
48 वोल्ट की बैटरियों को सुरक्षित रखने के मामले में, तीन मुख्य प्रमाणन मानक हैं जो मापदंड निर्धारित करते हैं। UL 2271 मानक यह जाँचता है कि क्या इन बैटरियों में आग को नियंत्रित करने की क्षमता है और व्हीलचेयर या स्कूटर जैसी चीजों में उपयोग किए जाने पर उचित विद्युत अलगाव बनाए रखा जा सकता है। इसके लिए उन्हें कुचले जाने, पानी में डुबोए जाने और चरम तापमान के संपर्क में आने जैसे परीक्षणों से गुजरना पड़ता है। फिर UN38.3 है जो तब आवश्यक होता है जब इन बैटरियों को कहीं भी भेजना होता है। यह सुनिश्चित करता है कि विमान के उड़ान भरने और उतरने के दौरान, परिवहन के दौरान तीव्र कंपन के दौरान और बाह्य रूप से गलती से शॉर्ट सर्किट होने पर भी वे स्थिर बनी रहें। IEC 62133 विशेष रूप से पोर्टेबल उपकरणों पर केंद्रित है, जो यह देखता है कि वे अतिआवेशन, गलत तरीके से निरावेशन और बार-बार गर्म होने और ठंडे होने के चक्रों को कैसे संभालते हैं। ये तीनों मानक एक सुरक्षा त्रिभुज की तरह एक साथ काम करते हैं, जो निर्माताओं और उपभोक्ताओं को यह विश्वास दिलाते हैं कि उनके 48V बैटरी उत्पाद विभिन्न उपयोग परिदृश्यों में आवश्यक सुरक्षा आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
| प्रमाणन | मुख्य मान्यता फोकस | परीक्षण पैरामीटर |
|---|---|---|
| UL 2271 | आग/विद्युत जोखिम | कुचलन, अतिआवेशन, तापीय असंयम |
| UN38.3 | परिवहन सुरक्षा | कंपन, ऊंचाई, लघु परिपथ |
| IEC 62133 | पोर्टेबल उपयोग सुरक्षा | तापमान चक्रण, बलपूर्वक निर्वहन |
2023 की बैटरी सुरक्षा विश्लेषण के अनुसार, ये मानक क्षेत्र विफलता के जोखिम को 32% तक कम कर देते हैं।
जबकि बैटरियाँ साफ प्रयोगशाला के परिस्थितियों में अपने प्रमाणन परीक्षण पार करती हैं, वास्तविक परिस्थितियों में गर्मी के साथ उनका व्यवहार कैसा रहता है, यही वास्तविक महत्व रखता है। 48 वोल्ट बैटरी के लिए शीतलन प्रणाली के डिज़ाइन का कामचलाऊ भार में बदलाव के दौरान बिजली के स्थायित्व पर बहुत असर पड़ता है। चाहे निर्माता विशेष चरण परिवर्तन सामग्री का उपयोग करें या पारंपरिक तरल शीतलन विधियाँ, इन विकल्पों का प्रभाव यह तय करता है कि बैटरी को बदलने से पहले कितने समय तक चलेगी। अच्छा ऊष्मा प्रबंधन खतरनाक स्थितियों, जिन्हें थर्मल रनअवे कहा जाता है, को रोकता है, जो आजकल अधिकांश लिथियम बैटरी समस्याओं के लिए जिम्मेदार हैं। 2024 ऊर्जा भंडारण उद्योग रिपोर्ट के हालिया आंकड़ों के अनुसार, लगभग तीन में से चार सुरक्षा समस्याएँ इसी समस्या से उत्पन्न होती हैं। ऐसे बैटरी डिज़ाइन जिनमें अंतर्निहित तापमान निगरानी के साथ-साथ किसी रूप में निष्क्रिय शीतलन शामिल होता है, समय के साथ बेहतर प्रदर्शन करते हैं। ये प्रणालियाँ तापमान को सुरक्षित सीमाओं के भीतर रखती हैं, भले ही त्वरित चार्जिंग बार-बार हो रही हो। इंजीनियर निश्चित मानकों को क्षेत्र अनुप्रयोगों में वास्तविकता के साथ मिलाने के लिए अनगिनत घंटे बिताते हैं।
जब कंपनियां अपने संचालन में ऊर्ध्वाधर एकीकरण करती हैं, तो उन्हें सेल ग्रेडिंग और बैटरी प्रबंधन प्रणालियों के विकास जैसे महत्वपूर्ण चरणों पर बेहतर नियंत्रण प्राप्त होता है। कृत्रिम बुद्धिमत्ता का उपयोग करके सेलों को एक साथ मिलाने वाली फैक्ट्रियां आमतौर पर अलग-अलग सेलों के बीच लगभग 3% क्षमता में अंतर देखती हैं। यह उससे काफी कम है जो अधिकांश निर्माता तब अनुभव करते हैं जब वे इन कार्यों को बाहर कर देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अक्सर 15 से 20% तक का अंतर होता है। 2023 में बैटरी रिसर्च इंस्टीट्यूट के अनुसंधान के अनुसार, प्रत्येक सेल के आरोप और तापमान परिवर्तन पर नज़र रखने वाले इस सटीकता और विशेष बीएमएस सॉफ्टवेयर के संयोजन से पैक स्तर पर प्रदर्शन में असंगति लगभग 37% तक कम हो जाती है। स्टैक स्तर पर दबाव नियंत्रण प्रणाली भी ऊष्मा विस्तार के कारण होने वाले घिसावट की समस्याओं को कम करने में मदद करती है, जो आरोप चक्रों के माध्यम से बैटरियों के जीवनकाल में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
त्वरित परीक्षण के माध्यम से दशकों के संचालन का अनुकरण करते हुए व्यापक मान्यकरण प्रोटोकॉल:
अग्रणी निर्माताओं के आंतरिक आंकड़े दर्शाते हैं कि ऊर्ध्वाधर रूप से एकीकृत सुविधाएं तीसरे पक्ष के परीक्षकों की तुलना में चार गुना पहले विफलता मोड का पता लगाती हैं, जिसके परिणामस्वरूप टेलीकॉम बैकअप सिस्टम जैसे मिशन-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए 95% अधिक क्षेत्र विश्वसनीयता होती है।
प्रोटोकॉल की लचीलापन ही ओइएम प्रणालियों में 48V बैटरियों को ठीक से काम करने में सब कुछ बदल देता है। यहां अधिकांश उद्योग-मानक संचार विधियां लागू होती हैं। ऑटोमोटिव विश्वसनीयता की आवश्यकताओं के लिए CANbus काम करता है, औद्योगिक नियंत्रण अनुप्रयोगों के लिए Modbus अच्छी तरह से काम करता है, और चार्ज की स्थिति को ट्रैक करने की जिम्मेदारी SMBus की होती है। ये विभिन्न प्रोटोकॉल बैटरी पैक और उस उपकरण के बीच महत्वपूर्ण जानकारी का आदान-प्रदान करते हैं जिससे वे जुड़े होते हैं। वे वोल्टेज स्तर, तापमान माप और बैटरी को कितनी बार चार्ज और डिस्चार्ज किया गया है, जैसी चीजों को साझा करते हैं। इस जानकारी के आधार पर प्रणालियां अपनी चार्जिंग प्रक्रियाओं में समायोजन कर सकती हैं और थर्मल रनअवे जैसी खतरनाक स्थितियों से बच सकती हैं। जब निर्माता इन प्रोटोकॉल को बैटरी डिजाइन में सीधे शामिल नहीं करते, तो उन्हें सब कुछ आपस में संवाद कराने के लिए महंगे तृतीय-पक्ष समाधानों की आवश्यकता पड़ती है। पावर इलेक्ट्रॉनिक्स जर्नल में पिछले साल प्रकाशित कुछ शोध के अनुसार, इससे चीजों के गलत होने के लगभग 40% अधिक संभावित बिंदु जुड़ जाते हैं। सॉफ्टवेयर संगतता के अलावा, यांत्रिक पहलू भी होते हैं। मॉड्यूलर डिजाइन विभिन्न अनुप्रयोगों में तंग जगहों में बैटरी को फिट करने में मदद करता है, जो इलेक्ट्रिक कारों से लेकर घरों या व्यवसायों के लिए ऊर्जा भंडारण प्रणालियों तक फैला हुआ है। इन दोनों पहलुओं को जोड़ने से एकीकरण समय में लगभग 30% की कमी आती है, जो बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि कोई भी नहीं चाहता कि उसकी बैटरी मौजूदा उपकरणों के साथ काम करने के लिए इंजीनियरों द्वारा इसे ठीक करने तक बेकार पड़ी रहे।
48V बैटरियों को देखते समय, लोग अक्सर केवल मूल्य टैग की तुलना करने में अटक जाते हैं, बिना यह सोचे कि लंबे समय में वे वास्तव में क्या भुगतान कर रहे हैं। डिस्चार्ज की गहराई (डेप्थ ऑफ डिस्चार्ज) मेट्रिक हमें बताता है कि प्रत्येक चक्र में हम वास्तव में कितनी ऊर्जा का उपयोग कर सकते हैं, जो तब बहुत मायने रखता है जब निर्माता "80% डॉड पर 3,000 से अधिक चक्र" जैसी बातें करते हैं। आइए इसे व्यावहारिक रूप दें। 1,200 डॉलर की लागत वाली एक लिथियम बैटरी जो 3,000 चक्र तक चलती है, प्रति चक्र लगभग 40 सेंट के हिसाब से आती है। इसकी तुलना 600 डॉलर की सस्ती लेड-एसिड बैटरी से करें, जो केवल 800 चक्र तक चल पाती है, जिसकी लागत प्रति चक्र लगभग 75 सेंट आती है। इसका अर्थ है कि उन चक्रों में लगभग 90% तक संचालन लागत में वृद्धि होती है। जब इसे दस वर्षों तक एक इलेक्ट्रिक वाहन बेड़े में तैनात किया जाता है, तो ये छोटे अंतर बहुत बड़े पैमाने पर जुड़ जाते हैं क्योंकि लिथियम को बदलने के बीच लंबे समय तक चलता है। इसके अलावा, रखरखाव के बारे में भी सोचना होगा। लिथियम बैटरियों को लेड-एसिड बैटरियों की तुलना में लगभग 90% कम ध्यान की आवश्यकता होती है। और दक्षता में हानि के बारे में भी न भूलें। चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान लिथियम अन्य विकल्पों की तुलना में 15 से 30 प्रतिशत तक कम ऊर्जा खोता है। ये सभी कारक मिलकर यह दिखाते हैं कि भले ही शुरुआत में लागत अधिक हो, 48V लिथियम सिस्टम में निवेश करना आर्थिक रूप से समझदारी भरा क्यों है।