকিং থেকে অনিয়মিত চার্জ গ্রহণ করে এবং প্রতি যাত্রায় ডজন বা শতাধিক বার ইঞ্জিনকে আবার চালু করে। গাড়ির অবশিষ্ট বৈদ্যুতিক আর্কিটেকচারটি এমনভাবে প্রকৌশলীকৃত হয়েছে যাতে সেটি ব্যাটারির ক্ষমতার উপর নির্ভরশীল হয়, বিপরীত ক্রমে নয়। তাই স্টার্ট-স্টপ প্রোগ্রামের জন্য ব্যাটারি নির্বাচন স্টার্ট-স্টপ ছাড়া প্রোগ্রামের চেয়ে বেশি চাপসৃষ্টিকারী।

বিশেষ করে সোডিয়াম-আয়ন প্রোগ্রামের ক্ষেত্রে প্রশ্নটি হলো সোডিয়াম-আয়ন রাসায়নিক গঠন কি ইঞ্জিন চালু করতে পারে (যা পারে), নাকি এই রাসায়নিক গঠনটি কি হাজার হাজার চক্রের মধ্যে অনিয়মিত চার্জ গ্রহণ, আংশিক চার্জ অবস্থায় কাজ করা এবং ইঞ্জিন বে এর তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে। এই নিবন্ধের অবশিষ্ট অংশে এই চাহিদাগুলোকে বিস্তারিতভাবে আলোচনা করা হয়েছে।

_______________________________________________________________________

স্টার্ট-স্টপের তিনটি কাজ ব্যাটারি অবশ্যই DO একটি সিন gLE চক্র

একটি স্টার্ট-স্টপ ব্যাটারির তিনটি কাজ একসাথে করতে হয়, যা পূরো যাত্রার সময় চলতে থাকে। প্রতিটি কাজ ব্যাটারিকে আলাদাভাবে চাপের মুখে ফেলে, এবং যে রাসায়নিক গঠন একটি কাজ ভালোভাবে করতে পারে, সেটি অন্য কাজে সমস্যায় পড়তে পারে।

• সরবরাহ করা উচ্চ-বর্তমানের একটি শক্তিশালী স্টার্ট পালস। যখন ইঞ্জিন পুনরায় চালু হয়, স্টার্টার মোটরটি এক সেকেন্ডের একটি ভগ্নাংশ থেকে কয়েক সেকেন্ড পর্যন্ত শতাধিক অ্যাম্পিয়ার টানে। এই পালসের সময় স্টার্টার মোটরের প্রয়োজনীয় ভোল্টেজ সীমার নীচে না নেমে ব্যাটারির ভোল্টেজ বজায় রাখতে হবে, এমনকি শূন্যের নীচে তাপমাত্রায়ও। ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ রোধ এবং শীতকালীন পরিস্থিতিতে ডিসচার্জ আচরণ নির্ধারণ করে যে ব্যাটারিটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সময়ে এই পালসটি সরবরাহ করতে পারবে কিনা।

•ইঞ্জিন বন্ধ থাকাকালীন বৈদ্যুতিক সিস্টেমকে শক্তি প্রদান করা। আধুনিক যানবাহনের সহায়ক লোড —জলবায়ু নিয়ন্ত্রণ ফ্যান, ইনফোটেইনমেন্ট, হেডলাইট, সেন্সর, বডি কন্ট্রোল —অবিচ্ছিন্নভাবে কয়েক অ্যাম্পিয়ার পর্যন্ত হতে পারে। একটি স্টার্ট-স্টপ ব্যাটারির প্রতিটি ইঞ্জিন-বন্ধ সময়ে এই লোড পূরণ করতে হবে, প্রায়শই অল্টারনেটরের সাহায্য ছাড়াই। ভারী ট্রাফিকে দীর্ঘ সময়ের জন্য ইঞ্জিন বন্ধ রাখা এই কাজের জন্য সবচেয়ে খারাপ পরিস্থিতি।

• গ্রহণ করা অ্যালটারনেটর এবং রিজেনারেটিভ ব্রেকিং থেকে চার্জ করা হয়। চার্জ গ্রহণ ক্ষমতা হলো দায়িত্ব চক্রের সবচেয়ে রাসায়নিক প্রভাবিত অংশ। ইঞ্জিন পুনরায় চালু হওয়ার সময় এবং মন্থরীকরণের সময় অ্যালটারনেটর উচ্চ-বর্তমানের পালসগুলি ব্যাটারিতে ফিরিয়ে দেয়; আধুনিক স্টার্ট-স্টপ সিস্টেমে রিজেনারেটিভ ব্রেকিং অনেক সময় অনিয়মিত উচ্চ-বর্তমানের পালস যোগ করে। ব্যাটারিটি ওই পালসগুলি গ্যাস উৎপাদন ছাড়া, অতিরিক্ত তাপ উৎপাদন ছাড়া এবং কোষগুলির দীর্ঘমেয়াদী ক্ষতি ছাড়াই শোষণ করতে পারে এমন হতে হবে।

এই তিনটি কাজ একটি একক যাত্রায় পরস্পরের সঙ্গে ওভারল্যাপ করে। ব্যাটারিকে ক্র্যাঙ্ক করতে হয়, আংশিক চার্জ অবস্থায় অপেক্ষা করতে হয়, চার্জ গ্রহণ করতে হয়, আবার ক্র্যাঙ্ক করতে হয় এবং আরও চার্জ গ্রহণ করতে হয়—যা অনেক সময় যানবাহনটি বন্ধ করার আগে দশকের পর দশক বার ঘটে। যে রাসায়নিক সংমিশ্রণ একটি কাজে ভালো করলেও অন্যান্য কাজের অধীনে দ্রুত ক্ষয় হয়, সেটি এই দায়িত্ব চক্রের জন্য সঠিক সমাধান নয়।

_______________________________________________________________________

ক্র্যাঙ্কিং, ভোল্টেজ স্থিতিশীলতা এবং শীতকালীন সুরক্ষা মার্জিন

ক্র্যাঙ্কিং পারফরম্যান্স কোল্ড ক্র্যাঙ্কিং অ্যাম্পস (সিসিএ) এবং ক্র্যাঙ্কিং অ্যাম্পস (সিএ)-এর মাধ্যমে মূল্যায়ন করা হয়। উভয় সংখ্যাই ব্যাটারি কতটা বর্তমান সরবরাহ করতে পারে তা বর্ণনা করে, যা একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় ও নির্দিষ্ট সময়ের জন্য ভোল্টেজকে একটি নির্দিষ্ট সীমার উপরে রাখে। সিসিএ, যা −18 °C (অথবা ০ °F), -এ মূল্যায়ন করা হয়, অধিকাংশ গাড়ির ব্যাটারি লেবেলে শীতকালীন আবহাওয়ার জন্য প্রমিত সংখ্যা।

স্টার্ট-স্টপ যানবাহনের ক্ষেত্রে, প্রাসঙ্গিক সিসিএ শুধুমাত্র প্রাথমিক স্টার্টআপ সিসিএ নয়। এটি হলো সেই সিসিএ যা ব্যাটারি হাজার হাজার আংশিক চক্র পূর্ণ করার পর এবং ইঞ্জিন-বে তাপমাত্রার মাস ধরে রপ্তানির পরও সরবরাহ করতে পারে। ব্যাটারির বয়স বাড়ার সাথে সাথে এবং চার্জ অবস্থা কমার সাথে সাথে অভ্যন্তরীণ রোধ বৃদ্ধি পায়, তাই ব্যাটারির প্রথম দিনে শীতকালীন ক্র্যাঙ্কিং মার্জিন তৃতীয় বছরে তার সেবা জীবনে যে মার্জিন থাকবে তা নয়। প্রকাশিত পরীক্ষায় সোডিয়াম-আয়ন রাসায়নের উপযোগী নিম্ন-তাপমাত্রায় ডিসচার্জ আচরণ প্রদর্শন করা হয়েছে, যা এই রাসায়নকে শীতপ্রধান অঞ্চলের গাড়ি প্রোগ্রামগুলিতে মনোযোগ আকর্ষণ করছে।

ক্র্যাঙ্ক বার্স্টের সময় ভোল্টেজ স্থিতিশীলতা শীর্ষ কারেন্টের মতোই গুরুত্বপূর্ণ। স্টার্টার মোটরটি পূর্ণ বার্স্ট জুড়ে এর কার্যকরী সীমার উপরে ভোল্টেজ বজায় রাখতে হয়; যে রাসায়নিক গঠনের ভোল্টেজ লোডের অধীনে কমে যায়, তা স্টার্টার মোটরকে বেশি কাজ করতে বাধ্য করে, ক্র্যাঙ্কিং ধীর করে দেয় এবং স্টার্ট না হওয়ার ঝুঁকি বাড়ায়। উচ্চ-কারেন্ট বার্স্টের সময় সোডিয়াম-আয়ন ও লিথিয়াম-আয়ন কোষগুলির সমতল ভোল্টেজ প্রোফাইল হলো প্রকৌশলগত একটি বাস্তব সুবিধা—এটি লেড-অ্যাসিড রাসায়নিক গঠনের তুলনায় যেখানে ক্র্যাঙ্কিং লোডের অধীনে ভোল্টেজ স্পষ্টভাবে কমে যায়।

_______________________________________________________________________

চার্জ গ্রহণযোগ্যতা এবং অলটারনেটর আচরণ অলটারনেটর আচরণ

চার্জ গ্রহণ ক্ষমতা হলো দায়িত্ব চক্রের সেই অংশ যেখানে গাড়ির ব্যাটারি প্রোগ্রামগুলি ব্যর্থ হওয়ার সবচেয়ে বেশি সম্ভাবনা থাকে। অলটারনেটর এবং রিজেনারেটিভ ব্রেকিং সিস্টেম অনিয়মিত পালসে ব্যাটারিতে কারেন্ট পাঠায়, এবং ব্যাটারিকে ক্ষতি ছাড়াই সেই পালসগুলি শোষণ করতে হয়। ফ্লাডেড লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি এই প্যাটার্নের অধীনে দ্রুত ক্ষয় হয়: আংশিক চার্জ অবস্থায় উচ্চ-কারেন্ট পালসগুলি গ্রিড করোশন, প্লেট সালফেশন এবং জল হারানোকে ত্বরান্বিত করে। ইএফবি এবং এজিএম ব্যাটারিগুলি এই প্যাটার্ন মোকাবেলা করার জন্য বিশেষভাবে উন্নয়ন করা হয়েছিল, যার কারণে অটোমেকারগুলি প্রথমে স্টার্ট-স্টপ সেবার জন্য এই রাসায়নিক গঠনগুলিতে স্থানান্তরিত হয়েছিল।

সোডিয়াম-আয়ন রাসায়নিক প্রক্রিয়া উচ্চ-বর্তমানের চার্জ পালসগুলিকে ভিন্নভাবে পরিচালনা করে। সোডিয়াম-আয়ন সেলগুলি সাধারণত উচ্চ চার্জ হার গ্রহণ করতে পারে, যার ফলে লেড-অ্যাসিড ব্যাটারিগুলিতে যে ধরনের গ্রিড করোশন বা প্লেট সালফেশন সমস্যা দেখা যায়, সেগুলি এতে হয় না। এটি সোডিয়াম-আয়ন রাসায়নিক প্রক্রিয়াকে স্টার্ট-স্টপ চালনার বৈশিষ্ট্যযুক্ত রিজেনারেটিভ ব্রেকিং এবং অ্যালটারনেটর চার্জ পালসের সাথে গঠনগতভাবে মিলিয়ে দেয়। এই সুবিধাটি বাস্তব ব্যবহারে প্রকাশ পায় কিনা, তা নির্ভর করে নির্দিষ্ট সেল রাসায়নিক প্রক্রিয়া, ক্যাথোড পরিবার, সেল ফরম্যাট, ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS) নিয়ন্ত্রণ কৌশল এবং যানবাহনের সাথে একীভূতকরণের উপর। এটি স্বয়ংক্রিয় নয়, এবং ক্রেতার উচিত এমন যাচাইকৃত তথ্য খোঁজা, যা আসল যানবাহনটি যে চার্জ পালস প্যাটার্ন তৈরি করবে, তার সাথে সম্পূর্ণ মিলে যায়।

গতিশীল চার্জ গ্রহণযোগ্যতা — অর্থাৎ ব্যাটারি কতটা বর্তমান প্রবাহ গ্রহণ করতে পারে যখন এটি আংশিক চার্জ অবস্থায় থাকে, শীতল পরিবেশে থাকে এবং দীর্ঘ সময় ইঞ্জিন বন্ধ থাকার পর চার্জ করা হয় — এটি একই প্রশ্নের আরও চ্যালেঞ্জিং সংস্করণ। EFB ব্যাটারি গুলি ফ্লাডেড লেড-অ্যাসিডের তুলনায় গতিশীল চার্জ গ্রহণযোগ্যতা উন্নত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল; AGM এটিকে আরও উন্নত করে। প্রকাশিত পরীক্ষায় সোডিয়াম-আয়ন রাসায়নের গতিশীল চার্জ গ্রহণযোগ্যতা ভালো ফলাফল দেখিয়েছে, কিন্তু প্রকৃত মানগুলি কোষের ডিজাইন অনুযায়ী ব্যাপকভাবে ভিন্ন হয় এবং কোষগুলির সেবাকালীন কাজের চক্র (ডিউটি সাইকেল) যে কোনও ল্যাব-টেবিল পরীক্ষার চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ।

_______________________________________________________________________

আংশিক চার্জ অবস্থা, SOC, একটি ডি SOH মনিটরিং

শুরু-বন্ধ ব্যাটারি সাধারণত ১০০% চার্জ অবস্থায় থাকে না। অ্যালটারনেটর এবং রিজেনারেটিভ ব্রেকিং একটি যাত্রার সময় ব্যাটারিকে পুনরায় চার্জ করে, কিন্তু ইঞ্জিন-বন্ধ সময়, অ্যাক্সেসরি লোড এবং ক্র্যাঙ্কিংয়ের সময় হঠাৎ বৃদ্ধি পাওয়া লোডের কারণে ব্যাটারির চার্জ অবস্থা সারাক্ষণ ৭০–৮০% এর কাছাকাছি থাকে। ফ্লাডেড লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির জন্য এটি সবচেয়ে খারাপ কাজ করার অবস্থা: আংশিক চার্জ অবস্থায় সালফেশন ত্বরান্বিত হয়, ধারণক্ষমতা দ্রুত হ্রাস পায় এবং শীতকালীন ক্র্যাঙ্কিংয়ের জন্য নিরাপত্তা মার্জিন কমে যায়।

আধুনিক শুরু-বন্ধ সিস্টেমগুলি ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS) এর মাধ্যমে ব্যাটারি পর্যবেক্ষণ করে—কখনও কখনও ওইএম ডকুমেন্টেশনে একে ব্যাটারি সেন্সর মডিউল বা ইন্টেলিজেন্ট ব্যাটারি সেন্সর বলা হয়। BMS চার্জ অবস্থা (SOC), স্বাস্থ্য অবস্থা (SOH), তাপমাত্রা এবং কারেন্ট প্রবাহ ট্র্যাক করে। এই তথ্যগুলি ব্যবহার করে এটি নির্ধারণ করে যে পরবর্তী থামার সময় ইঞ্জিনটি বন্ধ করা উচিত কিনা, অ্যালটারনেটরটি উচ্চ বা নিম্ন ভোল্টেজে চার্জ করা উচিত কিনা এবং কখন ড্রাইভারকে সতর্ক করা উচিত যে ব্যাটারিটি প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন।

সোডিয়াম-আয়ন স্টার্ট-স্টপ প্রোগ্রামের জন্য ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (বিএমএস) বাধ্যতামূলক। সোডিয়াম-আয়ন কোষগুলির জন্য কোষ ব্যালেন্সিং, উচ্চ ও নিম্ন তাপমাত্রায় ভোল্টেজ ও কারেন্ট সীমা, এবং দীর্ঘ সময় ইঞ্জিন বন্ধ থাকার সময় অতি-ডিসচার্জ থেকে রক্ষা প্রয়োজন। বিএমএস-এর গাড়ির বৈদ্যুতিক সিস্টেমের সঙ্গে যোগাযোগ করাও আবশ্যিক, যাতে অলটারনেটর এবং রিজেনারেটিভ ব্রেকিং কন্ট্রোলার ব্যাটারির প্রকৃত অবস্থার চারপাশে চার্জ পালস গঠন করতে পারে—সাধারণ ফ্লাডেড লেড-অ্যাসিড প্রোফাইলের চারপাশে নয়। স্টার্ট-স্টপ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সোডিয়াম-আয়ন বিবেচনা করছেন এমন ক্রেতারা কেবল কোষ রসায়নের প্রতি নজর দেবেন না, বরং বিএমএস-এর গাড়িতে একীভূতকরণের পদ্ধতির প্রতিও খুব মনোযোগ দেবেন।

_______________________________________________________________________

তাপমাত্রা, ইঞ্জিন বে এবং তাপীয় চাপ

অধিকাংশ গাড়ির সহায়ক ব্যাটারি ইঞ্জিন বে-তে অথবা তার ঠিক বাইরে অবস্থিত। এগুলি বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসরের মধ্যে রাখা হয়: শীতকালীন রাতে শতকরা কয়েকটি ডিগ্রি সেলসিয়াস নীচে, ঋণাত্মক গ্রীষ্মকালীন ইঞ্জিন বে-এর তাপমাত্রা যা ৬০ °সে দুটি অবস্থার মধ্যে দ্রুত পরিবর্তনশীল মধ্যবর্তী অবস্থা। একটি স্টার্ট-স্টপ ব্যাটারির সম্পূর্ণ পরিসরে কাজ করতে হয়, এবং প্রতিটি চরম অবস্থায় এর প্রয়োজনীয়তা ভিন্ন।

নিম্ন তাপমাত্রায়, ব্যাটারিকে অভ্যন্তরীণ রোধ সর্বোচ্চ হওয়ার সময় ইঞ্জিন চালু করতে হয়। এখানে সোডিয়াম-আয়ন রাসায়নের প্রকাশিত নিম্ন তাপমাত্রায় ডিসচার্জ আচরণ একটি গঠনগত সুবিধা হয়ে ওঠে। উচ্চ তাপমাত্রায়, ব্যাটারিকে চার্জ পালস গ্রহণ করতে হয়, আংশিক চার্জ অবস্থায় থাকতে হয় এবং দীর্ঘ সময়ের জন্য ইঞ্জিন বন্ধ থাকার সময় ত্বরিত ক্যালেন্ডার এজিং ছাড়াই টিকে থাকতে হয়। ক্যালেন্ডার এজিং হলো ধীরগতির ক্ষমতা হ্রাস যা ব্যাটারি ব্যবহার করা হচ্ছে কিনা তার উপর নির্ভর করে না, এবং অধিকাংশ রাসায়নের ক্ষেত্রে উচ্চ তাপমাত্রায় এটি ত্বরান্বিত হয়।

একজন ক্রেতা এই পরিসীমার উভয় প্রান্তের জন্য সোডিয়াম-আয়ন কোষের তথ্য খুঁজে পাওয়া উচিত: যে তাপমাত্রায় গাড়িগুলো বাস্তবে চালানো হবে, সেই তাপমাত্রায় শীতকালীন স্টার্টিং যাচাইকরণ এবং বহু-বছর বিশিষ্ট ওয়ারেন্টি সমর্থন করে এমন উচ্চ-তাপমাত্রায় ক্যালেন্ডার বয়সবৃদ্ধির তথ্য। ২৫ °সে-তে ল্যাব টেবিলে পাওয়া সংখ্যাগুলো এই দুটির কোনোটিকেই প্রতিস্থাপন করতে পারে না।

_______________________________________________________________________

ব্যাটারি রাসায়নিক গঠনের কাছ থেকে এটি কী দাবি করে

ডিউটি সাইকেলকে আবার একত্রিত করলে, একটি স্টার্ট-স্টপ ব্যাটারি রাসায়নিক গঠনকে শুধুমাত্র পরীক্ষাগারে নয়, বরং ব্যবহারকালীন পাঁচটি বিষয় সরবরাহ করতে হবে।

• হাজার হাজার আংশিক চক্র এবং বছরের পর বছর ইঞ্জিন-বে এর প্রভাবের পরেও নির্ভরযোগ্য শীতকালীন স্টার্টিং হাজার হাজার আংশিক চক্র এবং বছরের পর বছর ইঞ্জিন-বে এর প্রভাবের পরেও নির্ভরযোগ্য শীতকালীন স্টার্টিং

• অনিয়মিত অল্টারনেটর এবং রিজেনারেটিভ ব্রেকিং পালস প্যাটার্নের অধীনে উচ্চ চার্জ গ্রহণযোগ্যতা আংশিক চার্জ অবস্থায় এবং বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসীমায়।

• স্থিতিশীল দীর্ঘ ইঞ্জিন-অফ সময়ে সহায়ক লোড সরবরাহ করা, যাতে ব্যাটারিকে ক্ষতিকর গভীর ডিসচার্জে না যেতে হয়।

• পরিবেশের তাপমাত্রায় দীর্ঘ ক্যালেন্ডার জীবন জিন-বে তাপমাত্রা, শুধুমাত্র কক্ষ তাপমাত্রায় নয়।

• ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (বিএমএস) সমন্বয় যাতে যানবাহনের বৈদ্যুতিক সিস্টেম ব্যাটারির বাস্তব অবস্থার চারপাশে অলটারনেটর এবং রিজেনারেটিভ ব্রেকিং পালসগুলি গঠন করতে পারে।

এই পাঁচটি প্রয়োজনীয়তা কারণেই ফ্লাডেড লেড-অ্যাসিড ব্যাটারিগুলি এখন অধিকাংশ স্টার্ট-স্টপ প্রোগ্রামের জন্য আর উপযুক্ত নয়, কেন ইএফবি এবং এজিএম বর্তমানে প্রচলিত বিকল্প হয়ে উঠেছে, এবং কেন সোডিয়াম-আয়ন এখন গুরুত্ব সহকারে মূল্যায়ন করা হচ্ছে। কোনো নির্দিষ্ট প্রোগ্রামের জন্য সোডিয়াম-আয়ন উপযুক্ত কিনা তা নির্ভর করে রাসায়নিক উপাদানটি যানবাহনে কীভাবে একীভূত করা হয়েছে, বিএমএস কীভাবে টিউন করা হয়েছে এবং ডিউটি সাইকেলটি কীভাবে যাচাই করা হয়েছে— শুধুমাত্র রাসায়নিক লেবেলের উপর নয়।

_______________________________________________________________________

কেন সোডিয়াম-আয়ন রাসায়নিক উপাদান স্টার্ট-স্টপ সেবার সাথে ভালোভাবে মেল খায়

সোডিয়াম-আয়ন রাসায়নিক উপাদানের স্টার্ট-স্টপ ডিউটি সাইকেলের সাথে তিনটি কারণে গুরুত্বপূর্ণ গঠনগত মিল রয়েছে, যা উপরের পাঁচটি প্রয়োজনীয়তার সাথে সরাসরি মেল খায়।

• নিম্ন তাপমাত্রায় ডিসচার্জ আচরণ। বহুসংখ্যক সোডিয়াম-আয়ন ক্যাথোড পরিবারের উপর প্রকাশিত পরীক্ষায় দেখা গেছে যে, শূন্য-উচ্চতার নিচের তাপমাত্রায় সোডিয়াম-আয়ন রাসায়নিক বিষয়ের কার্যকরী ধারণক্ষমতা এবং কম অভ্যন্তরীণ রোধ রয়েছে, যা ঠাণ্ডা আবহাওয়ায় ইঞ্জিন স্টার্ট করার সময় সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ। এটি ঠাণ্ডা আবহাওয়ায় স্টার্টিং প্রয়োজনীয়তার সঙ্গে মিলে যায়।

• চার্জ পালস সহনশীলতা। সোডিয়াম-আয়ন কোষগুলি উচ্চ চার্জ হারের প্রতি সহনশীল, যেখানে লেড-অ্যাসিড রাসায়নিক বিষয়ের মতো গ্রিড করোশন বা সালফেশন ক্ষতি হয় না। উপযুক্তভাবে সামঞ্জস্যিত ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS) সহ, এটি উচ্চ চার্জ গ্রহণযোগ্যতা প্রয়োজনীয়তার সঙ্গে মিলে যায়।

• সহায়ক ব্যাটারি-উপযুক্ত পরিপক্বতা। দ্য স্টার্ট-স্টপ কাজের চক্রের জন্য ট্র্যাকশন-প্যাক শক্তি ঘনত্বের প্রয়োজন হয় না। সোডিয়াম-আয়ন রাসায়নিক বিষয়ের NMC বা LFP শক্তি ঘনত্বের সমান হওয়ার প্রয়োজন নেই, যাতে ১২-ভোল্ট বা ২৪-ভোল্ট সহায়ক ব্যাটারি কার্যকরী পারফরম্যান্স দেওয়া যায়, এবং সোডিয়াম-আয়নের পরিপক্বতা বক্ররেখা এই কাজের চক্রের সঙ্গে ভালোভাবে মিলে যায়। এটি ক্যালেন্ডার লাইফ এবং BMS সমন্বয় প্রয়োজনীয়তার সঙ্গে মিলে যায়, যা সোডিয়াম-আয়ন কোষ প্রোগ্রামটি রাসায়নিক ও সরবরাহ স্তরে সমাধান করতে পারে।

একজন ক্রেতা যিনি এই তিনটি গঠনগত সুবিধা সম্পর্কে অবহিত থেকে সোডিয়াম-আয়ন স্টার্ট-স্টপ প্রোগ্রামে প্রবেশ করেন —এবং যিনি পূর্ববর্তী পর্যায়ের রাসায়নিক প্রক্রিয়ার জন্য সরবরাহকারীর সতর্কতা সম্পর্কেও অবহিত —তিনি একজন ক্রেতার তুলনায় অনেক শক্তিশালী অবস্থানে থাকেন যিনি সোডিয়াম-আয়নকে একটি পরিপক্ক এজিএম সরবরাহের মতো আচরণ করতে আশা করে প্রবেশ করেন। গাড়ির ব্যাটারি আমদানিকারক, বিতরণকারী, হোলসেলার, ডিলার এবং ওইএম ও ওডিএম ক্রেতাদের জন্য ব্যাটারি ও শক্তি সঞ্চয় সরবরাহকারী হিসেবে কাজ করে পিটার, যা সোডিয়াম-আয়ন সেলের সাথে স্টার্ট-স্টপ কার্যক্রমের জন্য সমন্বিত প্রোগ্রামগুলির সাথে কাজ করে। যেখানে রাসায়নিক প্রক্রিয়াটি প্রোগ্রামের সাথে মানানসই—শীতপ্রবণ জলবায়ুতে বিশ্বস্ততা, সরবরাহ শৃঙ্খলের বৈচিত্র্যকরণ, বহুবছরের ভলিউম প্রতিশ্রুতি এবং যানবাহনের বৈদ্যুতিক সিস্টেমের সাথে বিএমএস-টিউনড সমন্বয়—সেখানে আলোচনা করা মূল্যবান। যেখানে রাসায়নিক প্রক্রিয়াটি এখনও মানানসই নয়, সেখানে সঠিক পদক্ষেপ হলো মানানসই হওয়া পর্যন্ত বর্তমান বিকল্পটি বজায় রাখা।

যেখানে রাসায়নিক প্রক্রিয়াটি এখনও মানানসই নয়, সেখানে সঠিক পদক্ষেপ হলো মানানসই হওয়া পর্যন্ত বর্তমান বিকল্পটি বজায় রাখা।

_______________________________________________________________________

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

একটি স্টার্ট-স্টপ ব্যাটারি কীভাবে কাজ করে?

একটি স্টার্ট-স্টপ ব্যাটারি এমন একটি যানবাহন বৈদ্যুতিক সিস্টেমে বসানো থাকে যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে ইঞ্জিনকে স্থির অবস্থায় বন্ধ করে দেয় এবং চালক যখন চলার জন্য প্রস্তুত হন, তখন আবার চালু করে। প্রতিটি চক্রে ব্যাটারিটি ইঞ্জিন পুনরায় চালু করতে উচ্চ-বর্তমানের একটি ক্র্যাঙ্ক বার্স্ট সরবরাহ করে, ইঞ্জিন বন্ধ থাকার সময় কেবিনের ইলেকট্রনিক্স ও নিয়ন্ত্রণ মডিউলগুলিকে শক্তি প্রদান করে এবং ইঞ্জিন পুনরায় চালু হওয়ার পর অল্টারনেটর ও রিজেনারেটিভ ব্রেকিং সিস্টেম থেকে চার্জ গ্রহণ করে। ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (বিএমএস) চার্জের অবস্থা, তাপমাত্রা ও বর্তমানের সীমা নিয়ন্ত্রণ করে যাতে ব্যাটারিটি তার সেবা জীবনে হাজার হাজার বার এই প্যাটার্ন পুনরাবৃত্তি করতে পারে।

কী কারণে একটি স্টার্ট- স্টপ ব্যাটারি অন্য ব্যাটারি থেকে আলাদা এ সাধারণ গাড়ি ব্যাটারি?

একটি সাধারণ গাড়ির ব্যাটারি একটি সরল কাজের চক্রের জন্য তৈরি করা হয়: প্রতিটি যাত্রায় একবার স্টার্ট করা, ধীরে ধীরে চার্জ করা এবং সংক্ষিপ্ত সময়ের জন্য অ্যাকসেসরিজ চালানো। একটি স্টার্ট-স্টপ ব্যাটারি প্রতিটি যাত্রায় হাজার হাজার বার স্টার্ট করার জন্য, রিজেনারেটিভ ব্রেকিং থেকে অনিয়মিত উচ্চ-বর্তমান চার্জ পালসের জন্য, আংশিক চার্জ অবস্থায় দীর্ঘ সময় ইঞ্জিন বন্ধ রাখার জন্য এবং বহু বছর ধরে ইঞ্জিন-বে তাপমাত্রার সংস্পর্শে থাকার জন্য ডিজাইন করা হয়। এই কঠিন প্যাটার্নের জন্য ইএফবি, এজিএম এবং সোডিয়াম-আয়ন রাসায়নিক গঠন তৈরি করা হয়েছে; ফ্লাডেড লেড-অ্যাসিড ব্যাটারিগুলি এই কাজের জন্য উপযুক্ত নয়।

একটি স্টার্ট-স্টপ ব্যাটারি কতবার স্টার্ট করে ইঞ্জিন বাজারে এর জীবনকাল জুড়ে?

সংখ্যাটি চালনা চক্র, জলবায়ু, যানবাহন একীভূতকরণ এবং রাসায়নিক গঠনের উপর নির্ভর করে ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়। শুরু-বন্ধ প্রোগ্রামের জন্য ওইএম এবং তৃতীয় পক্ষের প্রকাশিত অনুমানগুলি সাধারণত সেবা জীবনের মধ্যে দশ হাজার থেকে লক্ষ লক্ষ পর্যন্ত স্টার্ট-স্টপ চক্র নির্দেশ করে, কিন্তু সঠিক সংখ্যাটি নির্ভর করে বিশেষ সেল ডিজাইন, ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (বিএমএস) টিউনিং এবং আসল সেবা চক্রের উপর। ক্রেতারা যানবাহনগুলি যে ধরনের সেবা চক্রের মুখোমুখি হবে তার সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ যাচাইকরণ তথ্য খুঁজে পাবেন, সাধারণ ল্যাবরেটরি টেবিল-টপ পরীক্ষার সংখ্যা নয়।

একটি শুরু-বন্ধ ব্যাটারি বিশেষ চার্জারের প্রয়োজন হয়?

কখনও কখনও। সোডিয়াম-আয়ন, এজিএম এবং ইএফবি ব্যাটারির চার্জ ভোল্টেজ প্রোফাইল ফ্লাডেড লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির তুলনায় ভিন্ন, এবং ভুল চার্জার প্রোফাইল ব্যবহার করলে ব্যাটারির সেবা আয়ু কমে যেতে পারে অথবা গভীরভাবে ডিসচার্জ হওয়া ব্যাটারিকে পুনরায় চার্জ করা সম্ভব হবে না। সোডিয়াম-আয়ন স্টার্ট-স্টপ প্রোগ্রামের জন্য, যানবাহনের বৈদ্যুতিক সিস্টেমটি কোষের চার্জ ভোল্টেজ উইন্ডোর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হওয়া উচিত এবং ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (বিএমএস) অবশ্যই অল্টারনেটর কন্ট্রোলারের সাথে সমন্বয় করবে; একটি ওয়ারহাউস বা সার্ভিস পরিবেশে ব্যবহৃত বাইরের বেঞ্চ চার্জারের ওই একই প্রোফাইল মেনে চলা উচিত।

কেন সোডিয়াম-আয়ন মূল্যায়ন করা হচ্ছে কিনা স্টার্ট-স্টপ সেবার জন্য?

সোডিয়াম-আয়ন রাসায়ন কম তাপমাত্রায় নির্ভরযোগ্য ডিসচার্জ আচরণ প্রদর্শন করেছে, অনিয়মিত উচ্চ-বর্তমান চার্জ পালস সহ্য করতে পারে এবং ১২-ভোল্ট বা ২৪-ভোল্ট সহায়ক ব্যাটারি কার্যকারিতা প্রদানের জন্য ট্র্যাকশন-প্যাক শক্তি ঘনত্বের প্রয়োজন হয় না। এই গঠনগত সুবিধাগুলি শীতকালীন ক্র্যাঙ্কিং, চার্জ গ্রহণ ক্ষমতা এবং সহায়ক ব্যাটারির উপযুক্ত পরিপক্কতা—এই তিনটি প্রয়োজনীয়তার সঙ্গে মিলে যায়, যা স্টার্ট-স্টপ কার্যচক্রকে সংজ্ঞায়িত করে। এই কারণেই সোডিয়াম-আয়নকে গাড়ির প্রোগ্রামে EFB এবং AGM-এর পাশাপাশি গুরুত্বের সঙ্গে মূল্যায়ন করা হচ্ছে।