स्टार्ट-स्टॉप कारों को विशेष बैटरियों की आवश्यकता क्यों होती है

का मुख्य कारण: स्टार्ट-स्टॉप परिवर्तन एस व्हाट ए बैटरी चाहिए Do

एक पारंपरिक कार बैटरी से केवल एक काम अच्छी तरह करने की अपेक्षा की जाती है: इंजन को चालू करने के लिए एक छोटी, उच्च-धारा वाली झटका प्रदान करना, फिर ऑल्टरनेटर द्वारा इसे पुनः आवेशित किए जाने तक लगभग पूर्ण आवेश स्थिति में विश्राम करना। पूरा प्रणाली यात्रा प्रति उस एक घटना के आसपास डिज़ाइन की गई है। स्टार्ट-स्टॉप वाहन उस मानसिक मॉडल को उलट देते हैं। हर बार जब कार रुकती है, इंजन बंद हो जाता है; और हर बार जब ड्राइवर ब्रेक छोड़ता है या क्लच दबाता है, इंजन फिर से शुरू हो जाता है। शहरी यात्रा के दौरान बैटरी को इंजन को दर्जनों या यहाँ तक कि सैकड़ों बार चालू करना पड़ सकता है, जबकि सामान्यतः केवल एक बार ही किया जाता है। इसके अतिरिक्त, उन चालू करने के बीच के समय में यह सभी विद्युत प्रणालियों को सक्रिय रखने के लिए भी ज़िम्मेदार होती है तथा ऑल्टरनेटर और रीजनरेटिव ब्रेकिंग प्रणाली से अनियमित आवेश आवेशन को स्वीकार करने के लिए भी तैयार रहनी होती है। एक सामान्य स्टार्टर बैटरी की रासायनिकी, प्लेट डिज़ाइन, आवेश स्वीकृति और तापीय सहनशीलता को कभी भी उस कार्यभार के लिए नहीं बनाया गया था।

यह एकमात्र सबसे महत्वपूर्ण कारण है कि स्टार्ट-स्टॉप कारों को एक विशेष बैटरी की आवश्यकता होती है। यह कोई विपणन दावा नहीं है। सिस्टम द्वारा बैटरी पर डाला गया कार्य चक्र मूल रूप से तीन पहलुओं में भिन्न होता है: क्रैंकिंग शक्ति को कितनी बार देना आवश्यक होता है, क्रैंकिंग के बीच में बैटरी को कितनी बार आंशिक रूप से डिस्चार्ज किया जाता है, और इंजन बंद होने के दौरान बैटरी को कितना विद्युत भार संभालना पड़ता है। एक सामान्य फ्लडेड लेड-एसिड बैटरी उन परिस्थितियों को कुछ समय तक सहन कर सकती है, लेकिन वह सल्फेट हो जाएगी, क्षमता खो देगी और गैर-स्टार्ट-स्टॉप वाहन में होने की तुलना में काफी पहले विफल हो जाएगी।

द छुपा हुआ कार्यभार एक मानक बैटरी थी नहीं डिज़ाइन किए गए हैं के लिए

बैटरी के दृष्टिकोण से, जब कोई निर्माता किसी वाहन में स्टार्ट-स्टॉप प्रणाली लगाता है, तो तीन कार्यभार परिवर्तन तुरंत हो जाते हैं। इनमें से प्रत्येक अकेले ही एक पारंपरिक बैटरी के जीवनकाल को कम कर देगा; लेकिन जब ये तीनों एक साथ होते हैं, तो एक भिन्न बैटरी डिज़ाइन की आवश्यकता होती है।

अधिक बार इंजन को पुनः प्रारंभ करना

घनी शहरी यातायात में, स्टार्ट-स्टॉप वाहन प्रति किलोमीटर कई बार अपने इंजन को पुनः प्रारंभ कर सकता है। पारंपरिक बैटरियों को एकल उच्च-धारा घटना के लिए रेट किया जाता है, जिसके बाद लंबी चार्जिंग अवधि होती है। तेज़ी से दोहराए गए स्टार्ट गर्मी उत्पन्न करते हैं, प्लेटों के क्षरण को तेज़ करते हैं और बैटरी की प्रभावी स्टार्टिंग क्षमता को कैलेंडर आयु के अनुसार विफल होने से काफी पहले कम कर देते हैं।

लगातार एक्सेसरी भार इंजन बंद होने के साथ

जब लाल बत्ती पर इंजन रुकता है, तो बैटरी एचवीएसी ब्लोअर, इन्फोटेनमेंट, इंस्ट्रूमेंट क्लस्टर, प्रकाश व्यवस्था, सेंसर और कोई भी सक्रिय सुरक्षा प्रणाली के लिए एकमात्र बिजली स्रोत बन जाती है। वाहन के आधार पर, यह इंजन-बंद खींच एक बार में कुछ सेकंड से लेकर कई मिनट तक का हो सकता है, और यात्रा के दौरान यह समय संचित होता जाता है। एक सामान्य बैटरी उस खींच का समर्थन कुछ समय के लिए कर सकती है, लेकिन उसे कभी भी ऐसे लिए डिज़ाइन नहीं किया गया था कि वह अपने दिन के बड़े हिस्से में आंशिक चार्ज स्थिति में रहे जबकि एक्सेसरी चल रही हों।

अनियमित चार्जिंग ऑल्टरनेटर से पल्स और पुनर्जनित ब्रेकिंग

स्टार्ट-स्टॉप वाहनों में अक्सर स्टार्ट-स्टॉप कार्य को रीजनरेटिव ब्रेकिंग के साथ जोड़ा जाता है। ऑल्टरनेटर और ब्रेक-एनर्जी रिकवरी प्रणाली बैटरी में छोटे, परिवर्तनशील आवेगों के रूप में आवेश वापस धकेलती हैं, जबकि पारंपरिक वाहन क्रूज़िंग गति पर लंबे, स्थिर आवेश की आपूर्ति करते हैं। फ्लडेड लेड-एसिड बैटरी इन आवेगों को अक्षम ढंग से अवशोषित करती है, सतही सल्फेट का निर्माण करती है और समय के साथ उपयोगी क्षमता खो देती है।

क्यों सामान्य फ्लडेड सीधा-अम्ल बैटरी अपर्याप्त

फ्लडेड लेड-एसिड अभी भी बाज़ार में सबसे सस्ती १२ वी ऑटोमोटिव बैटरी रासायनिकी है, जिसी कारण यह अभी भी खरीदारों के प्रश्न “क्यों स्टार्ट-स्टॉप कारों को विशेष बैटरियों की आवश्यकता होती है” के उत्तर में मानक संदर्भ बिंदु बना हुआ है। ईमानदार उत्तर यह है कि समस्या रासायनिकी में है, ब्रांड नहीं। फ्लडेड लेड-एसिड की तीन संरचनात्मक विशेषताएँ सीधे स्टार्ट-स्टॉप कार्य के साथ टकराती हैं:

•आंशिक आवेश स्थिति पर सीमित चक्र जीवन। फ्लडेड लेड-एसिड बैटरी को लगभग 100% आवेश स्थिति के निकट कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। पूर्ण पुनर्आवेश के बिना बार-बार उथले डिस्चार्ज चक्र कारण धीरे-धीरे सल्फेशन की प्रगति होती है, जो केवल आंशिक रूप से उलटने योग्य है।

•धीमी आवेश स्वीकृति। फ्लडेड प्लेट्स का उच्च आंतरिक प्रतिरोध इसे रीजनरेटिव ब्रेकिंग से आने वाले छोटे, उच्च-वोल्टेज पल्स को कुशलतापूर्वक अवशोषित करने की अनुमति नहीं देता।

•इंजन-बे में ऊष्मा के कारण एसिड स्ट्रैटिफिकेशन और जल हानि। बार-बार उथले चक्रण से इलेक्ट्रोलाइट में अशांति पैदा होती है, और स्टार्ट-स्टॉप वाहनों में उपयोग की जाने वाली उच्च औसत आवेश स्थिति गैर-सील कोशिकाओं में जल हानि को तेज़ कर देती है।

परिणाम पहले दिन एक नाटकीय विफलता नहीं है। यह एक धीमी सेवा जीवन कमी है, जो अक्सर आवेश स्थिति विस्थापन के साथ होती है और अंततः कोई स्टार्ट न होने की घटना का कारण बनती है। एक ऐसे वाहन के लिए, जो वर्ष में हज़ारों बार अपने इंजन को क्रैंक कर सकता है, बजाय कुछ सौ बार, फ्लडेड लेड-एसिड के लिए गणित अब काम नहीं करता।

वास्तव में ‘विशेष’ क्या है का मतलब आई स्टार्ट-स्टॉप बैटरी डिज़ाइन

खरीदार और खरीद टीमें अक्सर शब्द “विशेष” को कोई स्पष्ट परिभाषा के बिना सुनते हैं। व्यवहार में, स्टार्ट-स्टॉप बैटरी को चार इंजीनियरिंग गुण प्रदान करने होते हैं जो पारंपरिक स्टार्टर बैटरी केवल सीमित रूप से प्रदान करती है:

उच्च चक्र आंशिक आवेश की स्थिति में जीवन

स्टार्ट-स्टॉप बैटरी को स्टार्टर बैटरी की तुलना में आंशिक आवेश की स्थिति में कहीं अधिक उथले चक्रों के लिए डिज़ाइन और परीक्षण किया जाता है। इंजीनियरिंग के संदर्भ में, यह १००% डेप्थ ऑफ डिस्चार्ज से काफी कम पर मापे गए चक्र-जीवन रेटिंग के रूप में प्रकट होता है, जिसे अक्सर EN ५०३४२-१ माइक्रो-हाइब्रिड अनुक्रम जैसे संदर्भ ड्यूटी प्रोफाइल के आधार पर निर्दिष्ट किया जाता है।

अधिक मजबूत गतिशील आवेश स्वीकृति

चार्ज स्वीकृति बताती है कि किसी दिए गए चार्जिंग समय में बैटरी कितनी धारा अवशोषित कर सकती है। स्टार्ट-स्टॉप बैटरी को पारंपरिक स्टार्टर बैटरी की तुलना में उच्च चार्ज स्वीकृति की आवश्यकता होती है, ताकि रीजनरेटिव ब्रेकिंग और ऑल्टरनेटर से आने वाले छोटे आवेश पल्स वास्तव में पकड़े जा सकें, बजाय उन्हें ऊष्मा और गैस उत्पादन में बदल दिया जाए।

व्यापक स्थिर तापमान सीमा में मजबूत संचालन चार्ज की सीमा का समय

जहाँ बाढ़ वाली बैटरी को लगभग ८०% से अधिक चार्ज की स्थिति में सबसे अच्छा महसूस होता है, वहीं स्टार्ट-स्टॉप बैटरी को अपने जीवन के अधिकांश समय लगभग ६०% से ९०% चार्ज की स्थिति के बीच स्वस्थ बनाए रखना होता है। इसके लिए सेल-से-सेल की सुसंगतता को कड़ा करना, अधिक स्थिर सक्रिय सामग्री का उपयोग करना और अधिकांश रासायनिक संरचनाओं में वोल्टेज, धारा और तापमान की निगरानी करने वाली बैटरी प्रबंधन प्रणाली की आवश्यकता होती है।

सुधारित तापीय और कंपन सहनशीलता कंपन सहनशीलता

बार-बार शुरू करना और इंजन बंद करने के दौरान एक्सेसरीज़ का भार सेलों के अंदर अतिरिक्त ऊष्मा उत्पन्न करता है। बैटरी आवास, प्लेट स्थिरीकरण और वेंटिंग को उस अतिरिक्त तापीय चक्र को संभालने के साथ-साथ प्रत्येक यात्रा के दौरान कई बार पुनः आरंभ होने वाले इंजन के कंपन को भी संभालना होता है।

तीन बैटरी परिवार स्टार्ट-स्टॉप के लिए निर्मित कार्य

जब खरीदार आज अफटरमार्केट को देखते हैं, तो तीन बैटरी परिवारों को विशेष रूप से स्टार्ट-स्टॉप सेवा के लिए बाज़ार में पेश किया जाता है। प्रत्येक ड्यूटी साइकिल को अलग तरीके से संबोधित करता है, जिसके कारण “स्टार्ट-स्टॉप क्यों” कारों को विशेष बैटरियों की आवश्यकता होती है” यह कथन समान है, जबकि किसी दिए गए वाहन के लिए सही बैटरी उस प्रणाली पर निर्भर करती है जिसे वह समर्थन करने के लिए है।

उन्नत बाढ़ वाला बैटरी (EFB)

EFB फ्लडेड लेड-एसिड बैटरी का एक विकास है। इसमें मजबूत बनाए गए प्लेट संरचना, नकारात्मक सक्रिय सामग्री में कार्बन योगदान और सक्रिय द्रव्य को स्थान पर रखने के लिए पॉलिएस्टर स्क्रिम का उपयोग किया जाता है। परिणामस्वरूप, आंशिक चार्ज स्थिति में एक मानक फ्लडेड बैटरी के सापेक्ष चक्र जीवन लगभग दोगुना हो जाता है, तथा चार्ज स्वीकृति में मध्यम सुधार होता है। EFB आमतौर पर उन प्रवेश-स्तरीय स्टार्ट-स्टॉप वाहनों के लिए निर्दिष्ट किया जाता है जिनमें रीजनरेटिव ब्रेकिंग नहीं होती है या जिनमें हल्की ऊर्जा पुनर्प्राप्ति होती है।

अवशोषक काँच मैट (AGM)

एजीएम शुरू-रोक के लिए वर्तमान में प्रीमियम विकल्प है। इलेक्ट्रोलाइट को ग्लास-फाइबर मैट में रखा जाता है, जिससे बैटरी में उच्च संपीड़न, कम आंतरिक प्रतिरोध, तीव्र पुनः आवेशन और आंशिक आवेश स्थिति में फ्लडेड डिज़ाइन की तुलना में काफी बेहतर चक्र जीवन प्राप्त होता है। एजीएम सक्रिय पुनर्जनित ब्रेकिंग, भारी एक्सेसरी लोड और आधुनिक ड्राइवर-सहायता प्रणालियों की उच्च विद्युत आवश्यकताओं वाले वाहनों के लिए मानक समाधान है।

सोडियम-आयन ऑटोमोटिव बी टरीज़

सोडियम-आयन एक नया प्रवेशक है जो १२ वी ऑटोमोटिव सहायक और शुरू-रोक क्षेत्र में दिखाई देना शुरू कर चुका है। इसकी रासायनिक संरचना सीसा-अम्ल से संरचनात्मक रूप से भिन्न है: सोडियम आयन एक सोडियम-आधारित इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से कैथोड और कठोर-कार्बन एनोड के बीच स्थानांतरित होते हैं, जिन पर दोनों ओर एल्युमीनियम करंट कलेक्टर होते हैं। ऑटोमोटिव सहायक कार्यों के लिए डिज़ाइन की गई सोडियम-आयन बैटरियों में आमतौर पर एक अंतर्निहित बैटरी प्रबंधन प्रणाली होती है और उन्हें १२ वी मॉड्यूल के रूप में प्रस्तुत किया जाता है जो मौजूदा बैटरी ट्रे में फिट होते हैं।

सोडियम-आयन वर्तमान में क्षेत्र में मौजूद प्रत्येक स्टार्ट-स्टॉप वाहन के लिए एक सीधे प्रतिस्थापन नहीं है, और कोई खरीदार हमेशा यह सुनिश्चित करना चाहिए कि बैटरी वाहन के विद्युत वास्तुकला और मूल उपकरण विनिर्देश के साथ मेल खाती है। हालाँकि, जहाँ इसे सीधे फिट स्टार्ट-स्टॉप बैटरी के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, वहाँ यह बेड़े और लेड-एसिड से आगे देख रहे खरीदारों के लिए प्रश्न «क्यों» का एक विश्वसनीय उत्तर है «क्यों» स्टार्ट-स्टॉप कारों को विशेष बैटरियों की आवश्यकता होती है»।

जहाँ सोडियम-आयन रसायन विज्ञान फिट होता है आई में प्रवेश करती है, छवि

सोडियम-आयन को कभी-कभी «बस एक और स्टार्ट-स्टॉप बैटरी» कहा जाता है। ईमानदार वर्णन यह है कि यह एक ऐसी रसायन विज्ञान है जिसके संरचनात्मक लाभों और प्रतिबंधों का एक अलग सेट है, जो एजीएम और ईएफबी की तुलना में है। खरीदारों के लिए तीन गुण सबसे अधिक महत्वपूर्ण हैं जो यह पूछ रहे हैं कि क्या यह स्टार्ट-स्टॉप कार्य चक्र को संबोधित करता है:

• ठंडी मौसम में स्थिर डिस्चार्ज व्यवहार। सोडियम-आयन रसायन विज्ञान डिस्चार्ज के लिए शून्य से कम तापमान को सहन कर सकती है, बिना कुछ अन्य रसायन विज्ञानों की तरह क्षमता में तेज़ी से कमी के, जो ठंडी शुरुआत के क्रैंकिंग के लिए महत्वपूर्ण है।

•अनियमित आवेश पल्स की सहनशीलता। कोशिका की रासायनिकी एक स्टार्ट-स्टॉप प्रणाली द्वारा प्रदान की जाने वाली अनियमित, पुनर्जनित ब्रेकिंग शैली की आवेश प्रोफ़ाइल को अवशोषित करती है, जो इंजीनियरिंग की वह कमी है जिसे फ्लडेड लेड-एसिड बैटरी नहीं पार कर सकती है।

•संसाधन और आपूर्ति श्रृंखला का प्रोफ़ाइल। सोडियम व्यापक रूप से उपलब्ध है, कोशिका दोनों इलेक्ट्रोडों पर एल्युमीनियम करंट कलेक्टर का उपयोग कर सकती है, और आपूर्ति श्रृंखला भौगोलिक रूप से कुछ अन्य रासायनिकी की तुलना में अधिक विविधतापूर्ण है। बहु-वर्षीय खरीद कार्यक्रमों के लिए, यह प्रोफ़ाइल एक «क्यों» विशेष बैटरी” की गणना का हिस्सा है।

ये संरचनात्मक गुण एक सोडियम-आयन बैटरी को सार्वभौमिक उत्तर नहीं बनाते हैं। कोशिका स्तर पर ऊर्जा घनत्व कुछ लिथियम रासायनिकी की तुलना में कम है, और ऑटोमोटिव सोडियम-आयन निर्माण AGM की तुलना में व्यावसायिक परिपक्वता के एक पूर्व चरण पर है। खरीदारों और कार्यशालाओं के लिए व्यावहारिक प्रश्न यह नहीं है सोडियम-आयन या नहीं”, बल्कि क्या क्या बैटरी वाहन के विनिर्देश, जलवायु और ड्यूटी साइकिल के अनुरूप है?” यह वही प्रश्न है जो ऑटो उद्योग ने प्रत्येक स्टार्ट-स्टॉप बैटरी के बारे में पूछा है, जबसे यह प्रणाली पहली बार आई है।

यह क्या है खरीदारों और कार्यशालाओं के लिए साधन

खरीद टीमों, वितरकों और कार्यशालाओं के लिए, इस प्रश्न के उत्तर का व्यावहारिक परिणाम «क्यों» क्या स्टार्ट-स्टॉप गाड़ियों को विशेष बैटरियों की आवश्यकता होती है” एक संक्षिप्त सतर्कता सूची है जिसे प्रत्येक बार एक प्रतिस्थापन बैटरी के विनिर्देशन के समय लागू किया जाना चाहिए:

•मूल उपकरण विनिर्देश के अनुसार रासायनिक संरचना का मिलान करें। जिस वाहन को AGM के लिए डिज़ाइन किया गया है, उसे चुपचाप EFB या फ्लडेड में डाउनग्रेड नहीं किया जाना चाहिए, और जिस बैटरी को किसी विशिष्ट स्टार्ट-स्टॉप वास्तुकला के लिए योग्य घोषित किया गया है, उसे संगतता की पुष्टि किए बिना किसी भी मनमाने विकल्प से बदला नहीं जाना चाहिए।

• साइकिल की जाँच करें जीवनकाल और चार्ज स्वीकृति डेटा, केवल CCA नहीं। ठंडे में क्रैंकिंग के लिए एम्पियर महत्वपूर्ण हैं, लेकिन वे स्टार्ट-स्टॉप सेवा में सीमित कारक नहीं हैं। आपूर्तिकर्ता से आंशिक चार्ज स्थिति में साइकिल डेटा और गतिशील चार्ज स्वीकृति मानों के बारे में पूछें।

• पुष्टि करें कि बैटरी प्रबंधन प्रणाली। आधुनिक स्टार्ट-स्टॉप बैटरियाँ, जिनमें सोडियम-आयन डिज़ाइन की अधिकांश बैटरियाँ शामिल हैं, में एक अंतर्निहित बीएमएस होता है जो वाहन के साथ संचार करता है। वाहन के विद्युत वास्तुकला और चार्जिंग प्रोफ़ाइल के साथ संगतता की पुष्टि स्रोत निर्धारित करने से पहले कर लेनी चाहिए।

•वारंटी और द्वितीय स्रोत की योजना बनाएँ। क्योंकि स्टार्ट-स्टॉप बैटरियाँ एक अधिक माँग वाले परिवेश में काम करती हैं, इसलिए सामान्य स्टार्टर बैटरियों की तुलना में वारंटी की शर्तें और द्वितीय स्रोत व्यवस्थाएँ अधिक महत्वपूर्ण होती हैं।

स्टार्ट-स्टॉप प्रणालियाँ अब विश्व भर में बेची जाने वाली अधिकांश नई पेट्रोल और डीज़ल वाहनों पर मानक हैं। उस प्रणाली के नीचे लगी बैटरी अब कोई गौण विचार नहीं रही है। यह वह घटक है जो तय करता है कि क्या स्टार्ट-स्टॉप कार्यक्रम वाहन के पूरे जीवनकाल तक वास्तव में ईंधन बचाता है, या क्या यह बैटरी की सुरक्षा के लिए ऑनबोर्ड प्रणाली द्वारा अक्षम कर दिया जाता है जो अब अपने कार्य के लिए उपयुक्त नहीं रही है। यह खरीदारों, कार्यशालाओं और फ्लीट प्रबंधकों द्वारा वास्तव में पूछे जा रहे प्रश्न का मूल उत्तर है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न। क्या आई एक सामान्य कार की बैटरी में एक स्टार्ट-स्टॉप वाहन में लगाई जा सकती है?

आपातकाल में आप एक सामान्य फ्लडेड बैटरी के साथ इंजन को एक बार क्रैंक कर सकते हैं, लेकिन यह एक स्थायी प्रतिस्थापन नहीं है। आंशिक चार्ज अवस्था और अनियमित चार्जिंग पल्स के कारण बैटरी का सल्फेशन सामान्य वाहन की तुलना में तेज़ी से होगा, और अधिकांश वाहन एक कम-विनिर्दिष्ट बैटरी की रक्षा के लिए स्टार्ट-स्टॉप कार्यक्रम को अक्षम कर देंगे।