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उन 48V इलेक्ट्रिक बैटरियों में चार्ज बनाए रखने की समस्या अधिकतर समय कुछ तरीकों से सामने आती है। कुछ बैटरियाँ बस तेजी से ड्रेन हो जाती हैं, आधे घंटे से भी कम समय में अपनी आधी शक्ति खो देती हैं, जबकि कुछ चार्ज करने के बाद भी पूर्ण वोल्टेज तक पहुँचने लगती हैं। 2022 में किए गए बैटरी जीवन अध्ययनों के शोध को देखते हुए, हर 100 समस्याओं में से लगभग 38 का कारण पैक के अंदर सेल्स का असंतुलित होना होता है। शेष आमतौर पर तब होता है जब इलेक्ट्रोड के अंदर के पदार्थ समय के साथ खराब होने लगते हैं। यदि कोई व्यक्ति शुरुआत में ही कुछ गलत देख लेता है, तो वह चार्जर की लाइट्स में अजीब त्रुटि पैटर्न देख सकता है या पाता है कि बैटरी टर्मिनल्स पूरी तरह चार्ज होने के बावजूद अपेक्षित स्तर के बजाय केवल लगभग 45 वोल्ट तक पहुँचते हैं।
खराब घटकों का पता लगाने में मदद करने के लिए एक व्यवस्थित वोल्टेज परीक्षण प्रक्रिया:
| घटक | स्वस्थ सीमा | त्रुटि सीमा |
|---|---|---|
| चार्जर आउटपुट | 53-54V | <50V |
| बैटरी टर्मिनल | 48-52V | <46V |
| केबल निरंतरता | 0Ω प्रतिरोध | >0.5Ω |
इस निदान अनुक्रम का पालन करें:
2024 ऊर्जा भंडारण विश्लेषण के अनुसार, रिपोर्ट किए गए "चार्जर विफलता" के 62% मामले वास्तव में चार्जर में दोष के बजाय ऑन्डरसन कनेक्टर्स में संक्षारण के कारण होते हैं।
विश्वसनीय चार्जिंग के लिए केवल वोल्टेज मिलान पर्याप्त नहीं है। प्रमुख संगतता कारकों में शामिल हैं:
असंगत चार्जर के उपयोग से इलेक्ट्रोकेमिकल परीक्षण डेटा के आधार पर प्रति चक्र तक लगभग 19% तक क्षमता ह्रास तेज हो जाता है।
अनावश्यक प्रतिस्थापन से बचने के लिए उन्मूलन की प्रक्रिया अपनाएं:
इस विधि से पता चलता है कि शुरूआत में दोषपूर्ण चिह्नित 41% घटक नियंत्रित परिस्थितियों के तहत सामान्य रूप से काम करते हैं, जिससे अनावश्यक भागों के बदलाव कम हो जाते हैं।
समय के साथ, अधिकांश 48V इलेक्ट्रिक बैटरियाँ धीरे-धीरे अपनी प्रदर्शन क्षमता में गिरावट के साथ अपनी उम्र दिखाने लगती हैं। लोगों को आमतौर पर चार्ज के बीच लगभग 15 से 25 प्रतिशत कम दूरी तय करते हुए महसूस होता है, साथ ही भारी लोड ले जाते समय वाहन के त्वरण में धीमापन भी दिखाई देता है। चार्ज होने में भी अधिक समय लगता है। इसके कारण आंतरिक स्तर पर जो होता है, उसे क्षमता ह्रास (कैपेसिटी फेड) कहा जाता है, जिसका अर्थ है कि बैटरी के अंदर के रासायनिक तत्व समय के साथ ऊर्जा धारण करने की अपनी क्षमता खो देते हैं। अन्य लक्छन जिन पर ध्यान देना चाहिए, वे हैं तीव्र उपयोग के दौरान वोल्टेज में अप्रत्याशित गिरावट या यह कि उचित चार्जर के साथ घंटों तक चार्ज करने के बाद भी बैटरी पूरी तरह चार्ज नहीं होती है।
मूल रूप से लिथियम आयन बैटरियाँ समय के साथ तीन तरीकों से खराब होती हैं। पहला, ठोस इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस या SEI परत के नाम से जानी जाने वाली चीज़ है जो लगातार बढ़ती रहती है और बैटरी के भीतर सक्रिय लिथियम को खा जाती है। फिर इलेक्ट्रोड के कण टूटने लगते हैं, जो कि अच्छी बात नहीं है। और अंत में, इलेक्ट्रोलाइट स्वयं भी विघटित होने लगता है। अध्ययनों से पता चलता है कि जब ये 48 वोल्ट प्रणाली 25 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान पर चलती हैं, तो SEI परत उस आदर्श तापमान (15 से 20 डिग्री के बीच) की तुलना में लगभग 40 प्रतिशत तेज़ी से बढ़ती है। यदि कोई व्यक्ति नियमित रूप से अपनी बैटरी को 20 प्रतिशत से नीचे तक पूरी तरह से खाली होने देता है, तो क्या होता है? खैर, ऐसा कुछ होता है जिसे लिथियम प्लेटिंग कहते हैं। मूल रूप से, इलेक्ट्रोड पर धातु के जमाव बनने लगते हैं, और एक बार ऐसा हो जाने के बाद, बैटरी अब उतना चार्ज नहीं रख पाती, साथ ही इसका आंतरिक प्रतिरोध बढ़ जाता है जिससे सब कुछ कम कुशल हो जाता है।
हालांकि निर्माता आमतौर पर 2,000 से 3,000 पूर्ण चक्र (5 से 8 वर्ष) का दावा करते हैं, वास्तविक उपयोग से आयु कम हो जाती है:
| गुणनखंड | प्रयोगशाला परीक्षण की स्थिति | क्षेत्र प्रदर्शन |
|---|---|---|
| औसत चक्र जीवन | 2,800 चक्र | 1,900 चक्र |
| क्षमता संधारण | 2,000 चक्र पर 80% | 1,500 चक्र पर 72% |
| तापमान अनुभव | निरंतर 25°C | मौसमी 12 से 38°C |
इन अंतरों का कारण चार्ज की गहराई में परिवर्तनशीलता, तापीय उतार-चढ़ाव और आंशिक चार्ज अवस्था का संचालन है। 30% से 80% के बीच चार्ज स्तर बनाए रखना और सक्रिय तापमान नियंत्रण, अव्यवस्थित उपयोग प्रतिरूपों की तुलना में उपयोग योग्य आयु को 18 से 22% तक बढ़ा सकता है।
सबसे पहले चार्जर पोर्ट को निकट से देखकर शुरू करें, केबल के इंसुलेशन की स्थिति और उन छोटे धातु कनेक्टर पिनों की जांच करें। जब तार फट जाते हैं या संपर्क अपने आकार से बाहर मुड़ जाते हैं, तो वे अब ऊर्जा का समान रूप से स्थानांतरण नहीं कर पाते। पिछले साल Electrek द्वारा प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, सभी चार्जिंग समस्याओं में से लगभग एक तिहाई वास्तव में क्षतिग्रस्त कनेक्टर्स या केबल के भीतर टूटे तारों के कारण होती हैं। इस भाग के लिए एक अच्छी टॉर्च भी लें। उसे चार्जिंग पोर्ट के आवास पर डालें जहां सूक्ष्म दरारें बनने की प्रवृत्ति होती है। ये छोटी दरारें अक्सर नमी को समय के साथ घुसने देती हैं, जो अंततः उस जंग की समस्या का कारण बनती हैं जिससे बाद में कोई भी निपटना नहीं चाहता।
जब बैटरियाँ दृश्य रूप से फूलना शुरू कर देती हैं, तो आमतौर पर इसका मतलब होता है कि गैसों के बनने के कारण उनके अंदर दबाव बढ़ गया है, जो खराब होने वाली लिथियम आयन सेल की क्षति की ओर इशारा करता है। समस्याओं को शुरुआत में ही पहचानने के लिए, लोगों को टर्मिनल ब्लॉक्स पर एक गैर-चालक उपकरण से जांच करनी चाहिए कि कहीं कोई कनेक्शन ढीला तो नहीं लग रहा। ये कमजोर जगहें वास्तव में विद्युत प्रतिरोध में काफी वृद्धि कर सकती हैं, कभी-कभी लगभग 0.8 ओम या उससे भी अधिक तक पहुँच सकती हैं। पुरानी फ्लडेड लेड एसिड प्रकार की बैटरियों के साथ, एक बार प्रति माह इलेक्ट्रोलाइट स्तर की जाँच अवश्य कर लेनी चाहिए। यदि एसिड अवशेष आसपास मौजूद हैं, तो बेकिंग सोडा के घोल का उपयोग करके उन्हें ठीक से साफ कर लें। इस तरह के नियमित रखरखाव से इन प्रणालियों को सुरक्षित ढंग से चलाने में बहुत मदद मिलती है और भविष्य में अप्रत्याशित विफलताओं से बचा जा सकता है।
2024 में एनर्जी स्टोरेज इंसाइट्स के कुछ हालिया निष्कर्षों के अनुसार, जब टर्मिनल्स पर जंग लग जाती है, तो वे वास्तव में सिस्टम वोल्टेज को लगभग 10 से 15 प्रतिशत तक कम कर सकते हैं। किसी भी सफाई कार्य को शुरू करने से पहले, यह सुनिश्चित कर लें कि बिजली पूरी तरह से बंद है। एक वायर ब्रश लें और उन टर्मिनल्स को अच्छी तरह से साफ करें। इसके बाद, आगे आक्सीकरण को रोकने के लिए डाइइलेक्ट्रिक ग्रीस लगा दें। जब सब कुछ वापस अपनी जगह पर लगा रहे हों, तो निर्माता द्वारा अनुशंसित अनुसार उन कनेक्शन्स को कसना न भूलें। अधिकांश 48V सिस्टम्स को आमतौर पर 5 से 7 न्यूटन मीटर टोर्क की आवश्यकता होती है। उद्योग के आंकड़ों को देखते हुए, जो लोग अपने टर्मिनल्स की उचित देखभाल करते हैं, उन्हें बैटरियों के 18 से लेकर 24 महीने तक अतिरिक्त चलने का अनुभव होता है, विशेष रूप से उन सेटअप्स में जहां बैटरियां लगातार चार्ज और डिस्चार्ज के चक्र से गुजरती हैं।
बैटरी प्रबंधन प्रणाली, या संक्षेप में BMS, 48V इलेक्ट्रिक बैटरियों के पीछे का दिमाग के रूप में कार्य करती है। यह वोल्टेज स्तर, सेल की गर्मी और उनमें प्रवाहित होने वाली धारा जैसी चीजों पर नजर रखती है। यह प्रणाली सेल के बीच संतुलन बनाए रखने में मदद करती है, उन्हें अत्यधिक आवेशित या पूरी तरह से खाली होने से रोकती है, और थर्मल रनअवे जैसी स्थिति के खिलाफ काम करती है। थर्मल रनअवे तब होता है जब बैटरी नियंत्रण रहित ढंग से गर्म होने लगती है, जिससे खतरनाक स्थिति उत्पन्न हो सकती है। जब BMS ठीक से काम नहीं करती, तो वह सेल को उनकी सुरक्षित संचालन सीमा से परे अनियंत्रित रूप से चलने देती है। इसका अर्थ यह है कि न केवल बैटरी का प्रदर्शन अपेक्षित से खराब होता है, बल्कि गंभीर सुरक्षा चिंताएं भी उत्पन्न होती हैं।
जब बैटरी मैनेजमेंट सिस्टम (BMS) के साथ कुछ गलत होता है, तो आमतौर पर स्पष्ट संकेत होते हैं। सिस्टम अचानक बंद हो सकता है, डिस्प्ले पर चार्जिंग के अजीब नंबर दिखा सकता है, या "ओवरवोल्टेज प्रोटेक्शन ट्रिगर्ड" जैसा एरर मैसेज दिखा सकता है। ऐसा होने पर सबसे पहले हार्ड रीसेट करने की कोशिश करें। बैटरी को पूरी तरह से निकाल दें और लगभग दस मिनट के लिए डिस्कनेक्ट रखें। इससे अक्सर अस्थायी गड़बड़ियाँ दूर हो जाती हैं जो इन समस्याओं का कारण बनती हैं। रीसेट करने के बाद, उन नैदानिक उपकरणों का उपयोग करें और BMS और चार्जर के बीच संचार की गुणवत्ता की जांच शुरू करें। साथ ही प्रत्येक समूह में सेल्स के बीच वोल्टेज अंतर की जांच करना भी महत्वपूर्ण है। अगर यह अंतर आधे वोल्ट से अधिक है (धनात्मक या ऋणात्मक), तो इसका अर्थ हो सकता है कि ध्यान देने योग्य बड़ी समस्या है।
अत्यधिक गर्म होने के संकेतों में 50°C (122°F) से अधिक केसिंग का तापमान, फूले हुए सेल्स या जलने की गंध शामिल हैं। तुरंत कार्रवाई में शामिल होना चाहिए:
यदि ठंडा होने के बाद भी अत्यधिक गर्मी बनी रहती है, तो आंतरिक क्षति की संभावना होती है और पेशेवर मूल्यांकन की आवश्यकता होती है।
थर्मल प्रबंधन में शोध से पता चलता है कि लगभग 35 डिग्री सेल्सियस या लगभग 95 फ़ारेनहाइट से कम तापमान बनाए रखने से थर्मल रनअवे की संभावना लगभग 70-75% तक कम हो जाती है। यह सुनिश्चित करें कि बैटरी के चारों ओर कम से कम तीन इंच की जगह हो ताकि हवा उचित ढंग से संचरित हो सके। चार्जिंग उन स्थानों पर होनी चाहिए जहाँ वेंटिलेशन अच्छा हो, तंग जगहों पर नहीं। MOSFET तकनीक के साथ बढ़ाए गए BMS घटकों पर भी विचार करना उचित है क्योंकि वे मानक घटकों की तुलना में गर्मी को बेहतर ढंग से संभालते हैं। क्षतिग्रस्त बैटरी मॉड्यूल को तुरंत बदल देना चाहिए ताकि समस्याएँ प्रणाली के अन्य भागों तक न फैलें। ऐसी प्रणालियों के लिए जो कठिन और लंबे समय तक चलती हैं, मांग में वृद्धि के समय चीजों को सुचारू रूप से चलाने के लिए BMS के लिए तरल शीतलन समाधान आवश्यक हो सकता है।
बैटरी खत्म होने के बारे में निष्कर्ष निकालने से पहले, पहले चार्जिंग सिस्टम की जाँच करें। पिछले साल के कुछ हालिया शोध के अनुसार, लगभग 40 प्रतिशत मामलों में जिन्हें लोग बैटरी की समस्या मानते हैं, वास्तव में चार्जर खराब या केबल टूटी होती है। एक वोल्टमीटर लें और जांचें कि चार्जर कितनी शक्ति दे रहा है। अच्छे 48 वोल्ट मॉडल आमतौर पर चार्ज होते समय 54 से 58 वोल्ट के बीच रहते हैं। यदि पढ़ने के नतीजे उछलते हैं या 48 वोल्ट से नीचे गिर जाते हैं, तो नया चार्जर लेने के बारे में सोचने का समय आ गया है। जब बैटरी के बारे में बात करें, तो उनके वास्तविक चलने के समय की तुलना उस समय से करें जब वे नए थे। एक बार प्रदर्शन मूल विनिर्देशों के 70% से कम हो जाए, तो संभावना है कि आंतरिक रसायन शाश्वत रूप से खराब होने लगा है।
जब बैटरी क्षमता 60% से कम हो जाती है या सेल्स के बीच 0.5V से अधिक का अंतर होता है, तो मरम्मत करवाना आर्थिक रूप से उचित नहीं रहता। अधिकांश लोग तब तक अपनी प्रणाली को बदलना उचित मानते हैं जब तक कि एक नई 48V बैटरी उन्हें मूल रूप से प्राप्त क्षमता के लगभग 80% तक वापस ले जा सकती है, बिना इसकी कुल लागत के आधे से अधिक खर्च किए। तीन वर्ष से अधिक पुरानी प्रणालियों को LiFePO4 बैटरी में बदलने से लाभ होता है। ये पारंपरिक विकल्पों की तुलना में लगभग दोगुने समय तक चलती हैं, हालाँकि इनकी कीमत में 30% का प्रीमियम जुड़ा होता है। नए मॉड्यूलर बैटरी सेटअप ने चीजों को भी बदल दिया है। जब कुछ गड़बड़ होती है तो पूरे पैक को फेंकने के बजाय, तकनीशियन अब केवल दोषपूर्ण 12V मॉड्यूल को बदल सकते हैं। इस दृष्टिकोण से समय के साथ रखरखाव खर्च में लगभग 30 से 40 प्रतिशत तक की कमी आती है।
48V प्रणालियों की नई लहर में अब वे उपयोगी बदलाव योग्य कारतूस सेल शामिल हो रहे हैं, जिससे मरम्मत काफी तेज़ हो गई है और बंद रहने के समय में काफी कमी आई है। उदाहरण के लिए, एक प्रमुख निर्माता की मॉड्यूलर सेटअप पर विचार करें—उनकी डिज़ाइन तकनीशियनों को लगभग 8 मिनट में अलग-अलग सेल बदलने की अनुमति देती है। यह पुराने ढंग के वेल्डेड पैक की तुलना में एक बहुत बड़ा सुधार है जिनकी मरम्मत में दो घंटे से भी अधिक का समय लगता था। इसका व्यावहारिक अर्थ यह है कि कचरा कम होता है क्योंकि अधिकांश लोग मरम्मत के काम करते समय पूरी बैटरी का लगभग एक चौथाई हिस्सा ही बदलने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, इन प्रणालियों का जीवनकाल आमतौर पर 3 से 5 वर्ष अधिक होता है क्योंकि उन्हें एक साथ सब कुछ बदलने के बजाय टुकड़े-टुकड़े में अपग्रेड किया जा सकता है।