बैटरी इलेक्ट्रिक वाहन

एक इलेक्ट्रिक वाहन में, बैटरी, या अधिक सटीक रूप से बैटरी पैक, एक निर्णायक भूमिका निभाती है। यह घटक, अन्य बातों के अलावा, इलेक्ट्रिक वाहन की रेंज, चार्जिंग समय, वजन और कीमत निर्धारित करता है। इस लेख में हम आपको बैटरी के बारे में वह सब कुछ बताएंगे जो आपको जानना आवश्यक है।

आइए इस तथ्य से शुरू करें कि इलेक्ट्रिक वाहन लिथियम-आयन बैटरी का उपयोग करते हैं। इस प्रकार की बैटरी मोबाइल फोन और लैपटॉप में भी मिल सकती है। विभिन्न प्रकार की लिथियम-आयन बैटरी हैं जो विभिन्न कच्चे माल जैसे कोबाल्ट, मैंगनीज या निकल को संसाधित करती हैं। लिथियम-आयन बैटरी का लाभ यह है कि उनके पास उच्च ऊर्जा घनत्व और लंबी सेवा जीवन है। नुकसान यह है कि पूरी शक्ति का उपयोग करना संभव नहीं है। बैटरी को पूरी तरह से डिस्चार्ज करना हानिकारक होता है। निम्नलिखित पैराग्राफ में इन मुद्दों पर अधिक ध्यान दिया जाएगा।

फोन या लैपटॉप के विपरीत, इलेक्ट्रिक वाहनों में कोशिकाओं की एक श्रृंखला से बनी बैटरी होती है। ये कोशिकाएँ एक क्लस्टर बनाती हैं जिन्हें श्रृंखला में या समानांतर में जोड़ा जा सकता है। बैटरी बहुत अधिक जगह लेती है और इसका वजन भी बहुत अधिक होता है। पूरे वाहन में भार को यथासंभव वितरित करने के लिए, बैटरी को आमतौर पर निचली प्लेट में एकीकृत किया जाता है।

क्षमता

इलेक्ट्रिक वाहन के प्रदर्शन में बैटरी की क्षमता एक महत्वपूर्ण कारक है। क्षमता किलोवाट-घंटे (kWh) में निर्दिष्ट है। उदाहरण के लिए, टेस्ला मॉडल 3 लॉन्ग रेंज में 75 kWh की बैटरी है, जबकि Volkswagen e-Up में 36,8 kWh की बैटरी है। इस संख्या का वास्तव में क्या अर्थ है?

वाट - और इसलिए किलोवाट - का अर्थ है वह शक्ति जो एक बैटरी उत्पन्न कर सकती है। अगर एक बैटरी एक घंटे के लिए 1 किलोवाट बिजली देती है, तो वह 1 किलोवाट है।घंटा ऊर्जा। क्षमता ऊर्जा की वह मात्रा है जो एक बैटरी स्टोर कर सकती है। वाट-घंटे की गणना वोल्ट (वोल्टेज) की संख्या से एम्पीयर-घंटे (विद्युत आवेश) की संख्या को गुणा करके की जाती है।

व्यवहार में, आपके पास कभी भी पूरी बैटरी क्षमता नहीं होगी। पूरी तरह से डिस्चार्ज की गई बैटरी - और इसलिए अपनी क्षमता का 100% उपयोग करना - उसके जीवनकाल के लिए हानिकारक है। यदि वोल्टेज बहुत कम है, तो तत्व क्षतिग्रस्त हो सकते हैं। इसे रोकने के लिए, इलेक्ट्रॉनिक्स हमेशा एक बफर छोड़ते हैं। पूर्ण चार्ज भी बैटरी में योगदान नहीं देता है। बैटरी को 20% से 80% या बीच में कहीं चार्ज करना सबसे अच्छा है। जब हम 75kWh की बैटरी की बात करते हैं, तो वह पूरी क्षमता की होती है। इसलिए, व्यवहार में, आपको हमेशा कम उपयोग करने योग्य क्षमता से निपटना होगा।

तापमान

तापमान बैटरी की क्षमता को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है। एक ठंडी बैटरी से क्षमता में उल्लेखनीय कमी आती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि बैटरी में रसायन कम तापमान पर भी काम नहीं करता है। नतीजतन, सर्दियों में आपको छोटी रेंज से निपटना पड़ता है। उच्च तापमान भी प्रदर्शन को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है, लेकिन कुछ हद तक। गर्मी का बैटरी जीवन पर बड़ा नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। इस प्रकार, ठंड का प्रभाव अल्पकालिक होता है, जबकि गर्मी का दीर्घकालिक प्रभाव होता है।

कई इलेक्ट्रिक वाहनों में एक बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) होती है, जो अन्य चीजों के अलावा, तापमान पर नज़र रखती है। सिस्टम अक्सर हीटिंग, कूलिंग और/या वेंटिलेशन के माध्यम से भी सक्रिय रूप से हस्तक्षेप करता है।

जीवन काल

बहुत से लोग आश्चर्य करते हैं कि इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी का जीवनकाल कितना होता है। चूंकि इलेक्ट्रिक वाहन अभी भी अपेक्षाकृत युवा हैं, इसलिए अभी तक कोई निश्चित उत्तर नहीं है, खासकर जब नवीनतम बैटरी पैक की बात आती है। बेशक, यह कार पर भी निर्भर करता है।

सेवा जीवन आंशिक रूप से चार्ज चक्रों की संख्या से निर्धारित होता है। दूसरे शब्दों में: बैटरी को कितनी बार खाली से पूरी तक चार्ज किया जाता है। इस प्रकार, चार्जिंग चक्र को कई आवेशों में विभाजित किया जा सकता है। जैसा कि पहले कहा गया है, बैटरी जीवन को बढ़ाने के लिए, हर बार 20% से 80% के बीच चार्ज करना सबसे अच्छा है।

अत्यधिक तेज़ चार्जिंग भी बैटरी जीवन को बढ़ाने के लिए अनुकूल नहीं है। यह इस तथ्य के कारण है कि फास्ट चार्जिंग के दौरान तापमान बहुत बढ़ जाता है। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, उच्च तापमान बैटरी जीवन को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है। सिद्धांत रूप में, सक्रिय शीतलन प्रणाली वाले वाहन इसका विरोध कर सकते हैं। सामान्य तौर पर, फास्ट चार्जिंग और सामान्य चार्जिंग को वैकल्पिक करने की सिफारिश की जाती है। ऐसा नहीं है कि फास्ट चार्जिंग खराब है।

इलेक्ट्रिक वाहन काफी समय से बाजार में हैं। तो इन कारों से आप देख सकते हैं कि बैटरी की क्षमता कितनी कम हो गई है। उत्पादकता आम तौर पर प्रति वर्ष लगभग 2,3% घट जाती है। हालाँकि, बैटरी प्रौद्योगिकी का विकास अभी भी स्थिर नहीं है, इसलिए गिरावट की डिग्री केवल कम हो रही है।

कई मील तक चलने वाले इलेक्ट्रिक वाहनों के साथ, बिजली की हानि इतनी बुरी बात नहीं होती है। 250.000 किमी से अधिक चलने वाले टेस्ला में कभी-कभी 90% से अधिक बैटरी क्षमता शेष रहती है। दूसरी ओर, ऐसे टेस्ला भी हैं जहां कम माइलेज के साथ पूरी बैटरी बदल दी गई है।

उत्पादन

इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए बैटरियों का उत्पादन भी सवाल उठाता है: ऐसी बैटरियों का उत्पादन पर्यावरण के अनुकूल कितना है? क्या उत्पादन प्रक्रिया के दौरान अवांछित चीज़ें घटित होती हैं? ये मुद्दे बैटरी की संरचना से संबंधित हैं। चूंकि इलेक्ट्रिक वाहन लिथियम-आयन बैटरी पर चलते हैं, वैसे भी लिथियम एक महत्वपूर्ण कच्चा माल है। हालाँकि, कई अन्य प्रकार के कच्चे माल का भी उपयोग किया जाता है। बैटरी के प्रकार के आधार पर, कोबाल्ट, निकल, मैंगनीज और/या आयरन फॉस्फेट का भी उपयोग किया जाता है।

पर्यावरण

इस कच्चे माल का निष्कर्षण पर्यावरण के लिए हानिकारक है और परिदृश्य को नुकसान पहुंचाता है। इसके अलावा, हरित ऊर्जा का उपयोग अक्सर उत्पादन में नहीं किया जाता है। इस प्रकार, इलेक्ट्रिक वाहनों का पर्यावरण पर भी प्रभाव पड़ता है। यह सच है कि बैटरी के कच्चे माल काफी हद तक पुनर्चक्रण योग्य होते हैं। छोड़ी गई इलेक्ट्रिक वाहन बैटरियों का उपयोग अन्य उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है। पर्यावरण के अनुकूल इलेक्ट्रिक कारें कितनी हैं, इस विषय पर लेख में और पढ़ें।

काम करने की स्थिति

कामकाजी परिस्थितियों के दृष्टिकोण से, कोबाल्ट सबसे अधिक समस्याग्रस्त कच्चा माल है। कांगो में खनन के दौरान मानवाधिकारों को लेकर चिंताएं हैं। वे शोषण और बाल श्रम की बात करते हैं। वैसे, यह केवल इलेक्ट्रिक वाहनों से संबंधित नहीं है। यह समस्या फोन और लैपटॉप की बैटरी को भी प्रभावित करती है।

खर्चों

बैटरियों में महंगे कच्चे माल होते हैं। उदाहरण के लिए, कोबाल्ट की मांग और इसके साथ कीमत आसमान छू गई है। निकेल भी एक महंगा कच्चा माल है। इसका मतलब है कि बैटरी बनाने की लागत काफी अधिक है। यह एक मुख्य कारण है कि इलेक्ट्रिक वाहन उनके पेट्रोल या डीजल समकक्ष की तुलना में अधिक महंगे हैं। इसका मतलब यह भी है कि एक बड़ी बैटरी वाली इलेक्ट्रिक कार का एक मॉडल संस्करण अक्सर बहुत अधिक महंगा हो जाता है। अच्छी खबर यह है कि बैटरी संरचनात्मक रूप से सस्ती हैं।

डाउनलोड

Accupercentage

इलेक्ट्रिक कार हमेशा इंगित करती है कि बैटरी चार्ज का कितना प्रतिशत मौजूद है। ये भी कहा जाता है प्रभार अवस्था बुलाया। एक वैकल्पिक माप पद्धति है निर्वहन गहराई. इससे पता चलता है कि बैटरी कितनी कम है, न कि कितनी भरी हुई है। कई पेट्रोल या डीजल कारों की तरह, यह अक्सर शेष माइलेज के अनुमान में तब्दील हो जाता है।

कार कभी भी यह नहीं बता सकती कि बैटरी का कितना प्रतिशत चार्ज है, इसलिए सलाह दी जाती है कि भाग्य को न लुभाएं। जब बैटरी कम हो जाएगी, तो हीटिंग और एयर कंडीशनिंग जैसी अनावश्यक विलासिता बंद हो जाएगी। अगर स्थिति सचमुच गंभीर हो गई तो कार धीरे ही चल पाएगी। 0% का मतलब उपरोक्त बफ़र के कारण पूरी तरह से डिस्चार्ज हो चुकी बैटरी नहीं है।

भार

चार्जिंग का समय वाहन और चार्जिंग विधि दोनों पर निर्भर करता है। कार में ही बैटरी क्षमता और चार्जिंग क्षमता महत्वपूर्ण होती है। बैटरी क्षमता पर पहले ही चर्चा की जा चुकी है। यदि शक्ति किलोवाट घंटे (kWh) में व्यक्त की जाती है, तो चार्जिंग क्षमता किलोवाट (kW) में व्यक्त की जाती है। इसकी गणना वोल्टेज (एम्प्स) को करंट (वोल्ट) से गुणा करके की जाती है। चार्जिंग क्षमता जितनी अधिक होगी कार उतनी ही तेजी से चार्ज होगी।

नियमित सार्वजनिक चार्जिंग स्टेशन 11 किलोवाट या 22 किलोवाट एसी बिजली का उपयोग करके चार्ज करते हैं। हालाँकि, सभी इलेक्ट्रिक वाहन 22 किलोवाट चार्जिंग के लिए उपयुक्त नहीं हैं। फास्ट चार्जर निरंतर करंट का उपयोग करके चार्ज करते हैं। यह बहुत अधिक भार क्षमता के साथ संभव है। टेस्ला सुपरचार्जर 120 किलोवाट और फास्टनेड फास्ट चार्जर 50 किलोवाट से 175 किलोवाट तक चार्ज करते हैं। सभी इलेक्ट्रिक वाहन 120 या 175 किलोवाट की उच्च शक्ति वाली फास्ट चार्जिंग के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

सार्वजनिक चार्जिंग स्टेशन

यह जानना महत्वपूर्ण है कि चार्जिंग एक गैर-रैखिक प्रक्रिया है। अंतिम 20% पर चार्ज करना बहुत धीमा है। यही कारण है कि चार्जिंग समय को अक्सर 80% तक चार्ज करना कहा जाता है।

लोडिंग समय कई कारकों पर निर्भर करता है। एक कारक यह है कि क्या आप सिंगल-फेज या थ्री-फेज चार्जिंग का उपयोग कर रहे हैं। थ्री-फेज चार्जिंग सबसे तेज है, लेकिन सभी इलेक्ट्रिक वाहन इसके लिए उपयुक्त नहीं हैं। इसके अलावा, कुछ घर तीन-चरण वाले के बजाय केवल एक-चरण कनेक्शन का उपयोग करते हैं।

नियमित सार्वजनिक चार्जिंग स्टेशनों में तीन-चरण कनेक्शन होता है और ये 16 और 32 amp रेटिंग में उपलब्ध होते हैं। 0 kWh बैटरी वाले इलेक्ट्रिक वाहन को चार्ज करने (80% से 50%) में 16 ए या 11 किलोवाट चार्जिंग स्टेशनों पर लगभग 3,6 घंटे लगते हैं। 32 ए चार्जिंग स्टेशन (22 किलोवाट पोल) के साथ इसमें 1,8 घंटे लगेंगे।

हालाँकि, यह और भी तेजी से किया जा सकता है: 50kW फास्ट चार्जर के साथ इसमें केवल 50 मिनट से कम समय लगेगा। अब 175 किलोवाट के फास्ट चार्जर भी मौजूद हैं, जिनसे 50 किलोवाट की बैटरी को 80 मिनट में XNUMX% तक चार्ज किया जा सकता है। सार्वजनिक चार्जिंग स्टेशनों के बारे में अधिक जानकारी के लिए, नीदरलैंड में चार्जिंग स्टेशनों पर लेख देखें।

घर पर चार्जिंग

घर पर चार्ज करना भी संभव है। थोड़ा पुराने घरों में अक्सर तीन चरण का कनेक्शन नहीं होता है। चार्जिंग समय, ज़ाहिर है, वर्तमान ताकत पर निर्भर करता है। 16 एम्पीयर के करंट पर, 50 kWh की बैटरी वाली एक इलेक्ट्रिक कार 10,8 घंटे में 80% चार्ज होती है। 25 एम्पीयर के करंट में यह 6,9 घंटे और 35 एम्पीयर पर 5 घंटे है। अपना स्वयं का चार्जिंग स्टेशन प्राप्त करने के लेख में घर पर चार्ज करने के बारे में अधिक विस्तार से बताया गया है। आप यह भी पूछ सकते हैं: एक पूरी बैटरी की लागत कितनी है? इस सवाल का जवाब इलेक्ट्रिक ड्राइविंग की लागत पर लेख में दिया जाएगा।

उपसंहार

बैटरी एक इलेक्ट्रिक वाहन का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है। इलेक्ट्रिक वाहन के कई नुकसान इस घटक से जुड़े हैं। बैटरी अभी भी महंगी, भारी, तापमान के प्रति संवेदनशील और पर्यावरण के अनुकूल नहीं हैं। दूसरी ओर, समय के साथ गिरावट इतनी बुरी नहीं है। क्या अधिक है, बैटरी पहले से ही पहले की तुलना में बहुत सस्ती, हल्की और अधिक कुशल हैं। बैटरी के आगे विकास पर निर्माता कड़ी मेहनत कर रहे हैं, इसलिए स्थिति केवल बेहतर होगी।