ऑटोमोटिव स्टार्ट-स्टॉप बैटरी कैसे काम करती है?

कैसे क्या ऑटोमोटिव स्टार्ट-स्टॉप है बैटरी काम

स्टार्ट-स्टॉप प्रणाली पुराने क्रैंकिंग-बैटरी ड्यूटी साइकिल के ऊपर एक छोटी लेकिन कठोर अतिरिक्त बोझ डालती है। हुड के नीचे स्थित १२-वोल्ट (या २४-वोल्ट) सहायक बैटरी से हर ट्रैफ़िक लाइट पर इंजन को बंद करने, ब्रेक छोड़ने पर फिर से इंजन को स्टार्ट करने, प्रत्येक इंजन-ऑफ अवधि के दौरान केबिन इलेक्ट्रॉनिक्स को बिजली आपूर्ति करने और शेष समय में ऑल्टरनेटर तथा रीजनरेटिव ब्रेकिंग प्रणाली से अनियमित उच्च-धारा पल्स को अवशोषित करने का अनुरोध किया जाता है। ये सभी कार्य पुराने 'प्रत्येक यात्रा के लिए एक बार क्रैंक' ड्यूटी साइकिल में मौजूद नहीं थे।

एक स्टार्ट-स्टॉप बैटरी के कार्यप्रणाली को समझने के लिए, उसके भीतर के रसायन विज्ञान की तुलना में उसके चारों ओर की प्रणाली का अध्ययन करना अधिक उपयोगी है। रसायन विज्ञान महत्वपूर्ण है — एक फ्लडेड लेड-एसिड बैटरी इस ड्यूटी साइकिल को सहन नहीं कर सकती, ईएफबी या एजीएम बैटरी वर्तमान में मान्यता प्राप्त उत्तर है, और सोडियम-आयन को अब तीसरे विकल्प के रूप में मूल्यांकन किया जा रहा है — लेकिन रसायन विज्ञान का महत्व केवल इतना है कि प्रणाली बैटरी से क्या करने का अनुरोध कर रही है।

यह लेख वास्तविक ड्यूटी साइकिल के माध्यम से जाता है: जब एक वाहन रोशनी पर रुकता है, और जब वह तेज़ी से आगे बढ़ता है, उसके बीच क्या होता है — बैटरी कहाँ से ड्रेन हो रही है, कहाँ से रीचार्ज हो रही है, बैटरी मैनेजमेंट सिस्टम (BMS) क्या कर रहा है, और साइकिल के प्रत्येक भाग के द्वारा सेल्स से क्या अपेक्षा की जाती है।

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क्या होता है एक स्टार्ट- स्टॉप साइकिल के दौरान?

एक पूर्ण स्टार्ट-स्टॉप साइकिल छोटी होती है — आमतौर पर — से कम — लेकिन यह एक साथ लगभग हर बैटरी विशिष्टता का परीक्षण करती है।

• वाहन एक रुकावट के पास आता है। वाहन मंदन कर रहा है। ऑल्टरनेटर को अक्सर रीजनरेटिव मोड में स्विच कर दिया जाता है, जिससे आवेश धारा बैटरी में वापस धकेली जाती है। इस चरण के दौरान बैटरी के टर्मिनलों पर वोल्टेज आमतौर पर बढ़ जाता है।

• इंजन निष्क्रिय स्थिति में बंद हो जाता है। जब वाहन पूरी तरह रुक जाता है और ब्रेक पैडल को दबाए रखा जाता है (या कुछ प्रणालियों में, जब वाहन गति के बिना चल रहा होता है), तो इंजन प्रबंधन इकाई इंजन को बंद करने का आदेश देती है। स्टार्टर मोटर और रिंग गियर अब अगले क्रैंक के लिए तैयार हो जाते हैं। बैटरी की धारा ऑल्टरनेटर से वाहन की विद्युत प्रणाली में स्थानांतरित हो जाती है।

• इंजन-ऑफ समयावधि। हेडलाइट्स, जलवायु नियंत्रण पंखा, इन्फोटेनमेंट प्रणाली, उपकरण क्लस्टर, पार्किंग सेंसर, शरीर नियंत्रण मॉड्यूल और कई छोटे इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण इकाइयाँ (ECU) धारा खींचती रहती हैं। यह विश्राम भार या सहायक भार कहलाता है, और आधुनिक वाहनों में यह आसानी से कई एम्पियर तक हो सकता है।

• ड्राइवर ब्रेक छोड़ता है (या एक्सलरेटर को दबाता है)। स्टार्टर मोटर सक्रिय होती है और इंजन को क्रैंक करती है। धारा का उपभोग एक अंश सेकंड से कुछ सेकंड तक सैकड़ों एम्पियर तक तेज़ी से बढ़ जाता है। इस उछाल के दौरान बैटरी वोल्टेज गिर जाता है।

• इंजन पुनः प्रारंभ होता है। दहन फिर से शुरू हो जाता है, ऑल्टरनेटर वापस ऑनलाइन आ जाता है, और चार्ज करंट बैटरी में वापस प्रवाहित होने लगता है। वोल्टेज पुनर्प्राप्त हो जाता है, फिर अगले रुकावट पर चक्र दोहराया जाता है।

शहरी यात्रा के दौरान ये पाँच घटनाएँ दर्जनों या सैकड़ों बार दोहराई जाती हैं। इनका समय, करंट ड्रॉ, तापमान और चार्ज की स्थिति दिन भर और मौसमों के अनुसार भिन्न होती है। यह अस्थिरता कार्य चक्र का सबसे अधिक आवश्यकतापूर्ण हिस्सा है।

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क्यों बैटरी स्टार्ट-स्टॉप प्रणाली के केंद्र में है

एक ऐसे वाहन में जिसमें स्टार्ट-स्टॉप प्रणाली नहीं होती, बैटरी मुख्य रूप से एक बैकअप का काम करती है। जब इंजन चल रहा होता है, तो ऑल्टरनेटर विद्युत प्रणाली को शक्ति प्रदान करता है, और बैटरी का उपयोग मुख्य रूप से इंजन को प्रारंभ करने और इंजन बंद होने के दौरान छोटी विद्युत आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए किया जाता है। चार्ज की स्थिति अधिकांश समय लगभग पूर्ण रहती है, और बैटरी से अपने जीवनकाल में कुछ सैकड़ों बार छोटे, उच्च-करंट के झटके प्रदान करने के अलावा कुछ भी करने की अपेक्षा नहीं की जाती है।

शुरू-रोक इस प्राथमिकता को उलट देता है। अब बैटरी से अपेक्षा की जाती है कि वह प्रणाली का एक कार्यात्मक भाग बने, न कि केवल एक आपातकालीन बैकअप। जब इंजन बंद होता है, तो यह केबिन को चलाती है; यह रीजनरेटिव ब्रेकिंग से अनियमित आवेश स्वीकार करती है; और प्रत्येक यात्रा के दौरान दर्जनों या सैकड़ों बार इंजन को फिर से शुरू करती है। वाहन की शेष विद्युत वास्तुकला को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि वह बैटरी की क्षमताओं के अनुसार काम करे, न कि इसके विपरीत। इसीलिए शुरू-रोक कार्यक्रम के लिए बैटरी का चयन, गैर-शुरू-रोक कार्यक्रम के लिए बैटरी के चयन की तुलना में अधिक मांग करने वाला होता है।

विशेष रूप से एक सोडियम-आयन कार्यक्रम के लिए, प्रश्न यह नहीं है कि क्या सोडियम-आयन रसायन शास्त्र एक इंजन को चालू कर सकता है (वह कर सकता है), बल्कि यह है कि क्या यह रसायन शास्त्र हज़ारों चक्रों तक अनियमित आवेश स्वीकृति, आंशिक आवेश-स्थिति संचालन और इंजन डिब्बे के तापमान प्रभाव को सहन कर सकता है। इस लेख का शेष भाग उन मांगों की विस्तृत व्याख्या करता है।

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शुरू-रोक के तीन कार्य बैटरी अवश्य Do एक सिन में gLE चक्र

एक स्टार्ट-स्टॉप बैटरी को यात्रा के दौरान तीन कार्य करने होते हैं, जो एक-दूसरे के साथ ओवरलैप करते हैं। प्रत्येक कार्य बैटरी पर अलग-अलग तरीके से दबाव डालता है, और एक रासायनिक संरचना जो एक कार्य को अच्छी तरह कर सकती है, दूसरे कार्य में कठिनाई का सामना कर सकती है।

• प्रदान करना उच्च-धारा क्रैंक बर्स्ट। जब इंजन पुनः प्रारंभ होता है, तो स्टार्टर मोटर कुछ सेकंड या उससे भी कम समय के लिए सैकड़ों एम्पियर की धारा खींचती है। बर्स्ट के दौरान पूरे समय बैटरी का वोल्टेज स्टार्टर मोटर की आवश्यक न्यूनतम सीमा से ऊपर बना रहना चाहिए, यहाँ तक कि शून्य से नीचे के तापमान पर भी। आंतरिक प्रतिरोध और ठंडे मौसम में डिस्चार्ज व्यवहार यह निर्धारित करते हैं कि क्या बैटरी उस समय जब यह सबसे ज़्यादा मायने रखता है, वह बर्स्ट प्रदान कर सकती है।

•इंजन बंद होने के दौरान विद्युत प्रणाली को शक्ति प्रदान करना। आधुनिक वाहन के सहायक भार —जलवायु पंखा, इन्फोटेनमेंट, हेडलाइट्स, सेंसर, बॉडी कंट्रोल —लगातार कई एम्पियर तक का हो सकता है। एक स्टार्ट-स्टॉप बैटरी को प्रत्येक इंजन-बंद अवधि के लिए इस भार को संभालना होता है, अक्सर ऑल्टरनेटर की सहायता के बिना। भारी यातायात में लंबी इंजन-बंद अवधियाँ इस कार्य के लिए सबसे खराब स्थिति हैं।

• स्वीकार करना वैकल्पिक विद्युत जनरेटर (ऑल्टरनेटर) और पुनर्जनित ब्रेकिंग से आवेशण। आवेश स्वीकृति ड्यूटी साइकिल के सबसे रासायनिक-संवेदनशील हिस्से है। ऑल्टरनेटर इंजन के प्रत्येक पुनः प्रारंभ होने और मंदन के दौरान उच्च-धारा आवेश आवर्तों को बैटरी में वापस धकेलता है; कई आधुनिक स्टार्ट-स्टॉप प्रणालियों में पुनर्जनित ब्रेकिंग अनियमित उच्च-धारा आवर्तों को जोड़ती है। बैटरी को उन आवर्तों को बिना गैस उत्पादन के, बिना अत्यधिक गर्म हुए और सेलों को दीर्घकालिक क्षति किए बिना अवशोषित करना चाहिए।

ये तीनों कार्य एकल यात्रा में ओवरलैप करते हैं। बैटरी को स्टार्टर क्रैंक करने, आंशिक आवेश स्थिति में विश्राम करने, आवेश स्वीकार करने, पुनः क्रैंक करने और अधिक आवेश स्वीकार करने के लिए कहा जाता है—अक्सर वाहन को बंद करने से पहले दर्जनों बार। एक ऐसा रासायनिक संयोजन जो एक कार्य पर अच्छा प्रदर्शन करता है लेकिन अन्य कार्यों के तहत तेज़ी से क्षीण हो जाता है, इस ड्यूटी साइकिल के लिए सही उत्तर नहीं है।

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क्रैंकिंग, वोल्टेज स्थिरता और शीतकालीन सुरक्षा सीमा

क्रैंकिंग प्रदर्शन को कोल्ड क्रैंकिंग एम्प्स (सीसीए) और क्रैंकिंग एम्प्स (सीए) में मापा जाता है। दोनों संख्याएँ यह बताती हैं कि एक परिभाषित तापमान और अवधि पर बैटरी कितनी धारा प्रदान कर सकती है, जबकि वोल्टेज एक परिभाषित सीमा से ऊपर बना रहे। सीसीए, जो −18 °C (या ० °F), पर मापा जाता है, अधिकांश ऑटोमोटिव बैटरी लेबलों पर ठंडे मौसम के लिए मानक संख्या है।

स्टार्ट-स्टॉप वाहन के लिए प्रासंगिक सीसीए केवल प्रारंभिक सीसीए नहीं है। यह वह सीसीए है जो बैटरी हज़ारों आंशिक चक्रों और इंजन-बे के तापमान के महीनों भर के संपर्क के बाद भी प्रदान कर सकती है। जैसे-जैसे बैटरी की आयु बढ़ती है और चार्ज की स्थिति कम होती है, आंतरिक प्रतिरोध बढ़ता है, इसलिए दिन एक पर बैटरी के पास जो ठंडे मौसम में क्रैंकिंग की सुरक्षा सीमा होती है, वह तीसरे वर्ष की सेवा में वही सीमा नहीं होगी। प्रकाशित परीक्षणों में सोडियम-आयन रसायन विज्ञान ने उपयोगी निम्न-तापमान डिस्चार्ज व्यवहार का प्रदर्शन किया है, जो इस रसायन विज्ञान को ठंडे जलवायु वाले ऑटोमोटिव कार्यक्रमों में ध्यान आकर्षित करने का एक कारण है।

क्रैंक बर्स्ट के दौरान वोल्टेज स्थिरता शिखर धारा के बराबर ही महत्वपूर्ण है। स्टार्टर मोटर को पूरे बर्स्ट के दौरान अपने संचालन के दहलीज़ के ऊपर वोल्टेज बनाए रखने की आवश्यकता होती है; ऐसी कोई रसायन जिसका वोल्टेज भार के तहत गिर जाता है, स्टार्टर मोटर को अधिक कठिनाई से काम करने के लिए मजबूर करती है, क्रैंक की गति धीमी कर देती है, और नो-स्टार्ट के जोखिम को बढ़ा देती है। उच्च-धारा बर्स्ट के दौरान सोडियम-आयन और लिथियम-आयन सेलों की अधिकांश के सपाट वोल्टेज प्रोफ़ाइल, सीसा-अम्ल रसायन के मुकाबले एक वास्तविक इंजीनियरिंग लाभ है, जहाँ क्रैंकिंग भार के तहत वोल्टेज में स्पष्ट गिरावट आती है।

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चार्ज स्वीकृति और ऑल्टरनेटर व्यवहार ऑल्टरनेटर व्यवहार

चार्ज स्वीकृति ड्यूटी साइकिल का वह हिस्सा है, जहाँ ऑटोमोटिव बैटरी कार्यक्रम सबसे अधिक संभावना से विफल हो जाते हैं। ऑल्टरनेटर और रीजनरेटिव ब्रेकिंग प्रणाली अनियमित धारा के आवेशों को बैटरी में धकेलती हैं, और बैटरी को उन आवेशों को बिना क्षति के अवशोषित करना होता है। एक फ्लडेड लेड-एसिड बैटरी इस पैटर्न के तहत तेज़ी से क्षीण हो जाती है: आंशिक चार्ज स्थिति पर उच्च-धारा आवेश ग्रिड संक्षारण, प्लेट सल्फेशन और जल ह्रास को तीव्र कर देते हैं। ईएफबी और एजीएम बैटरियाँ विशेष रूप से इसी पैटर्न को संभालने के लिए विकसित की गई थीं, जिसी कारण से ऑटोमेकर्स ने पहले स्थान पर स्टार्ट-स्टॉप सेवा के लिए उन रासायनिक संरचनाओं की ओर रुख किया था।

सोडियम-आयन रसायन उच्च-धारा आवेश पल्स को अलग तरीके से सँभालता है। सोडियम-आयन सेल आमतौर पर उन्हीं प्रकार के ग्रिड संक्षारण या प्लेट सल्फेशन की समस्याओं के बिना उच्च आवेश दर को स्वीकार कर सकते हैं, जिनसे सीसा-अम्ल बैटरियाँ प्रभावित होती हैं। इससे सोडियम-आयन रसायन का संरचनात्मक रूप से स्टार्ट-स्टॉप ड्राइविंग की विशेषता वाले पुनर्जनित ब्रेकिंग और ऑल्टरनेटर आवेश पल्स के साथ अच्छा मेल बैठता है। यह लाभ वास्तविक दुनिया की सेवा में दिखाई देता है या नहीं, यह विशिष्ट सेल रसायन, कैथोड परिवार, सेल प्रारूप, बैटरी प्रबंधन प्रणाली (BMS) नियंत्रण रणनीति और वाहन एकीकरण पर निर्भर करता है — यह स्वतः होने वाली बात नहीं है, और खरीदार को उसी आवेश पल्स पैटर्न के लिए मान्यन डेटा की तलाश करनी चाहिए जो वास्तविक वाहन उत्पन्न करेगा।

गतिशील आवेश स्वीकृति — यानी आंशिक आवेश स्थिति में, ठंडी परिस्थितियों में और लंबे समय तक इंजन बंद रहने के बाद कितनी धारा बैटरी स्वीकार कर सकती है — यह उसी प्रश्न का अधिक कठिन संस्करण है। इसके लिए ईएफबी बैटरियाँ फ्लडेड लेड-एसिड की तुलना में गतिशील आवेश स्वीकृति में सुधार के लिए डिज़ाइन की गई थीं; एजीएम इसे फिर से बेहतर बनाती है। प्रकाशित परीक्षणों में सोडियम-आयन रासायनिकी ने उपयोगी गतिशील आवेश स्वीकृति दिखाई है, लेकिन वास्तविक मान सेल डिज़ाइन के आधार पर काफी भिन्न होते हैं और सेवा में सेलों के लिए निर्धारित कार्य चक्र, किसी भी प्रयोगशाला परीक्षण के मान से अधिक महत्वपूर्ण होता है।

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आंशिक आवेश स्थिति, एसओसी, एक डी एसओएच निगरानी

शुरू-रोक बैटरियाँ आमतौर पर 100% चार्ज की स्थिति में नहीं रहती हैं। एक यात्रा के दौरान वैकल्पिक जनरेटर और पुनर्जनित ब्रेकिंग बैटरी को चार्ज करते रहते हैं, लेकिन इंजन बंद करने के समय, सहायक उपकरणों का भार और इंजन को शुरू करने के लिए ऊर्जा के झटके बैटरी को अधिकांश समय अपने सेवा जीवन में 70–80% चार्ज की स्थिति के करीब रखते हैं। यह फ्लडेड लेड-एसिड बैटरी के लिए सबसे खराब कार्यक्षेत्र है: आंशिक चार्ज की स्थिति में सल्फेशन तेज़ी से बढ़ता है, क्षमता तेज़ी से कम होती है, और ठंडे मौसम में इंजन शुरू करने की क्षमता कम हो जाती है।

आधुनिक शुरू-रोक प्रणालियाँ बैटरी प्रबंधन प्रणाली (BMS) के माध्यम से बैटरी की निगरानी करती हैं—कभी-कभी ओईएम दस्तावेज़ीकरण में इसे बैटरी सेंसर मॉड्यूल या बुद्धिमान बैटरी सेंसर कहा जाता है। BMS चार्ज की स्थिति (SOC), स्वास्थ्य की स्थिति (SOH), तापमान और विद्युत प्रवाह को ट्रैक करता है। यह डेटा इस बात का निर्णय लेने के लिए उपयोग किया जाता है कि क्या अगले रुकावट पर इंजन को बंद करना चाहिए, क्या वैकल्पिक जनरेटर को उच्च या निम्न वोल्टेज पर चार्ज करना चाहिए, और कब चालक को चेतावनी दी जाए कि बैटरी की जगह नई बैटरी लगाने की आवश्यकता है।

सोडियम-आयन स्टार्ट-स्टॉप कार्यक्रम के लिए, बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) वैकल्पिक नहीं है। सोडियम-आयन सेलों को सेल संतुलन, उच्च और निम्न तापमान पर वोल्टेज और धारा सीमाओं, तथा लंबे समय तक इंजन बंद रहने के दौरान अति-डिस्चार्ज से सुरक्षा की आवश्यकता होती है। बीएमएस को वाहन की विद्युत प्रणाली के साथ भी संचार करने की आवश्यकता होती है, ताकि ऑल्टरनेटर और पुनर्जनित ब्रेकिंग नियंत्रक बैटरी की वास्तविक स्थिति के आधार पर चार्ज पल्स को आकार दे सकें, न कि किसी सामान्य फ्लडेड लेड-एसिड प्रोफ़ाइल के आधार पर। सोडियम-आयन का मूल्यांकन करने वाले खरीदारों को बीएमएस के वाहन में एकीकरण पर विशेष ध्यान देना चाहिए, केवल सेल रसायन विज्ञान पर नहीं।

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तापमान, इंजन डिब्बा और तापीय तनाव

अधिकांश ऑटोमोटिव सहायक बैटरियाँ इंजन डिब्बे में या उसके ठीक बाहर स्थित होती हैं। वे व्यापक तापमान सीमा के प्रति उजागर होती हैं: शीत शीत ऋतु की रातों में घटाओ दसियों डिग्री सेल्सियस, ग्रीष्म ऋतु में इंजन डिब्बे के तापमान जो ६० °से. से अधिक हो सकते हैं, और दोनों के बीच तेज़ी से बदलने वाली मध्यवर्ती स्थितियाँ। एक स्टार्ट-स्टॉप बैटरी को पूरी श्रृंखला में काम करना होता है, और प्रत्येक चरम स्थिति पर आवश्यकताएँ अलग-अलग होती हैं।

कम तापमान पर, बैटरी को इंजन को क्रैंक करने की आवश्यकता होती है जब आंतरिक प्रतिरोध सबसे अधिक होता है। यहाँ सोडियम-आयन रसायन विज्ञान का प्रकाशित कम तापमान डिस्चार्ज व्यवहार एक संरचनात्मक लाभ बन जाता है। उच्च तापमान पर, बैटरी को चार्ज पल्स स्वीकार करने की आवश्यकता होती है, आंशिक चार्ज स्थिति में रहना होता है, और लंबे समय तक इंजन बंद रहने की स्थितियों को बिना त्वरित कैलेंडर एजिंग के सहन करना होता है। कैलेंडर एजिंग धीमी धारिता हानि है जो चाहे बैटरी का उपयोग किया जा रहा हो या नहीं, होती रहती है, और अधिकांश रसायन विज्ञानों के लिए यह उच्च तापमान पर त्वरित हो जाती है।

एक खरीदार को सोडियम-आयन सेल के डेटा की तलाश करनी चाहिए जो इस सीमा के दोनों छोरों को संबोधित करे: वाहनों के वास्तविक तैनाती तापमान पर ठंडे मौसम में क्रैंकिंग की पुष्टि, और उस बहु-वर्षीय वारंटी का समर्थन करने वाला उच्च-तापमान कैलेंडर एजिंग डेटा जो कार्यक्रम प्रदान करना चाहता है। 25 °से. पर बेंच-टॉप संख्याएँ इनमें से किसी एक का विकल्प नहीं हैं।

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यह बैटरी रसायन विज्ञान से क्या आवश्यकता है

ड्यूटी साइकिल को पुनः एकत्रित करते हुए, एक स्टार्ट-स्टॉप बैटरी रसायन को सेवा में पाँच चीज़ें प्रदान करनी होती हैं, केवल परीक्षण बेंच पर नहीं।

• विश्वसनीय ठंडे मौसम में क्रैंकिंग हज़ारों आंशिक चक्रों के बाद और इंजन-बे के संपर्क में वर्षों तक।

• आंशिक चार्ज स्थिति में अनियमित ऑल्टरनेटर और पुनर्जनित ब्रेकिंग पल्स पैटर्न के तहत उच्च चार्ज स्वीकृति, विस्तृत तापमान सीमा में।

• स्थिर लंबे इंजन-ऑफ अवधि के दौरान सहायक भार की आपूर्ति, बिना बैटरी को क्षतिग्रस्त डिस्चार्ज की गहराई में धकेले।

• एन में लंबा कैलेंडर जीवन जीन-बे तापमान, केवल कमरे के तापमान पर नहीं।

• बैटरी प्रबंधन प्रणाली समन्वय ताकि वाहन की विद्युत प्रणाली बैटरी की वास्तविक स्थिति के आधार पर विद्युत उत्पादन इकाई और पुनर्जनित ब्रेकिंग के आवेगों को आकार दे सके।

ये पाँच आवश्यकताएँ इसलिए हैं कि अधिकांश स्टार्ट-स्टॉप कार्यक्रमों के लिए फ्लडेड लेड-एसिड बैटरियाँ अब सही विकल्प नहीं रही हैं, इसलिए EFB और AGM वर्तमान में प्रचलित विकल्प बन गए हैं, और इसलिए सोडियम-आयन का गंभीरता से मूल्यांकन किया जा रहा है। किसी विशिष्ट कार्यक्रम के लिए सोडियम-आयन सही विकल्प है या नहीं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि रासायनिक संरचना को वाहन में कैसे एकीकृत किया गया है, बैटरी प्रबंधन प्रणाली को कैसे समायोजित किया गया है, और ड्यूटी साइकिल का मान्यन कैसे किया गया है — केवल रासायनिक संरचना के लेबल पर नहीं।

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सोडियम-आयन रासायनिक संरचना क्यों स्टार्ट-स्टॉप सेवा के लिए उपयुक्त है

सोडियम-आयन रासायनिक संरचना का स्टार्ट-स्टॉप ड्यूटी साइकिल के साथ तीन कारणों से सार्थक संरचनात्मक मिलान है, जो उपरोक्त पाँच आवश्यकताओं से सीधे संबंधित हैं।

• निम्न-तापमान डिस्चार्ज व्यवहार। कई सोडियम-आयन कैथोड परिवारों पर किए गए प्रकाशित परीक्षणों से पता चलता है कि सोडियम-आयन रसायन शून्य से कम तापमान पर उपयोगी क्षमता और कम आंतरिक प्रतिरोध बनाए रखता है, जो ठंडे मौसम में क्रैंकिंग के लिए सबसे अधिक महत्वपूर्ण है। यह ठंडे मौसम में क्रैंकिंग की आवश्यकता के अनुरूप है।

• चार्ज पल्स सहनशीलता। सोडियम-आयन सेल उच्च चार्ज दरों को सहन कर सकते हैं, बिना उस प्रकार के ग्रिड के क्षरण या सल्फेशन क्षति के जो लेड-एसिड रसायन में होती है। उचित रूप से ट्यून किए गए बैटरी प्रबंधन प्रणाली (BMS) के साथ, यह उच्च चार्ज स्वीकृति की आवश्यकता के अनुरूप है।

• सहायक बैटरी के लिए उपयुक्त परिपक्वता। द स्टार्ट-स्टॉप कार्य चक्र को ट्रैक्शन-पैक ऊर्जा घनत्व की आवश्यकता नहीं होती है। सोडियम-आयन रसायन को NMC या LFP ऊर्जा घनत्व के बराबर होने की आवश्यकता नहीं है ताकि १२-वोल्ट या २४-वोल्ट सहायक बैटरी प्रदर्शन को उपयोगी ढंग से प्रदान किया जा सके, और सोडियम-आयन के लिए परिपक्वता वक्र इस कार्य चक्र के लिए अच्छी तरह से उपयुक्त है। यह कैलेंडर जीवन और BMS समन्वय की आवश्यकताओं के अनुरूप है, जिनमें से प्रत्येक को सोडियम-आयन सेल कार्यक्रम रसायन और आपूर्ति स्तर पर संबोधित कर सकता है।

एक खरीदार जो इन तीन संरचनात्मक लाभों के बारे में जानता हुआ सोडियम-आयन स्टार्ट-स्टॉप कार्यक्रम में प्रवेश करता है —और जो पूर्व-चरण के रसायन विज्ञान की आवश्यकता वाली आपूर्तिकर्ता सतर्कता के बारे में भी अवगत है —वह एक ऐसे खरीदार की तुलना में कहीं अधिक मजबूत स्थिति में होता है जो यह अपेक्षा करके प्रवेश करता है कि सोडियम-आयन एक परिपक्व एजीएम आपूर्ति की तरह व्यवहार करेगा। ऑटोमोटिव बैटरी आयातकों, वितरकों, थोक विक्रेताओं, डीलरों और ओईएम तथा ओडीएम खरीदारों को सेवा प्रदान करने वाले बैटरी और ऊर्जा भंडारण आपूर्तिकर्ता के रूप में, पिट्टार सोडियम-आयन सेल के साथ कार्य करता है

ऐसे कार्यक्रमों के साथ जिन्हें स्टार्ट-स्टॉप कार्य चक्रों के ध्यान में रखकर एकीकृत किया गया है। जहाँ रसायन विज्ञान कार्यक्रम के अनुकूल है — शीत जलवायु में विश्वसनीयता, आपूर्ति श्रृंखला का विविधीकरण, बहु-वर्षीय मात्रा प्रतिबद्धताएँ, और वाहन विद्युत प्रणाली के साथ बीएमएस-समायोजित एकीकरण — वहाँ वार्ता करने योग्य है। जहाँ रसायन विज्ञान अभी तक अनुकूल नहीं है, वहाँ सही कदम यह है कि जब तक अनुकूलता नहीं बदलती, वर्तमान विकल्प के साथ बने रहा जाए।

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अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

एक स्टार्ट-स्टॉप बैटरी कैसे काम करती है?

एक स्टार्ट-स्टॉप बैटरी एक ऐसे वाहन विद्युत प्रणाली में स्थित होती है जो स्वचालित रूप से इंजन को निष्क्रिय स्थिति में बंद कर देती है और जब ड्राइवर गति प्रारंभ करने के लिए तैयार होता है, तो इसे पुनः प्रारंभ कर देती है। प्रत्येक चक्र के दौरान, बैटरी इंजन को पुनः प्रारंभ करने के लिए उच्च-धारा क्रैंक बर्स्ट प्रदान करती है, इंजन बंद होने की अवधि के दौरान केबिन के इलेक्ट्रॉनिक्स और नियंत्रण मॉड्यूल को ऊर्जा प्रदान करती है, तथा जब इंजन पुनः चालू हो जाता है, तो ऑल्टरनेटर और पुनर्प्राप्ति ब्रेकिंग प्रणाली से आवेश स्वीकार करती है। बैटरी प्रबंधन प्रणाली (BMS) आवेश की स्थिति, तापमान और धारा सीमाओं के समन्वय को सुनिश्चित करती है ताकि बैटरी अपने सेवा जीवन के दौरान हज़ारों बार यह पैटर्न दोहरा सके।

एक स्टार्ट-स्टॉप बैटरी को क्या विशिष्ट बनाता है एक सामान्य बैटरी से भिन्न बनाता है ए सामान्य कार बैटरी?

एक सामान्य कार बैटरी को सरल ड्यूटी साइकिल के लिए बनाया गया है: प्रत्येक यात्रा के लिए एक बार क्रैंक करना, धीमी टॉप-अप चार्ज, और छोटे समय के लिए सहायक लोड। स्टार्ट-स्टॉप बैटरी को प्रति यात्रा हज़ारों बार क्रैंक करने, पुनर्जनित ब्रेकिंग से अनियमित उच्च-धारा चार्ज पल्स, आंशिक चार्ज स्थिति में लंबे समय तक इंजन बंद रहने के अवसर, और कई वर्षों तक इंजन-बे के तापमान के प्रति प्रतिरोधी बनाया गया है। इस कठोर पैटर्न के लिए ईएफबी, एजीएम और सोडियम-आयन रासायनिक संरचनाएँ डिज़ाइन की गई हैं; फ्लडेड लेड-एसिड बैटरियाँ ऐसी नहीं हैं।

स्टार्ट-स्टॉप कितनी बार बैटरी क्रैंक करती है करती है इंजन में इसकी जीवनकाल में?

संख्या चालन चक्रों, जलवायु, वाहन एकीकरण और रासायनिक संरचना के आधार पर काफ़ी भिन्न होती है। ओईएम और तृतीय-पक्ष के प्रकाशित अनुमानों के अनुसार, स्टार्ट-स्टॉप कार्यक्रमों के लिए सेवा जीवन के दौरान क्रैंक्स की संख्या दसियों हज़ार से लेकर सैकड़ों हज़ार तक हो सकती है, लेकिन सटीक संख्या विशिष्ट सेल डिज़ाइन, बैटरी प्रबंधन प्रणाली की ट्यूनिंग और वास्तविक सेवा में ड्यूटी साइकिल पर निर्भर करती है। खरीदारों को उन मान्यीकरण डेटा की तलाश करनी चाहिए जो वाहनों के वास्तविक ड्यूटी साइकिल के अनुरूप हों, कोई सामान्य प्रयोगशाला परीक्षण संख्या नहीं।

क्या एक स्टार्ट-स्टॉप बैटरी के लिए एक विशेष चार्जर की आवश्यकता होती है?

कभी-कभार। सोडियम-आयन, एजीएम और ईएफबी बैटरियों के चार्ज वोल्टेज प्रोफाइल फ्लडेड लेड-एसिड से अलग होते हैं, और गलत चार्जर प्रोफाइल का उपयोग करने से सेवा जीवन कम हो सकता है या गहराई से डिस्चार्ज की गई बैटरी को पूरी तरह रिचार्ज नहीं किया जा सकता। सोडियम-आयन स्टार्ट-स्टॉप कार्यक्रम के लिए, वाहन की विद्युत प्रणाली को सेल के चार्ज वोल्टेज विंडो के अनुरूप समायोजित किया जाना चाहिए और बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) को ऑल्टरनेटर नियंत्रक के साथ समन्वयित किया जाना चाहिए; एक बाहरी बेंच चार्जर, जिसका उपयोग गोदाम या सेवा वातावरण में किया जाता है, को उसी प्रोफाइल के साथ मेल खाना चाहिए।

क्यों क्या सोडियम-आयन का मूल्यांकन किया जा रहा है स्टार्ट-स्टॉप सेवा के लिए?

सोडियम-आयन रसायन ने उपयोगी निम्न-तापमान डिस्चार्ज व्यवहार का प्रदर्शन किया है, अनियमित उच्च-धारा चार्ज पल्स को सहन कर सकता है, और १२-वोल्ट या २४-वोल्ट सहायक बैटरी प्रदर्शन प्रदान करने के लिए ट्रैक्शन-पैक ऊर्जा घनत्व की आवश्यकता नहीं होती है। ये संरचनात्मक लाभ ठंडी मौसम में क्रैंकिंग, चार्ज स्वीकृति और सहायक बैटरी के अनुकूल परिपक्वता की आवश्यकताओं से मेल खाते हैं, जो स्टार्ट-स्टॉप कार्य चक्र को परिभाषित करते हैं; इसीलिए सोडियम-आयन का मूल्यांकन ऑटोमोटिव कार्यक्रमों में EFB और AGM के साथ-साथ गंभीरता से किया जा रहा है।