മൊബൈൽ പവർ വാഹനങ്ങളുടെ ഊർജ്ജ സംഭരണം എങ്ങനെയാണ് നടപ്പിലാക്കുന്നത്

യുടെ ഊർജ്ജ സംഭരണം മൊബൈൽ പവർ വാഹനങ്ങൾപ്രധാനമായും ബാറ്ററികളിലൂടെയാണ് തിരിച്ചറിയുന്നത്. കെമിക്കൽ ഊർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്ന ഒരു ഉപകരണമാണ് ബാറ്ററി, അതിൽ ഏറ്റവും സാധാരണമായത് ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയാണ്.

മൊബൈൽ പവർ വാഹനങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികൾ പൊതുവെ ഒന്നിലധികം സെല്ലുകൾ ചേർന്നതാണ്. ഓരോ സെല്ലും പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് മെറ്റീരിയലുകൾ കൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞ ഒരു സെപ്പറേറ്റർ വഴി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. കാഥോഡ് മെറ്റീരിയൽ സാധാരണയായി ലിഥിയം കോബാൾട്ട് ഓക്സൈഡ്, ലിഥിയം മാംഗനേറ്റ് മുതലായ ഓക്സൈഡുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയൽ സാധാരണയായി ഗ്രാഫൈറ്റും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​പ്രക്രിയയെ രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളായി തിരിക്കാം: ചാർജിംഗ്, ഡിസ്ചാർജ്. ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ, ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സ് ബാറ്ററിയുടെ പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലൂടെ വൈദ്യുതി കടത്തിവിടുന്നു, ഇത് പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിൽ ലിഥിയം അയോണുകൾ ഷട്ടിൽ ചെയ്യുന്നു. ഈ സമയത്ത്, ലിഥിയം അയോണുകൾ പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിൽ നിന്ന് വേർപെടുത്തുകയും ഇലക്ട്രോലൈറ്റിലെ അയോണുകൾ വഴി നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുകയും നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഗ്രാഫൈറ്റിൽ ഉൾപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. അതേ സമയം, ബാറ്ററിയിലെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിലെ പോസിറ്റീവ് അയോണുകളും ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിൽ വൈദ്യുത ന്യൂട്രാലിറ്റി നിലനിർത്താൻ നീങ്ങുന്നു.

സംഭരിച്ച വൈദ്യുതോർജ്ജം ആവശ്യമുള്ളപ്പോൾ, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിൽ നിന്ന് വൈദ്യുതധാര ഉപകരണത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു, കൂടാതെ ലിഥിയം അയോണുകൾ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിൽ നിന്ന് പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിലുള്ള ഇലക്ട്രോലൈറ്റിലേക്കും പിന്നീട് പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിലേക്കും നീങ്ങുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയിൽ, ലിഥിയം അയോണുകളുടെ ചലനം വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന് കാരണമാകുകയും സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന വൈദ്യുതോർജ്ജം പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു.

മൊബൈൽ പവർ വാഹനങ്ങളുടെ ബാറ്ററി ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിന് ബാറ്ററി ശേഷിയും വോൾട്ടേജും പോലുള്ള ചില പ്രധാന സൂചകങ്ങളും പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്. കപ്പാസിറ്റി എന്നത് ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിക്ക് സംഭരിക്കാനും പുറത്തുവിടാനും കഴിയുന്ന വൈദ്യുതോർജ്ജത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, സാധാരണയായി ആമ്പിയർ-മണിക്കൂറിൽ (Ah) അളക്കുന്നു. ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയുടെ വൈദ്യുതോർജ്ജത്തിൻ്റെ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസമാണ് വോൾട്ടേജ്. സാധാരണയായി, DC വോൾട്ടേജ് 3.7V, 7.4V മുതലായവ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

മൊബൈൽ പവർ വാഹനങ്ങളിൽ, കാര്യക്ഷമമായ ഊർജ്ജ സംഭരണവും ഡിസ്ചാർജും നേടുന്നതിന്, ബാറ്ററി മാനേജ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ (ബിഎംഎസ്) പിന്തുണയും ആവശ്യമാണ്. ബാറ്ററി പായ്ക്ക് നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനും നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനും ഉത്തരവാദിത്തമുള്ള ഒരു ഉപകരണമാണ് BMS, ബാറ്ററിയുടെ സുരക്ഷ ഉറപ്പാക്കാനും അതിൻ്റെ ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും.

BMS-ൽ പ്രധാനമായും താപനില സെൻസറുകൾ, കറൻ്റ് സെൻസറുകൾ, വോൾട്ടേജ് സെൻസറുകൾ, കൺട്രോൾ ചിപ്പുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ബാറ്ററി പാക്കിൻ്റെ താപനില നിരീക്ഷിക്കാൻ താപനില സെൻസർ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് അമിതമായി ചൂടാകുകയോ അമിതമായി തണുപ്പിക്കുകയോ ചെയ്യരുത്; നിലവിലെ സെൻസർ ബാറ്ററി പാക്കിൻ്റെ ചാർജും ഡിസ്ചാർജ് കറൻ്റും കണ്ടുപിടിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, കറൻ്റ് സുരക്ഷിതമായ പരിധിക്കുള്ളിലാണെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ; ബാറ്ററി പാക്കിൻ്റെ വോൾട്ടേജ് നിരീക്ഷിക്കാൻ വോൾട്ടേജ് സെൻസർ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അത് അമിതമായി ചാർജ്ജ് ചെയ്തിട്ടില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു. സെൻസർ ഡാറ്റ ശേഖരിക്കുന്നതിനും അൽഗോരിതം വഴി ബാറ്ററി നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനും നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനും നിയന്ത്രണ ചിപ്പ് ഉത്തരവാദിയാണ്.

കൂടാതെ, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്, ബാറ്ററി ചാർജിൻ്റെയും ഡിസ്ചാർജിൻ്റെയും ഒപ്റ്റിമൽ നിയന്ത്രണവും ആവശ്യമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, ചാർജിംഗ് സമയത്ത് സ്ഥിരമായ കറൻ്റ് ചാർജിംഗും സ്ഥിരമായ വോൾട്ടേജ് ചാർജിംഗും ഉപയോഗിക്കാം, കൂടാതെ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ ഡിസ്ചാർജ് കറൻ്റും വോൾട്ടേജും ആവശ്യാനുസരണം ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും. ചാർജും ഡിസ്ചാർജ് പ്രക്രിയയും ന്യായമായ രീതിയിൽ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെ, ബാറ്ററിയുടെ ഊർജ്ജ പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കാനും ബാറ്ററിയുടെ സേവന ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും കഴിയും.

പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, മൊബൈൽ പവർ വാഹനങ്ങളുടെ ഊർജ്ജ സംഭരണം ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ വഴി നേടിയെടുക്കുന്നു. ഈ ബാറ്ററികൾ വൈദ്യുതോർജ്ജം സംഭരിക്കുകയും ആവശ്യമുള്ളപ്പോൾ പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു. ബാറ്ററി മാനേജ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ പിന്തുണയിലൂടെ, ബാറ്ററിയുടെ സുരക്ഷയും പ്രകടനവും ഉറപ്പാക്കാൻ കഴിയും. അതേ സമയം, ചാർജും ഡിസ്ചാർജ് നിയന്ത്രണവും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്താനും ബാറ്ററിയുടെ ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും കഴിയും. ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ തുടർച്ചയായ വികസനവും നവീകരണവും മൊബൈലിൻ്റെ വികസനവും പ്രയോഗവും കൂടുതൽ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കും