බැටරි වෙනුවට විශාල ධාරිත්‍රක භාවිතා කළ නොහැක්කේ ඇයි?

ධාරිත්‍රකවලට විශිෂ්ට ගුණාංග ගණනාවක් ඇත. ඒවා රසායනික ශක්තියට වඩා විද්‍යුත් ආරෝපණයක් ලෙස බලය ගබඩා කරයි. මෙය සාමාන්‍යයෙන් ක්ෂණික ආරෝපණ වේලාවන් සහ ඉතා ඉහළ උච්ච ප්‍රතිදාන ධාරා වලට ඉඩ සලසයි. සම්පූර්ණ චක්‍රීය බැටරි සඳහා චක්‍ර සිය ගණනකට වඩා ආරෝපණ-විසර්ජන චක්‍ර ලක්ෂ ගණනකින් ඒවාට බේරී සිටිය හැකිය. ඉතින් ගැටලුව කුමක්ද?

බැටරියක් දිගු ප්‍රයෝජනවත් ආයු කාලයක් පුරා තරමක් නියත වෝල්ටීයතාවයක් සපයයි. උපාංගය මත පදනම්ව, ඔබට ක්ෂය වීමට ආසන්නව ක්‍රියාකාරීත්ව ගැටළු ඇති විය හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, ස්මාර්ට්ෆෝන් බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ මාදිලියට යයි. ඒ ඒවා තව ටිකක් ක්‍රියාත්මක වීමට පමණක් නොව, අනතුරු ඇඟවීමකින් තොරව ක්ෂණිකව වසා දැමීම වැළැක්වීමට ය.

ඔබට පෙනෙන පරිදි, බැටරිය අවසන් වීමට ආසන්න වන විට වෝල්ටීයතාවය පහත වැටේ. ඔබේ දුරකථනයේ, සමස්ත බල කළමනාකරණයේ කොටසක් වන බල පරිවර්තන පරිපථයක් ඇත, එය ඉතා නියත නොවන බැටරි බලය ඉතා තදින් නියාමනය කරන ලද පද්ධති බලයක් බවට පරිවර්තනය කිරීමට ක්‍රියා කරයි (බොහෝ විට විවිධ වෝල්ටීයතා පොකුරක්). මෙහි වැදගත් සම්බන්ධතාවයක් ඇති බව සලකන්න: බලය = ධාරාව ∗ වෝල්ටීයතාවය. එබැවින් වෝල්ටීයතාව පහත වැටෙන විට එකම බලය පවත්වා ගැනීමට, මගේ පරිපථයට වැඩි ධාරාවක් ලබා ගැනීමට සිදුවේ.

සෑම බැටරියකම කුඩා අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයක් ඇති අතර, ඕම්ගේ නියමය ලෙස හැඳින්වෙන තවත් සම්බන්ධතාවයක් නිසා, බැටරියේ යම් වෝල්ටීයතාවයක් පහත වැටෙන බව ඔබ දන්නවා. චිත්‍රයේ, Vout=V0−r*I, එහිදී I ධාරාව වේ. මේ අනුව, මගේ V0 පහත වැටෙන විට සහ මගේ බල කළමනාකරණ පරිපථයට එකම බලය ලබා දීම සඳහා වැඩි ධාරාවක් ලබා ගැනීමට සිදුවන විට, බැටරි ප්‍රතිදාන වෝල්ටීයතාවය ඊටත් වඩා වේගයෙන් පහත වැටේ. මෙය බැටරියක උපරිම ධාරා ප්‍රතිදානය සීමා කළ අතර, එයින් අදහස් වන්නේ ඒවා වෙහෙසට ආසන්න වූ විට ඉතා ඉක්මනින් පහත වැටෙන බවයි.

නමුත් ධාරිත්‍රකයක ප්‍රතිදාන වෝල්ටීයතාවය, උච්ච ධාරාව සහ මුළු බලය කාලයත් සමඟ ඝාතීය ලෙස පහත වැටේ. ධාරිත්‍රකයට එක් වාසියක් ඇත: එය බැටරියක මෙන් විද්‍යුත් ආරෝපණය රසායනික ආරෝපණයක් බවට පරිවර්තනය කිරීමට වඩා විද්‍යුත් ආරෝපණය ගබඩා කරයි, එබැවින් අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයක් තිබියදී එය කුඩා වන අතර සාමාන්‍යයෙන් නොසලකා හැරිය හැක. ධාරිත්‍රකවලට කෙටි කාලයක් සඳහා ඉතා ඉතා ඉහළ ධාරා සැපයිය හැකිය.

නමුත් දෙයක් බල ගැන්වීම සඳහා ඒවා ගැටළු සහගතයි. මගේ බල කළමනාකරණ පද්ධතියට නියත බලයක් පවත්වා ගැනීමට මගේ ආශාව සහ එම බලය = ධාරාව * වෝල්ටීයතාවය මතක තබා ගන්න. අපගේ වෝල්ටීයතාවය වේගයෙන් පහත වැටෙන විට, එම බලයම ලබා දීම සඳහා අපි වේගයෙන් ඉහළ යන ධාරාවකින් එය පියවා ගත යුතුය. ඉතා ඉහළ ධාරා බොහෝ මිල අධික පරිපථයක්, විශාල බල පරිවර්තන සංරචක, පරිපථ පුවරු වල වැඩි බල අලාභයක් යනාදිය ඇති කරයි... බැටරියට අවසානයට ආසන්නව ඇති එකම මූලික ගැටළුව, මෙය ධාරිත්‍රකයේ ප්‍රයෝජනවත් බල ගබඩා ආයු කාලය තුළ ඉතා ඉක්මනින් සිදුවීමට පටන් ගනී. ධාරිත්‍රකය ක්ෂය වන විට, උපරිම ධාරාව, ​​තවමත් සාපේක්ෂව ඉහළ මට්ටමක පැවතුනද, පහත වැටේ.

අනෙක් ගැටළුව නම් නවීන අල්ට්‍රාකැපසිටර්වල බැටරි වලට වඩා බෙහෙවින් අඩු නිශ්චිත ශක්තියක් තිබීමයි. වෙළඳපොලේ ඇති හොඳම අල්ට්‍රාකැපසිටර් 8-10 Wh/kg කළමනාකරණය කරයි, බොහෝ ඒවා 5 Wh/kg වැනි ය. හොඳම Li-ion බැටරි 200 Wh/kg ට ආසන්න ප්‍රමාණයක් ලබා දෙයි, බොහෝ සූත්‍රගත කිරීම් 100 Wh/kg ට වඩා ළඟා විය හැකිය. එබැවින් අල්ට්‍රාකැපසි භාවිතා කිරීමට ඔබට බර 20x ක් පමණ අවශ්‍ය වේ. නමුත් සමහර විට ඊට වඩා වැඩි විය හැකිය, මන්ද විසර්ජනය අතරතුර යම් අවස්ථාවක දී, යෙදුම මත පදනම්ව, වෝල්ටීයතාවය භාවිතා කළ හැකි තරම් අඩු වන අතර එමඟින් බලය භාවිතයට නොගනී. එසේම, වඩාත් සාම්ප්‍රදායික ධාරිත්‍රක මෙන් නොව, අල්ට්‍රාකැපසිටර්වලට සාපේක්ෂව ඉහළ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයක් ද ඇත. එබැවින් ධාරාව සඳහා වෝල්ටීයතාවයේ වැඩි වෙළඳාමක් සඳහා ඔවුන්ට සහාය විය නොහැක.

ඊට පස්සේ ස්වයං-විසර්ජනයක් තියෙනවා: ගබඩා උපාංගයකින් කොච්චර ඉක්මනට බලය "කාන්දු වෙනවද". NiMh සෛල විතරයි ශක්තිමත්, නමුත් ස්වයං-විසර්ජනය මසකට 20-30% තරම් ඉහළයි. Li-ion සෛල මෙය නිශ්චිත Li-ion තාක්ෂණය මත පදනම්ව මසකට <2% දක්වා අඩු කරයි, සමහර පද්ධතිවල බැටරි අධීක්ෂණය මත පදනම්ව සමහර විට 3% විය හැකිය. අද Ultracapacitors පළමු මාසයේ ආරෝපණයෙන් 50% ක් දක්වා පහත වැටේ. දිනපතා නැවත ආරෝපණය කරන ලද උපාංගයක එය වැදගත් නොවිය හැකි නමුත්, අවම වශයෙන් වඩා හොඳ නිර්මාණ නිර්මාණය වන තුරු, එය කැප්ස් එදිරිව බැටරි සඳහා භාවිත අවස්ථා සම්පූර්ණයෙන්ම සීමා කරයි.

ඔබට බොහෝ දේ අවශ්‍ය වන නිසා, අල්ට්‍රා ධාරිත්‍රකවල වර්තමාන පිරිවැය බැටරිවල පිරිවැය මෙන් 6x-20x විය හැකිය. ඔබේ යෙදුමට ඉතා කුඩා බල ප්‍රතිදානයක් අවශ්‍ය නම්, විශේෂයෙන් ඉතා කෙටි ඉහළ ධාරා සර්ජ් සමඟ, අල්ට්‍රා කැප් විකල්පයක් විය හැකිය. එසේ නොමැතිනම්, එය නුදුරු අනාගතයේ දී බැටරි ආදේශකයක් නොවනු ඇත.

විදුලි මෝටර් රථ වැනි ඉහළ ධාරා යෙදුම් සඳහා, ස්වාධීන එකක් ලෙස, තවමත් ප්‍රයෝජනවත් සලකා බැලීමක් නොවේ. අල්ට්‍රාකැප් සහ බැටරි යන දෙකම භාවිතා කරන පද්ධති ආකර්ශනීය විය හැකි වුවද, ඒවායේ වෙනස්කම් ඉතා අනුපූරක බැවින්, බැටරියේ ඉහළ නිශ්චිත ශක්ති/ශක්ති ඝනත්වයට සාපේක්ෂව කැප් එකේ ඉහළ ධාරා හුවමාරුව සහ දිගු ආයු කාලය. තවද වඩා හොඳ අල්ට්‍රාකැපැසිටර් මෙන්ම වඩා හොඳ බැටරි ලබා දීම සඳහා ටොන් ගණනක් වැඩ කරමින් පවතී. එබැවින් සමහර විට යම් දිනක අල්ට්‍රාකැප් සාමාන්‍ය බැටරි රාජකාරිවලින් වැඩි ප්‍රමාණයක් භාර ගනී.

ලිපිය: https://qr.ae/pCacU0 වෙතින්