EN
Quick Links
جب انورٹر کے لیے لیتھیم آئن بیٹریوں کی بات کی جاتی ہے، تو وہاں تین بنیادی خصوصیات کو مدنظر رکھنا چاہیے: ایمپیئر گھنٹوں (Ah) میں ماپی گئی گنجائش، واٹ گھنٹوں (Wh) میں محفوظ توانائی، اور وولٹیج درجہ بندی (V)۔ مثال کے طور پر 12 وولٹ پر چلنے والی ایک معیاری 100Ah بیٹری کو لیں۔ ان اعداد کو ایک دوسرے سے ضرب دینے پر ہمیں تقریباً 1,200 واٹ گھنٹے محفوظ شدہ طاقت ملتی ہے۔ بیٹریوں کو انورٹروں سے مطابقت رکھنے کے لیے وولٹیج کی سطح کا معاملہ بہت اہمیت رکھتی ہے۔ زیادہ تر گھروں میں 12V، 24V، یا کبھی کبھار 48V کی ترتیبات استعمال کی جاتی ہیں، یہ انحصار ان کی ضروریات پر ہوتا ہے۔ لیکن درحقیقت یہ کل توانائی کی گنجائش (واٹ گھنٹوں میں) ہی ہے جو ہمیں یہ بتاتی ہے کہ نظام کتنی دیر تک چلے گا۔ یہ عدد دراصل وولٹیج اور کرنٹ دونوں پیمائش کو ایک ہی عدد میں جوڑ دیتا ہے جو ہمارے آلے کے لیے دستیاب استعمال کے قابل طاقت کی مقدار کو ظاہر کرتا ہے۔
رن ٹائم کا تخمینہ لگانے کے لیے:
مثال کے طور پر، 90 فیصد انورٹر کی کارکردگی کے ساتھ 500W لوڈ کو 1,200Wh بیٹری سے 2.16 گھنٹے کا وقت ملتا ہے (1,200 × 0.9 × 500)۔ عمر بڑھنے، درجہ حرارت کے اثرات اور اچانک لوڈ میں اضافے کے لیے ہمیشہ 20 فیصد تحفظ کا عنصر شامل کریں۔
زیادہ تر معاملات میں اصل وقت نظریہ سے 10-15 فیصد کم ہوتا ہے کیونکہ:
لیتھیم آئرن فاسفیٹ (لی فی پی او4) بیٹریاں سیسے کی ایسڈ بیٹریوں (80 تا 85 فیصد) کے مقابلے میں بہترین راؤنڈ ٹرپ کارکردگی (95 تا 98 فیصد) فراہم کرتی ہیں، جس کی وجہ سے وہ انورٹر کے ذریعے بار بار استعمال کیے جانے والے ایسے مقامات کے لیے موزوں ہیں جہاں توانائی کے تحفظ کی ضرورت ہوتی ہے۔
تفريغ کی گہرائی (DoD) دراصل ہمیں یہ بتاتی ہے کہ بیٹری کی مجموعی گنجائش کے مقابلے میں اس کی ذخیرہ شدہ توانائی کا کتنا فیصد دراصل استعمال ہو چکا ہے۔ جب ہم ان انورٹر سیٹ اپس میں استعمال ہونے والی لیتھیم آئن بیٹریوں کی بات کرتے ہیں، تو DoD دو بنیادی پہلوؤں میں اہم فرق پیدا کرتا ہے: پہلا، ضرورت کے وقت دستیاب حقیقی طاقت کی مقدار، اور دوسرا، بیٹری کتنی دیر تک کام کرے گی قبلہ اس کی تبدیلی کی ضرورت پڑے گی۔ لیتھیم آئن کے ورژن عموماً گہرے ترین تفريغ کا مقابلہ پرانی لیڈ ایسڈ ماڈلوں کے مقابلے میں بہتر طریقے سے کر سکتے ہیں۔ لیکن یہاں رکاوٹ ہے: اگر کوئی شخص مسلسل ان لیتھیم بیٹریوں کو خالی کرنا جاری رکھے، تو اس سے بیٹری کے اندرونی اجزاء پر اضافی دباؤ پڑتا ہے۔ اس قسم کے دباؤ کے تحت اندرونی الیکٹروڈز تیزی سے خراب ہونا شروع ہو جاتے ہیں، جس کا مطلب ہے کہ متعدد چکروں کے بعد بیٹری اتنی چارج نہیں رکھ پائے گی جتنی اس نے اپنی اصل حالت میں کی تھی۔
بیٹری کی عمر میں کم گہرائی کے تفريغ کے ساتھ کافی حد تک اضافہ ہوتا ہے۔ یہ رشتہ ایک لاگرتھمی رجحان کی پیروی کرتا ہے:
| DoD سطح | تقریبی سائیکل کاؤنٹ |
|---|---|
| 100% DoD | ~500 سائیکلز |
| 80% DoD | ~1,000 سائیکلز |
| 50% DoD | ~2,500 سائیکلز |
| 20% DoD | ~5,000+ سائیکلز |
مختصر سائیکلنگ کیتھوڈ میں جالی کی بگاڑ کو کم کر دیتی ہے، ہر سائیکل پر پہننے کو کم کر دیتی ہے۔ روزانہ کے استعمال کو 80% کے بجائے 30% ڈی او ڈی تک محدود کرنا بیٹری کی خدمت کی زندگی کو چار گنا تک بڑھا سکتا ہے جب تک کہ بیٹری اپنی اصل صلاحیت کا 80% تک نہ پہنچ جائے۔ درجہ حرارت بھی کردار ادا کرتا ہے—25°C پر کام 40°C کے مقابلے میں بگاڑ کی شرح کو آدھا کر دیتا ہے۔
کارکردگی اور طویل عرصہ کے درمیان بہترین توازن کے لیے:
لیتھیم آئرن فاسفیٹ (LiFePO4) محفوظ، طویل مدتی اور حرارتی استحکام کی وجہ سے انورٹر ایپلی کیشنز کے لیے ترجیحی کیمسٹری بن گیا ہے۔ اس کا مضبوط فاسفیٹ بیسڈ کیتھوڈ حرارتی بے قابوی کا مقابلہ کرتا ہے، جس کی وجہ سے NMC یا NCA کے دیگر متبادل حل سے زیادہ محفوظ ہے، خصوصاً بند یا خراب طور پر وینٹی لیٹڈ جگہوں میں۔
LiFePO4 کی توانائی کی کثافت تقریبا 120 سے 160 واٹ فی کلو گرام ہے، جو NMC بیٹریز کے برابر ہے، لیکن گرمی اور کیمیکلز کے تحت مستحکم رہنے کے معاملے میں کچھ اہم فوائد فراہم کرتی ہے۔ ایک بڑا فائدہ یہ ہے کہ اس میں زہریلے کوبالٹ کا کوئی جزو نہیں ہوتا، جس سے ری سائیکلنگ کا عمل بہت آسان ہو جاتا ہے اور ماحولیاتی نقصان میں کمی واقع ہوتی ہے۔ اس بیٹری کی قسم کو مزید نمایاں کرنے والی بات اس کی فاسفیٹ ساخت ہے، جب چیزوں کو بہت زیادہ گرم کیا جاتا ہے تو وہ آکسیجن کو نہیں چھوڑتی، لہذا آگ لگنے کا کافی کم امکان ہوتا ہے۔ گھر میں شمسی توانائی کے نظام کی تنصیب یا دور دراز علاقوں میں بجلی کے حل قائم کرنے کے خواہشمند افراد کے لیے، یہ خصوصیات LiFePO4 بیٹریز کو دیگر متبادل کے مقابلے میں زیادہ محفوظ انتخاب سمجھا جاتا ہے، خاص طور پر اس لیے کہ وہ اچانک خراب ہونے کے بغیر زیادہ دیر تک چلتی ہیں۔
لائی فی پی او4 بیٹریاں معمول کے طور پر 80% ڈوڈ پر 2,000–5,000+ سائیکل فراہم کرتی ہیں، جو اکثر این ایم سی کے مطابق دو گنا زیادہ ہوتی ہیں۔ اس کے نتیجے میں انہیں سورجی اسٹوریج اور بیک اپ پاور جیسی روزانہ کی سائیکلنگ ایپلی کیشنز کے لیے موزوں بنایا جاتا ہے۔ ان کی حرارتی مزاحمت انہیں مکمل طور پر پاسویو کولنگ ماحول میں کام کرنے کی اجازت دیتی ہے، جس سے کم مستحکم کیمسٹری کے ذریعہ ضرورت مند ایکٹو وینٹی لیشن سسٹمز کی ضرورت کم ہوتی ہے۔
اگرچہ ابتدائی قیمت زیادہ ہوتی ہے، لائی فی پی او4 بیٹریاں توسیع شدہ سروس زندگی کی وجہ سے کم عمرانی اخراجات فراہم کرتی ہیں—جس کی اکثر آٹھ سال سے زیادہ کی مدت ہوتی ہے اور کم ترین کمی ہوتی ہے۔ لائف سائیکل کے تجزیہ سے پتہ چلتا ہے کہ اسٹوریج کی قیمتیں تین سالہ استعمال کے بعد 0.06 ڈالر/کلو واٹ گھنٹہ سے کم ہو جاتی ہیں، جس کی وجہ سے سیسے کے ایسڈ یا درمیانی سائیکل این ایم سی کی بار بار تبدیلی کے مقابلے میں زیادہ سستی ہوتی ہیں۔
درجہ حرارت بیٹریوں کی عمر بڑھنے میں ایک اہم کردار ادا کرتا ہے۔ جب ہم 40 درجہ سیلیسیس کے درجہ حرارت کو 25 درجہ کے زیادہ معتدل درجہ حرارت کے مقابلہ میں دیکھتے ہیں، تو ہمیں یہ دیکھنے میں ملتا ہے کہ صلاحیت کا نقصان تقریباً دو گنا تیزی سے ہوتا ہے۔ یہ اس وجہ سے ہوتا ہے کہ سالڈ الیکٹرو لائٹ انٹر فیس (SEI) لیئر تیزی سے بڑھتی ہے اور لیتھیم پلیٹنگ کا عمل زیادہ ہوتا ہے۔ دوسری طرف، جب موسم سرد ہوتا ہے، تو آئنز بیٹری کے ذریعے سست روی سے حرکت کرتے ہیں، جس کا مطلب ہے کہ ڈسچارج چکروں کے دوران وہ طاقت کو مؤثر انداز میں فراہم نہیں کر سکتے۔ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ بیٹریوں کو 20 سے 30 درجہ سیلیسیس کے درمیان رکھنا، چاہے وہ غیر فعال تالابندی کے طریقوں کے ذریعے ہو یا کسی قسم کے فعال حرارتی انتظامی نظام کے ذریعے، اس کی مفید عمر کو اس شعبے میں کی گئی مختلف تحقیقات کے مطابق تقریباً 38 فیصد تک بڑھا سکتا ہے۔ جو بھی لوگ بیٹریوں کی تنصیب سے نمٹ رہے ہیں، انہیں چاہیے کہ وہ انہیں براہ راست دھوپ سے دور رکھیں اور یہ یقینی کریں کہ ان بیٹریوں کے گرد ہوا کا اچھا سرکلیشن ہو رہا ہے۔
بیٹریوں کی عمر زیادہ ہوتی ہے اگر ہم سیل کی حداکثر چارج والٹیج 4.1 والٹ سے کم رکھیں اور یہ یقینی بنائیں کہ ڈسچارج 2.5 والٹ فی سیل سے نیچے نہ جائے۔ جب بیٹریاں خالی سے پوری کی بجائے چارج کی حالت میں 20 فیصد سے 80 فیصد کے درمیان کام کریں تو اس سے تقریباً نصف تک بیٹری کی کمزوری کم ہو جاتی ہے کیونکہ اس سے اندر والے الیکٹروڈز پر دباؤ کم ہوتا ہے۔ 1C سے زیادہ کرنٹس پر ڈسچارج کرنا بیٹری کی عمر بڑھنے کو 15 فیصد تک اور کبھی کبھار 20 فیصد تک تیز کر سکتا ہے، اس کی بجائے اگر 0.5C کے قریب اعتدالی ڈسچارج شرح کا استعمال کیا جائے تو اس کا اثر کم ہوتا ہے۔ ذہین چارجنگ کی خصوصیات والے اچھے بیٹری مینجمنٹ سسٹم درجہ حرارت میں تبدیلی کے مطابق اپنی والٹیج کی ترتیبات کو ایڈجسٹ کر کے وقتاً فوقتاً ہونے والے نقصان کو کم کرنے میں مدد کرتے ہیں۔ تاہم، تمام سسٹمز برابر نہیں ہوتے، لہذا مختلف حالات کے مطابق اچھی طرح سے مطابقت رکھنے والے سسٹم کا انتخاب طویل مدتی کارکردگی میں بڑا فرق ڈال سکتا ہے۔
بیٹری کی صحت کو بحال رکھنے کے لیے غیر فعال مدت کے دوران:
یہ اقدام کیلنڈر ایجنگ کو 12–18 ماہ تک مؤخر کر سکتے ہیں۔ دور دراز کی نگرانی کے نظام درجہ حرارت کے اچانک اضافہ یا وولٹیج کے غیر معمولی ہونے کی اطلاعات فراہم کرتے ہیں، جس سے پیشگی مرمت ممکن ہو جاتی ہے۔ ایک اچھی طرح سے ضم شدہ BMS غیر وقتی ناکامی سے بچنے کا سب سے مؤثر ذریعہ ہے۔
درکار صلاحیت کا تعین کرنے کے لیے اس فارمولے کا استعمال کریں:
واٹ-گھنٹے (Wh) = انورٹر لوڈ (W) × خواہش کی گئی رن ٹائم (گھنٹے)
1,000W لوڈ کے لیے جسے 5 گھنٹوں کا بیک اپ درکار ہو، آپ کو کم از کم 5,000Wh کی ضرورت ہو گی۔ چونکہ لیتھیم آئن بیٹریاں 80–90 فیصد گہرائی تک توانائی استعمال کرنے کی اجازت دیتی ہیں (سرکہ کی بیٹریوں کے مقابلے میں 50 فیصد)، آپ ان کی ریٹڈ صلاحیت کا زیادہ حصہ استعمال کر سکتے ہیں۔ کارکردگی کے نقصان اور اچانک طلب کے لیے 20 فیصد اضافی گنجائش شامل کریں۔
| نظام کا حجم | سلسلہٴ ولٹیج | گنجائش کا دائرہ (ایمپئیر گھنٹہ) |
|---|---|---|
| چھوٹا گھر (500W–1kW) | 24V یا 48V | 50Ah–100Ah |
| درمیانہ گھر/دفتر | 48V | 100Ah–200Ah |
| تجارتی/بھاری استعمال | 48V یا 60V | 200Ah–400Ah |
یہ یقینی بنانا ضروری ہے کہ بیٹری کا وولٹیج اس انورٹر کے ان پٹ سائیڈ کی توقعات کے مطابق ہو۔ مثال کے طور پر 48V بیٹری لیں، اس کو 48V انورٹر سسٹم کے ساتھ کام کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ جب ان اجزاء کے درمیان میل نہیں ہوتا، تو سب سے زیادہ اچھا وقت تو یہ ہوتا ہے کہ چیزیں غیر کارآمد ہو جاتی ہیں، اور بدترین صورت میں آلات کو نقصان پہنچتا ہے۔ ایک اور چیز جو جانچنے کے قابل ہے وہ یہ ہے کہ آیا بیٹری ان اچانک پاور اسپائیکس کا مقابلہ کر سکتی ہے جو مولوں کو چلانے یا کمپریسروں کو چلانے کے دوران ہوتی ہیں۔ یہ جھٹکے عام طور پر معمول کی چلتی ہوئی واٹیج سے 2 تا 3 گنا زیادہ کی ضرورت کرتے ہیں۔ لیتھیم آئرن فاسفیٹ (LiFePO4) بیٹریاں اس معاملے میں بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتی ہیں کیونکہ دوسری اقسام کے مقابلے میں ان کا داخلی مزاحمت کم ہوتا ہے۔ اگر کوئی شخص اسمارٹ مانیٹرنگ کی صلاحیتوں کی خواہش رکھتا ہو، تو اسے ان سسٹمز کی تلاش کرنی چاہیے جو کمیونیکیشن پروٹوکولز جیسے کہ CAN بس یا RS485 کی حمایت کرتے ہوں۔ یہ چیزوں کو مسلسل آپریشن کے دوران وولٹیج کی سطح، درجہ حرارت کی ریڈنگز، اور چارج کی حالت (SoC) جیسے اہم پیرامیٹرز کی نگرانی کی اجازت دیتے ہیں۔
اپنی صلاحیت، کیمسٹری، اور سسٹم کے ڈیزائن کو مربوط کرکے، آپ کی لیتھیم آئن بیٹری انورٹر استعمال کے لیے محفوظ، کارآمد، اور طویل مدتی بیک اپ پاور فراہم کرے گی۔
لیتھیم آئن بیٹریاں لیڈ ایسڈ بیٹریوں کے مقابلے میں زیادہ توانائی کی کثافت، طویل سائیکل زندگی، اور انتہائی درجہ حرارت میں بہتر کارکردگی کی پیش کش کرتی ہیں۔
LiFePO4 کو ترجیح دی جاتی ہے کیونکہ یہ اپنی حفاظت، حرارتی استحکام، اور طویل سائیکل زندگی کی وجہ سے انورٹر کی ترتیبات میں بار بار سائیکلنگ کے لیے موزوں ہے۔
زیادہ درجہ حرارت کمی کو تیز کر دیتا ہے، جبکہ کم درجہ حرارت زندگی بڑھاتا ہے۔ بیٹری کی صحت کو برقرار رکھنے کے لیے 20–30°C کے درمیان درجہ حرارت کو بہتر بنانا ضروری ہے۔
زندگی بڑھانے کے لیے LiFePO4 کو ≤80% DoD اور NMC/NCA کیمسٹری کو ≤60% DoD تک محدود کریں۔ ان حدود کو برقرار رکھنا تناؤ کو کم کرتا ہے اور بیٹری کی زندگی بڑھاتی ہے۔
اچھی چارجنگ کی سطح کو برقرار رکھیں، شدید درجہ حرارت سے بچیں، اور بیٹری کی زندگی بڑھانے اور کمی کو روکنے کے لیے جزوی سائیکلنگ کا استعمال کریں۔