දෙමුහුන් කාර් බැටරි: ඒවා ක්රියා කරන්නේ කෙසේද?
දෙමුහුන් මෝටර් රථ පිරිසිදු ෆොසිල ඉන්ධන වාහන සහ සම්පූර්ණයෙන්ම විදුලි වාහන අතර පාලමක් සපයයි. වැඩිදියුණු කළ ඉන්ධන කාර්යක්ෂමතාව සහ අඩු විමෝචනය පිටුපස මෙම පද්ධතිය ක්රියාත්මක වන ප්රධාන අංගයක් ඇත: දෙමුහුන් මෝටර් රථ බැටරිය. බොහෝ අය දෙමුහුන් බැටරි සරලව "විදුලි ගබඩාව" ලෙස සිතන නමුත් ඒවා ඇත්ත වශයෙන්ම වඩාත් ගතිකව ක්රියා කරයි. බැටරි යනු බලශක්ති සංචිත පමණක් නොවේ; ඒවා නිරන්තරයෙන් ගලා යන බලශක්ති පද්ධතියක කොටසකි - සැබෑ කාලය තුළ ආරෝපණය කිරීම, විසර්ජනය කිරීම සහ බල ඉල්ලුම සමතුලිත කිරීම.
දෙමුහුන් කාර් බැටරියක් යනු කුමක්ද?
දෙමුහුන් මෝටර් රථ බැටරියක් යනු විදුලි මෝටරයක් බල ගැන්වීමට, පෙට්රල් එන්ජිමකට සහාය වීමට සහ විවිධ බලශක්ති කාර්යක්ෂම රිය පැදවීමේ ක්රම සඳහා සහාය වීමට විද්යුත් ශක්තිය ගබඩා කරන අධි වෝල්ටීයතා බැටරි පැකට්ටුවකි. මූලික විදුලි පද්ධති (ආලෝක, ශ්රව්ය සහ ආරම්භක) බලගන්වන සාම්ප්රදායික මෝටර් රථයක වෝල්ට් 12 බැටරිය මෙන් නොව, දෙමුහුන් බැටරියක් වාහනයේ ප්රචාලනයේදී සෘජු කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.
දෙමුහුන් බැටරි ධාරිතාව සාමාන්යයෙන් පිරිසිදු විදුලි වාහන (EV) වලට වඩා කුඩාය. මෙයට හේතුව දෙමුහුන් තවමත් බොහෝ අවස්ථාවන්හිදී ඔවුන්ගේ ප්රාථමික බල ප්රභවය ලෙස අභ්යන්තර දහන එන්ජිම (ICE) මත රඳා පවතින අතර බැටරිය කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කිරීම සඳහා අතිරේක ප්රභවයක් ලෙස සේවය කරයි.
බහුලව භාවිතා වන බැටරි වර්ග
දෙමුහුන් මෝටර් රථවල බහුලව දක්නට ලැබෙන බැටරි තාක්ෂණයන් දෙක නම්:
1. නිකල්-ලෝහ හයිඩ්රයිඩ් (NiMH)
මුල් දෙමුහුන් මෝටර් රථවල බහුලව භාවිතා වූ මෙය, කල්පැවැත්ම, ස්ථාවරත්වය සහ සාපේක්ෂ ආයු කාලය සඳහා එහි කීර්ති නාමය නිසා තවමත් භාවිතයේ පවතී. එහි අවාසි අතර නවීන තාක්ෂණයට සාපේක්ෂව ඉහළ බර සහ අඩු ශක්ති ඝනත්වය ඇතුළත් වේ.
2. ලිතියම්-අයන (Li-අයන)
සැහැල්ලු බර, ඉහළ ශක්ති ඝනත්වය සහ වඩා හොඳ ආරෝපණ/විසර්ජන කාර්යක්ෂමතාව හේතුවෙන් නවීන දෙමුහුන් වල බහුලව දක්නට ලැබේ. කෙසේ වෙතත්, Li-ion උෂ්ණත්වයට වඩාත් සංවේදී වන අතර වඩාත් පාලිත තාප කළමනාකරණ පද්ධතියක් අවශ්ය වේ.
සමහර නිෂ්පාදකයින් කාර්ය සාධනය, ආයු කාලය සහ පිරිවැය අවශ්යතාවලට ගැලපෙන පරිදි බැටරි රසායන විද්යාවේ වෙනස්කම් ද සංවර්ධනය කරයි, නමුත් ඉහත වර්ග දෙක වඩාත් බහුලව දක්නට ලැබේ.
දෙමුහුන් බැටරිය වටා ඇති වැදගත් සංරචක
දෙමුහුන් බැටරි තනිවම ක්රියා නොකරයි. සංරචකවල පරිසර පද්ධතියක් ඒවා ආරක්ෂිත සහ ඵලදායී කරයි:
– බැටරි කළමනාකරණ පද්ධතිය (BMS): එක් එක් බැටරි සෛලයේ/මොඩියුලයේ වෝල්ටීයතාවය, ධාරාව, උෂ්ණත්වය සහ තත්ත්වය නිරීක්ෂණය කරන “මොළය”. BMS මඟින් බැටරිය අධික ලෙස ආරෝපණය වීම, අධික ලෙස විසර්ජනය වීම හෝ අධික උනුසුම් වීම වළක්වයි.
– ඉන්වර්ටරය/පරිවර්තකය: බැටරියේ සිට සෘජු ධාරාව (DC) විදුලි මෝටරය සඳහා ප්රත්යාවර්ත ධාරාව (AC) බවට පරිවර්තනය කරයි (නැතහොත් පුනර්ජනනීය ආරෝපණයේදී අනෙක් අතට). වාහනයේ විදුලි පද්ධතිය සඳහා පරිවර්තකයට අධි වෝල්ටීයතාව 12V දක්වා අඩු කළ හැකිය.
– මෝටර්-උත්පාදක: බොහෝ දෙමුහුන් වල, විදුලි මෝටරය තිරිංග අතරතුර හෝ පෙට්රල් එන්ජිම බැටරිය ආරෝපණය කරන අතරතුර විදුලිය නිපදවීමට උත්පාදක යන්ත්රයක් ලෙස දෙගුණ කළ හැකිය.
- බැටරි සිසිලන පද්ධතිය: දිගු සේවා කාලය සහ ස්ථාවර ක්රියාකාරිත්වය සඳහා කදිම බැටරි උෂ්ණත්වය පවත්වා ගැනීම සඳහා පැවරී ඇති වාතය හෝ ද්රව සිසිලනය විය හැකිය.
මෝටර් රථය ධාවනය වන විට දෙමුහුන් බැටරියක් ක්රියා කරන්නේ කෙසේද?
දෙමුහුන් බැටරියක් යනු පෙට්රල් එන්ජිම සහ විදුලි මෝටරය අතර "රාජකාරි බෙදාගැනීමේ" උපාය මාර්ගයක් ලෙස තේරුම් ගත හැකිය. වාහනයේ පාලන පද්ධතිය (දෙමුහුන් පාලන ඒකකය/ECU) වේගය, බර, බැටරි තත්ත්වය සහ ත්වරණ අවශ්යතා මත පදනම්ව වඩාත් කාර්යක්ෂම මාදිලිය අඛණ්ඩව ගණනය කරයි.
1. ආරම්භය සහ අඩු වේගය
සමහර තත්වයන් යටතේ, දෙමුහුන් මෝටර් රථවලට විදුලි මෝටරය පමණක් භාවිතයෙන් ගමන් කළ හැකිය, විශේෂයෙන්:
– ඇවිදින්න පටන් ගත්තා විතරයි,
– රථවාහන තදබදයේ බඩගා යාම,
- වාහන නැවැත්වීම,
- සැහැල්ලු බරක් සහිත අඩු වේගය.
මෙම අදියරේදී විදුලි මෝටරය බල ගැන්වීම සඳහා දෙමුහුන් බැටරියෙන් ශක්තිය ලබා ගනී. ප්රතිලාභ අතර අවම ඉන්ධන පරිභෝජනය සහ නිශ්ශබ්ද එන්ජිමක් ඇතුළත් වේ.
2. ත්වරණය සහ කඳු නැගීම
රියදුරුට වැඩි බලයක් අවශ්ය වූ විට (උදාහරණයක් ලෙස, කන්දක් අභිබවා යන විට හෝ නගින විට), විදුලි මෝටරය සාමාන්යයෙන් එන්ජිමට සහාය වේ. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, එන්ජිමට අධික ලෙස වැඩ කිරීමට සිදු නොවී මෝටර් රථය ප්රතිචාරාත්මකව තබා ගැනීමට බැටරිය අමතර බලයක් සපයයි.
මෙම සහාය ඉතා වැදගත් වන්නේ සාමාන්යයෙන් ඉහළ ත්වරණයේදී පෙට්රල් එන්ජින් වැඩිපුරම ඉන්ධන අවශ්ය වන බැවිනි. විදුලි මෝටරයක ආධාරයෙන්, එන්ජිමට එහි ප්රශස්ත කාර්යක්ෂමතා ස්ථානයට ආසන්නව ක්රියා කළ හැකිය.
3. ස්ථාවර වේගය
ස්ථාවර අධිවේගී මාර්ග වේගයෙන්, දෙමුහුන් පද්ධති බොහෝ විට ප්රාථමික ප්රචාලන පද්ධතිය ලෙස පෙට්රල් එන්ජිම මත රඳා පවතින්නේ ස්ථාවර තත්වයන් යටතේ එහි කාර්යක්ෂමතාව නිසාය. කෙසේ වෙතත්, දෙමුහුන් පද්ධතියේ සැලසුම අනුව, විදුලි මෝටරයට ඉඳහිට සහාය වීමට හෝ ඇතැම් අවස්ථාවලදී භාර ගැනීමට හැකිය.
මෙම අදියරේදී බැටරියට:
– පවත්වා ගෙන යන මට්ටම (ආරෝපණ තත්ත්වය),
- අවශ්ය නම් යන්ත්රයෙන් සෙමින් පුරවා,
- නැතහොත් කාර්යක්ෂමතාව පවත්වා ගැනීම සඳහා අරපිරිමැස්මෙන් භාවිතා කරයි.
4. පුනර්ජනනීය වේගය අඩු කිරීම සහ තිරිංග
මෙය දෙමුහුන් මෝටර් රථවල වඩාත් සුවිශේෂී ලක්ෂණයකි: පුනර්ජනනීය තිරිංග. රියදුරු ත්වරකය මුදා හරින විට හෝ තිරිංග යොදන විට, පද්ධතිය විදුලි මෝටරය උත්පාදකයක් ලෙස ක්රියා කිරීමට සලස්වයි. සාමාන්යයෙන් සාම්ප්රදායික තිරිංගවල තාපය බවට පරිවර්තනය වන චාලක ශක්තිය විදුලිය බවට පරිවර්තනය කර නැවත බැටරියේ ගබඩා කෙරේ.
මෙම පුනර්ජනනයට තිරිංග ශක්තියෙන් 100% ක් ග්රහණය කර ගත නොහැක (කාර්යක්ෂමතා සීමාවන් සහ ආරක්ෂිත සාධක ඇත), නමුත් එය ඉන්ධන පරිභෝජනය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි කිරීමට ප්රමාණවත් වේ, විශේෂයෙන් නැවතුම් සහ යන ගමනාගමනයේදී.
5. නවත්වන්න (නිෂ්ක්රීය නැවතුම)
රතු එළියක් දැල්වූ විට මෝටර් රථය නතර වූ විට, ඉන්ධන ඉතිරි කර ගැනීම සඳහා පෙට්රල් එන්ජිම ස්වයංක්රීයව ක්රියා විරහිත විය හැකිය (ආරම්භක-නැවතුම් ක්රියාකාරිත්වය). විදුලි පද්ධතිය ක්රියාත්මකව පවතින අතර, බැටරියෙන් බල ගැන්වෙන අතර, අවශ්ය විටෙක එන්ජිම ඉක්මනින් නැවත ආරම්භ කළ හැකිය - බොහෝ විට සාම්ප්රදායික ආරම්භකයක් වෙනුවට මෝටර් උත්පාදක යන්ත්රයක ආධාරයෙන්.
(සාමාන්ය දෙමුහුන් එකක) දෙමුහුන් බැටරිය ප්ලග් එකෙන් ආරෝපණය නොවන්නේ ඇයි?
“ප්ලග්-ඉන් නොවන” දෙමුහුන් මෝටර් රථ සාමාන්යයෙන් බාහිර බල ප්රභවයකින් ආරෝපණය කිරීමට අවශ්ය නොවේ, මන්ද ඒවායේ පද්ධති බැටරිය ආරෝපණය කිරීමට නිර්මාණය කර ඇත්තේ:
- පුනර්ජනනීය තිරිංග, සහ
- යම් යම් කොන්දේසි යටතේ යන්ත්රයෙන් පිරවීම.
බැටරි ධාරිතාව ද විශාල නොවන බැවින්, දිගු විදුලි පරාස සඳහා නොව, කාර්යක්ෂමතාවයට උපකාරී වන වේගවත් ආරෝපණ-විසර්ජන චක්ර සඳහා එය වඩාත් සුදුසු වේ.
විශාල බැටරි ඇති සහ චාජරයක් හරහා ආරෝපණය කළ හැකි ප්ලග්-ඉන් හයිබ්රිඩ් විදුලි වාහන (PHEV) මෙන් නොව, පෙට්රල් එන්ජිම භාර ගැනීමට පෙර PHEV වලට පිරිසිදු විදුලි මාදිලියේ යම් දුරක් ගමන් කළ හැකිය.
බැටරි කළමනාකරණය: මට්ටම කලාතුරකින් පිරී ඇත්තේ ඇයි?
බොහෝ රියදුරන් දෙමුහුන් බැටරි දර්ශකය කලාතුරකින් 100% ක් පෙන්වන බව දකී. මෙය ගැටළුවක් නොවේ - එය උපාය මාර්ගයකි. දෙමුහුන් පද්ධති සාමාන්යයෙන් බැටරිය නිශ්චිත පරාසයක් තුළ පවත්වා ගනී (උදා: 30–80% පමණ, නිෂ්පාදකයා අනුව වෙනස් වේ):
- බැටරි ආයු කාලය දීර්ඝ කරන්න,
- තිරිංග අතරතුර පුනර්ජනනයට ඇතුළු විය හැකි වන පරිදි "හිස්" ඉඩක් පවත්වා ගන්න,
- අධික ලෙස ආරෝපණය වීම හෝ අධික ලෙස විසර්ජනය වීම නිසා සෛල මත ඇතිවන ආතතිය වළක්වා ගන්න.
මෙම කළමනාකරණය සමඟින්, දෙමුහුන් බැටරි වලට අධික ලෙස වැඩ කිරීමට බල නොකරන බැවින් ඒවා දිගු කාලයක් පැවතිය හැකිය.
දෙමුහුන් බැටරි ආයු කාලය සහ බලපාන සාධක
පද්ධති නිර්මාණය, භාවිත රටා සහ දේශගුණය දෙමුහුන් බැටරි ආයු කාලය බෙහෙවින් බලපායි. බොහෝ දෙමුහුන් බැටරි ප්රමාණවත් කාර්ය සාධනයක් සහිතව වසර ගණනාවක් පැවතිය හැකිය. වඩාත්ම බලගතු සාධක අතරට:
– පරිසර උෂ්ණත්වය: අධික තාපය බැටරි රසායනික හායනය වේගවත් කරන අතර, අධික සීතල තාවකාලිකව ක්රියාකාරිත්වය අඩු කරයි.
- රිය පැදවීමේ පුරුදු: නැවැත්වීම සහ යාම ඇත්ත වශයෙන්ම නිතර පුනර්ජනන අවස්ථා ලබා දෙන අතර, බැටරි වැඩ චක්රය වඩාත් ක්රියාකාරී කරයි.
- සිසිලන පද්ධති නඩත්තුව: අවහිර වූ බැටරි පෙරහන් හෝ සිසිලන නාලිකා බැටරි උෂ්ණත්වය වැඩි කළ හැකිය.
- 12V බැටරි තත්ත්වය: වෙනස් වුවද, දුර්වල 12V බැටරියක් දෙමුහුන් පද්ධතියට බලපාන විවිධ විදුලි ගැටළු ඇති කළ හැකිය.
බැටරිය පිරිහෙන විට, රෝග ලක්ෂණ අතර ඉන්ධන පරිභෝජනය නරක අතට හැරීම, විදුලි මෝටර් සහාය අඩුවීම හෝ එන්ජිම නිතර නිතර ක්රියාත්මක වීම ඇතුළත් විය හැකිය.
දෙමුහුන් බැටරි ආරක්ෂාව
අධි වෝල්ටීයතා බැටරි දැඩි ආරක්ෂක ප්රමිතීන් සපුරාලීම සඳහා නිර්මාණය කර ඇත. ඒවාට ෆියුස්, රිලේ, බලපෑම් සංවේදක සහ අසාමාන්ය තත්වයක් ඇති වූ විට ස්වයංක්රීය පරිපථ කඩන ක්රියා පටිපාටි ඇතුළත් වේ. කෙසේ වෙතත්, අධි වෝල්ටීයතා අවදානම හේතුවෙන් දෙමුහුන් බැටරි අලුත්වැඩියා කිරීම හෝ විසුරුවා හැරීම තවමත් පුහුණු කාර්මිකයෙකු විසින් සිදු කළ යුතුය.
නිගමනය: බලශක්ති "සමතුලිතකාරකයක්" ලෙස දෙමුහුන් බැටරි
දෙමුහුන් මෝටර් රථ බැටරි විදුලි ගබඩා කිරීමක් ලෙස පමණක් නොව, පෙට්රල් එන්ජින් වඩාත් කාර්යක්ෂමව ක්රියාත්මක වීමට ඉඩ සලසන සමතුලිත උපාංගයක් ලෙසද ක්රියා කරයි. විදුලි මෝටර, පුනර්ජනනීය පද්ධති සහ බුද්ධිමත් පාලනයන්ගේ ආධාරයෙන්, දෙමුහුන් බැටරි ශක්තිය භාවිතා කරන ආකාරය වෙනස් කරයි: ඒවා සාම්ප්රදායික මෝටර් රථවලට වඩා කාර්යක්ෂම, සුමට සහ පරිසර හිතකාමී වේ.
එය ක්රියාත්මක වන ආකාරය තේරුම් ගැනීමෙන්, දෙමුහුන් තාක්ෂණය ප්රවණතාවක් පමණක් නොව, සෑම ඉන්ධන බිංදුවක්ම සහ සෑම තිරිංග මොහොතක්ම ප්රයෝජනවත් ශක්තියක් බවට පත් කරන ඉංජිනේරු විද්යාවේ නිෂ්පාදනයක් බව අපට දැකගත හැකිය. නිසි ලෙස නඩත්තු කළහොත්, දෙමුහුන් බැටරි කාර්යක්ෂමතාවයෙන් සහ දිගුකාලීන රිය පැදවීමේ සුවපහසුවෙන් සැලකිය යුතු ප්රතිලාභ ලබා දිය හැකිය.
