बैटरी आवेशक
संप्रहार आवेशक, या पुनः आवेशन,[1][2] एक ऐसा उपकरण है जो संप्रहार में विद्युत प्रवाह को चलाकर ऊर्जा को संग्रहीत करता है। आवेशन विज्ञप्ति (कितना वोल्टता या विद्युत प्रवाह कितने समय के लिए, और आवेशन पूरी होने पर क्या करना है) आवेशन की जा रही संप्रहार के आकार और प्रकार पर निर्भर करता है। कुछ संप्रहार प्रकारों में अति आवेशितन के लिए उच्च सहनशीलता होती है (यानी, संप्रहार पूरी तरह आवेशित होने के बाद निरंतर आवेशन) और संप्रहार प्रकार के आधार पर निरंतर वोल्टता स्रोत या निरंतर वर्तमान स्रोत के संपर्क से पुनः आवेशन किया जा सकता है। इस प्रकार के साधारण आवेशक को आवेशित चक्र के अंत में स्वतः रूप से वियोजित किया जाना चाहिए। आवेशन पूरी होने पर अन्य संप्रहार प्रकार काटने के लिए समयांकक का उपयोग करते हैं। अन्य प्रकार की संप्रहार अति आवेशितन, क्षतिग्रस्त होने (कम क्षमता, कम जीवनकाल), अधिक ताप या यहां तक कि विस्फोट का सामना नहीं कर सकती हैं। आवेशक में तापमान या वोल्टता संवेदन परिपथ और आवेशन विद्युत प्रवाह और वोल्टता को सुरक्षित रूप से समायोजित करने, आवेशित की स्थिति निर्धारित करने और आवेशित के अंत में विच्छेदन करने के लिए एक सूक्ष्म संसाधित्र नियंत्रक हो सकता है।
आवेशक तारों में प्रतिबाधा की भरपाई के लिए निर्गम वोल्टता को आनुपातिक रूप से विद्युत प्रवाह के साथ बढ़ा सकते हैं।[3]
अल्पमात्रीय आवेशितन अपेक्षाकृत कम मात्रा में विद्युत प्रवाह प्रदान करता है, जो लंबे समय तक निष्क्रिय रहने वाली संप्रहार के स्व-निर्वहन का मुकाबला करने के लिए पर्याप्त है। कुछ संप्रहार प्रकार अल्पमात्रीय आवेशितन को सहन नहीं कर सकते, ऐसा करने के प्रयासों के परिणामस्वरूप नुकसान हो सकता है। लिथियम-आयन संप्रहार अनिश्चितकालीन अल्पमात्रीय आवेशितन को संभाल नहीं सकती है।[4]
धीमे संप्रहार आवेशक को आवेशित होने में कई घंटे लग सकते हैं। उच्च दर वाले आवेशक अधिकांश क्षमता को बहुत तेज़ी से पुनर्स्थापित कर सकते हैं, लेकिन उच्च दर वाले आवेशक कुछ संप्रहार प्रकारों से अधिक हो सकते हैं जो सहन कर सकते हैं। ऐसी बैटरियों को अति आवेशितन से बचाने के लिए संप्रहार की सक्रिय निगरानी की आवश्यकता होती है। विद्युतवाहनों को आदर्श रूप से उच्च दर वाले आवेशक की आवश्यकता होती है। सार्वजनिक पहुंच के लिए, ऐसे आवेशकों की स्थापना और उनके लिए वितरण समर्थन प्रस्तावित विद्युत कारों को अपनाने में एक मुद्दा है।
सी-दर
आवेशित और निर्वहन दरों को अक्सर सी या सी-दर के रूप में दिया जाता है, जो उस दर का एक माप है जिस पर संप्रहार को उसकी क्षमता के सापेक्ष आवेशित या निर्वहन किया जाता है। सी- दर को आवेशित या निर्वहन विद्युत प्रवाह के रूप में परिभाषित किया जाता है, जो विद्युत आवेशित को संग्रह करने की संप्रहार की क्षमता से विभाजित होता है। हालांकि शायद ही कभी स्पष्ट रूप से कहा गया हो, सी- दर की इकाई एच -1 है, जो आवेशित या निर्वहन विद्युत प्रवाह के समान ईकाई में ईकाई घंटे विद्युत प्रवाह में विद्युत आवेशित को संग्रह करने की संप्रहार की क्षमता के बराबर है। सी-दर कभी भी नकारात्मक नहीं होती है, इसलिए यह आवेशन या निर्वहन प्रक्रिया का वर्णन करता है या नहीं, यह संदर्भ पर निर्भर करता है।
उदाहरण के लिए, 500 एमएएच की क्षमता वाली संप्रहार के लिए, 5000 एमए (यानी, 5 ए) की निर्वहन दर 10 सी की सी-दर से मेल खाती है, जिसका अर्थ है कि ऐसा विद्युत प्रवाह एक घंटे में 10 ऐसी बैटरियों को निर्वहन कर सकता है। इसी तरह, उसी संप्रहार के लिए 250 mA का आवेशित विद्युत प्रवाह सी/2 की सी-दर से मेल खाता है, जिसका अर्थ है कि यह विद्युत प्रवाह एक घंटे में इस संप्रहार के आवेशित की स्थिति को 50% बढ़ा देगा।[5]
चूंकि सी- दर की इकाई आमतौर पर निहित होती है, इसका उपयोग करते समय कुछ देखभाल की आवश्यकता होती है ताकि इसे आवेशित करने के लिए संप्रहार की क्षमता के साथ भ्रमित न किया जा सके, जिसमें एसआई में ईकाई प्रतीक सी के साथ ईकाई कूलम्ब होता है।
यदि सी- दर अनुपात में (डिस) आवेशित विद्युत प्रवाह और संप्रहार क्षमता दोनों को संप्रहार वोल्टता से गुणा किया जाता है, तो सी- दर संप्रहार की ऊर्जा क्षमता के लिए (डिस) आवेशित पावर का अनुपात बन जाता है। उदाहरण के लिए, जब टेस्ला मॉडल S P100D में 100 kWh की संप्रहार 120 kW पर सुपरआवेशन से गुजर रही है, तो सी-दर 1.2सी है और जब वह संप्रहार 451 kW की अधिकतम शक्ति प्रदान करती है, तो इसकी सी- दर 4.51सी होती है।
संप्रहार की सभी आवेशन और निर्वहन आंतरिक गर्मी उत्पन्न करती है, और उत्पन्न गर्मी की मात्रा लगभग वर्तमान में शामिल होती है (संप्रहार की वर्तमान स्थिति, स्थिति/इतिहास, आदि भी कारक हैं)। जैसे ही कुछ बैटरियां अपने पूर्ण आवेशित तक पहुंच जाती हैं, शीतलन भी देखा जा सकता है।[6] संप्रहार सेल जिन्हें सामान्य से अधिक सी- दर की अनुमति देने के लिए बनाया गया है, उन्हें बढ़ी हुई ताप के लिए प्रावधान करना चाहिए। लेकिन उच्च सी- दरिंग अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए आकर्षक हैं क्योंकि ऐसी बैटरियों को अधिक तेज़ी से आवेशित किया जा सकता है, और उपयोग में उच्च वर्तमान निर्गम का उत्पादन किया जा सकता है। उच्च सी-दरों के लिए आमतौर पर आवेशक की आवश्यकता होती है कि संप्रहार के मापदंडों जैसे टर्मिनल वोल्टता और तापमान की सावधानीपूर्वक निगरानी की जाए ताकि अति आवेशितन को रोका जा सके और कोशिकाओं को नुकसान हो। ऐसी उच्च आवेशन दरें केवल कुछ प्रकार की संप्रहार के साथ ही संभव हैं। अन्य क्षतिग्रस्त हो जाएंगे या संभवतः ज़्यादा गरम हो जाएंगे या आग पकड़ लेंगे। कुछ बैटरियां फट भी सकती हैं।[citation needed] उदाहरण के लिए, एक ऑटोमोबाइल SLI (स्टार्टिंग, लाइटिंग, इग्निशन) लेड-एसिड संप्रहार में विस्फोट के कई जोखिम होते हैं।
प्रकार
सरल आवेशक
एक साधारण आवेशक आवेशित होने वाली संप्रहार को निरंतर डीसी या स्पंदित डीसी पावर स्रोत की आपूर्ति करके काम करता है। एक साधारण आवेशक आमतौर पर आवेशन समय या संप्रहार पर आवेशित के आधार पर अपना निर्गम नहीं बदलता है। इस सादगी का मतलब है कि एक साधारण आवेशक सस्ता है, लेकिन ट्रेडऑफ़ हैं। आमतौर पर, सावधानीपूर्वक डिज़ाइन किया गया एक साधारण आवेशक संप्रहार को आवेशित करने में अधिक समय लेता है क्योंकि यह कम (यानी, सुरक्षित) आवेशन दर का उपयोग करने के लिए सेट है। फिर भी, एक साधारण आवेशक पर बहुत अधिक समय तक छोड़ी गई कई बैटरियां अति-आवेशन के कारण कमजोर या नष्ट हो जाएंगी। ये आवेशक इस मायने में भी भिन्न होते हैं कि वे संप्रहार को या तो एक स्थिर वोल्टता या एक स्थिर धारा की आपूर्ति कर सकते हैं।
साधारण एसी-संचालित संप्रहार आवेशक में आमतौर पर अन्य प्रकार के संप्रहार आवेशक्स की तुलना में बहुत अधिक रिपल विद्युत प्रवाह और रिपल वोल्टता होता है क्योंकि वे सस्ते में डिज़ाइन और निर्मित होते हैं। आम तौर पर, जब रिपल विद्युत प्रवाह संप्रहार के निर्माता द्वारा अनुशंसित स्तर के भीतर होता है, तो रिपल वोल्टता भी अनुशंसित स्तर के भीतर अच्छी तरह से होगा। एक विशिष्ट 12 वी 100 आह वीआरएलए संप्रहार के लिए अधिकतम तरंग धारा 5 एम्पीयर है। जब तक तरंग धारा अत्यधिक न हो (संप्रहार निर्माता द्वारा अनुशंसित स्तर से 3 से 4 गुना से अधिक), एक तरंग- आवेशित VRLA संप्रहार का अपेक्षित जीवन निरंतर Dसी- आवेशित संप्रहार के जीवन के 3% के भीतर होगा।[7]
फास्ट आवेशक
फास्ट आवेशक संप्रहार में किसी भी सेल को नुकसान पहुंचाए बिना संप्रहार को तेजी से आवेशित करने के लिए कंट्रोल परिपथरी का उपयोग करते हैं। नियंत्रण परिपथरी को संप्रहार (आमतौर पर प्रत्येक सेल के लिए) या बाहरी आवेशन ईकाई में बनाया जा सकता है, या दोनों के बीच विभाजित किया जा सकता है। ऐसे अधिकांश आवेशक में कूलिंग फैन होता है जो कोशिकाओं के तापमान को सुरक्षित स्तर पर रखने में मदद करता है। अधिकांश फास्ट आवेशक मानक एनआईएमएच कोशिकाओं के साथ उपयोग किए जाने पर मानक रातोंरात आवेशक के रूप में कार्य करने में भी सक्षम होते हैं जिनमें विशेष नियंत्रण परिपथरी नहीं होती है।
तीन चरण आवेशक
आवेशन समय में तेजी लाने और निरंतर आवेशन प्रदान करने के लिए, एक बुद्धिमान आवेशक संप्रहार की स्थिति और स्थिति का पता लगाने का प्रयास करता है और 3-चरण आवेशन योजना लागू करता है। निम्नलिखित विवरण 25 डिग्री सेल्सियस पर एक सीलबंद लीड एसिड ट्रैक्शन संप्रहार मानता है। पहले चरण को "थोक अवशोषण" कहा जाता है, आवेशन विद्युत प्रवाह को उच्च और स्थिर रखा जाएगा और यह आवेशक की क्षमता से सीमित है। जब संप्रहार पर वोल्टता अपने आउटगैसिंग वोल्टता (2.22 वोल्ट प्रति सेल) तक पहुंच जाता है, तो आवेशक दूसरे चरण में स्विच हो जाता है और वोल्टता स्थिर रहता है (2.40 वोल्ट प्रति सेल)। अनुरक्षित वोल्टता पर डिलीवर विद्युत प्रवाह कम हो जाएगा, और जब विद्युत प्रवाह 0.005सी से कम तक पहुंच जाता है, तो आवेशक अपने तीसरे चरण में प्रवेश करता है और आवेशक निर्गम 2.25 वोल्ट प्रति सेल पर स्थिर रहेगा। तीसरे चरण में, आवेशन विद्युत प्रवाह बहुत छोटा 0.005सी होता है और इस वोल्टता पर संप्रहार को फुल आवेशित पर बनाए रखा जा सकता है और सेल्फ-निर्वहन की भरपाई की जा सकती है।
इंडक्शन-पावर्ड आवेशक
इंडक्टिव संप्रहार आवेशक संप्रहार आवेशित करने के लिए इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन का इस्तेमाल करते हैं। एक आवेशन स्टेशन एक विद्युत उपकरण को आगमनात्मक युग्मन के माध्यम से विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा भेजता है, जो संप्रहार में ऊर्जा को संग्रहीत करता है। यह आवेशक और संप्रहार के बीच धातु संपर्कों की आवश्यकता के बिना हासिल किया जाता है। आगमनात्मक संप्रहार आवेशक आमतौर पर विद्युतटूथब्रश और बाथरूम में उपयोग किए जाने वाले अन्य उपकरणों में उपयोग किए जाते हैं। चूंकि खुले विद्युत संपर्क नहीं हैं, इसलिए बिजली के झटके का कोई खतरा नहीं है। आजकल इसका इस्तेमाल वायरलेस फोन आवेशित करने के लिए किया जा रहा है।
स्मार्ट आवेशक
एक स्मार्ट आवेशक एक संप्रहार की स्थिति का जवाब दे सकता है और तदनुसार इसके आवेशन मापदंडों को संशोधित कर सकता है, जबकि गूंगा आवेशक एक स्थिर वोल्टता लागू करते हैं, संभवतः एक निश्चित प्रतिरोध के माध्यम से। यह एक स्मार्ट संप्रहार के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए जिसमें एक एकीकृत परिपथ होता है और संप्रहार की स्थिति के बारे में स्मार्ट आवेशक के साथ डिजिटल रूप से संचार करता है। स्मार्ट संप्रहार के लिए स्मार्ट आवेशक की आवश्यकता होती है (स्मार्ट संप्रहार डेटा देखें)।
कुछ स्मार्ट आवेशक "गूंगा" संप्रहार भी आवेशित कर सकते हैं, जिसमें किसी भी आंतरिक इलेक्ट्रॉनिक्स की कमी होती है।
स्मार्ट आवेशक का निर्गम विद्युत प्रवाह संप्रहार की स्थिति पर निर्भर करता है। एक बुद्धिमान आवेशक संप्रहार के वोल्टता, तापमान या आवेशित समय की निगरानी कर सकता है ताकि इष्टतम आवेशित विद्युत प्रवाह या आवेशन समाप्त हो सके।
Ni-सीd और NiMH संप्रहार के लिए, आवेशन प्रक्रिया के दौरान संप्रहार का वोल्टता धीरे-धीरे बढ़ता है, जब तक कि संप्रहार पूरी तरह से आवेशित न हो जाए। उसके बाद, वोल्टता कम हो जाता है, जो एक बुद्धिमान आवेशक को इंगित करता है कि संप्रहार पूरी तरह से आवेशित है। ऐसे आवेशक को अक्सर V, "डेल्टा-वी," या कभी-कभी "डेल्टा पीक" आवेशक के रूप में लेबल किया जाता है, यह दर्शाता है कि वे वोल्टता परिवर्तन की निगरानी करते हैं। यह एक बुद्धिमान आवेशक को भी महसूस नहीं कर सकता है कि संप्रहार पहले से ही पूरी तरह से आवेशित हो चुकी है, और आवेशित करना जारी रखती है। संप्रहार के अति आवेशितन का परिणाम हो सकता है। कई इंटेलिजेंट आवेशक अति आवेशितन को रोकने के लिए कई तरह के कट-ऑफ सिस्टम लगाते हैं।
एक सामान्य स्मार्ट आवेशक एक घंटे से भी कम समय में अपनी अधिकतम क्षमता के लगभग 85% तक संप्रहार को तेजी से आवेशित करता है, फिर अल्पमात्रीय आवेशितन में बदल जाता है, जिससे संप्रहार को पूरी क्षमता से ऊपर उठाने में कई घंटे लग जाते हैं।[8]
गति-संचालित आवेशक
कई कंपनियों ने ऐसे उपकरण बनाना शुरू कर दिया है जो चलने जैसे मानव गति से ऊर्जा का उपयोग करके संप्रहार आवेशित करते हैं। ट्रेमोंट विद्युतद्वारा बनाए गए एक में दो स्प्रिंग्स के बीच एक चुंबक होता है जो संप्रहार को आवेशित कर सकता है क्योंकि डिवाइस को ऊपर और नीचे ले जाया जाता है। ऐसे उत्पादों ने अभी तक महत्वपूर्ण व्यावसायिक सफलता हासिल नहीं की है।[9]
हवाई अड्डों, रेलवे स्टेशनों और विश्वविद्यालयों जैसे सार्वजनिक स्थानों पर स्थापना के लिए डेस्क में फिट किए गए मोबाइल फोन के लिए एक पेडल-संचालित आवेशक बनाया गया है। वे कई महाद्वीपों के कई देशों में स्थापित किए गए हैं।[10]
पल्स आवेशक
कुछ आवेशक पल्स तकनीक का उपयोग करते हैं, जिसमें संप्रहार को विद्युत दालों की एक श्रृंखला खिलाई जाती है। डीसी दालों में कड़ाई से नियंत्रित वृद्धि समय, नाड़ी की चौड़ाई, नाड़ी पुनरावृत्ति दर (आवृत्ति) और आयाम होता है। यह तकनीक किसी भी आकार और प्रकार की संप्रहार के साथ काम करती है, जिसमें ऑटोमोटिव और वाल्व-विनियमित संप्रहार शामिल हैं।[11]
पल्स आवेशन के साथ, संप्रहार को गर्म किए बिना उच्च तात्कालिक वोल्टता लागू होते हैं। लेड-एसिड संप्रहार में, यह लेड-सल्फेट क्रिस्टल को तोड़ देता है, इस प्रकार संप्रहार सेवा जीवन को बहुत बढ़ा देता है।[12]
कई प्रकार के पल्स आवेशक का पेटेंट कराया जाता है।[13][14][15] अन्य ओपन सोर्स हार्डवेयर हैं।
कुछ आवेशक वर्तमान संप्रहार स्थिति की जांच करने के लिए दालों का उपयोग करते हैं जब आवेशक पहले कनेक्ट होता है, फिर फास्ट आवेशित के दौरान निरंतर चालू आवेशन का उपयोग करें, फिर इसे आवेशित करने के लिए पल्स मोड का उपयोग करें।[16]
कुछ आवेशक "नकारात्मक पल्स आवेशन" का उपयोग करते हैं, जिसे "रिफ्लेक्स आवेशन" या "बर्प आवेशन" भी कहा जाता है। ये आवेशक सकारात्मक और संक्षिप्त नकारात्मक वर्तमान दालों दोनों का उपयोग करते हैं। इस बात का कोई महत्वपूर्ण प्रमाण नहीं है कि सामान्य पल्स आवेशन की तुलना में नेगेटिव पल्स आवेशन अधिक प्रभावी है।
सौर आवेशक
सोलर आवेशक प्रकाश ऊर्जा को कम वोल्टता डीसी विद्युत प्रवाह में बदलते हैं। वे आम तौर पर पोर्टेबल होते हैं, लेकिन उन्हें माउंटेड भी किया जा सकता है। फिक्स्ड माउंट सोलर आवेशक को सोलर पैनल के रूप में भी जाना जाता है। ये अक्सर नियंत्रण और इंटरफ़ेस परिपथ के माध्यम से विद्युत ग्रिड से जुड़े होते हैं, जबकि पोर्टेबल सौर आवेशक ऑफ-ग्रिड (यानी कार, नाव या आरवी) का उपयोग किया जाता है।
हालांकि पोर्टेबल सोलर आवेशक केवल सूर्य से ऊर्जा प्राप्त करते हैं, वे कुछ कम रोशनी में भी आवेशित कर सकते हैं जैसे सूर्यास्त के समय)। पोर्टेबल सोलर आवेशक अक्सर अल्पमात्रीय आवेशितन के लिए उपयोग किए जाते हैं, हालांकि कुछ संप्रहार को पूरी तरह से पुनः आवेशन कर सकते हैं।
समयांकक-आधारित आवेशक
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एक समयांकक आवेशक का निर्गम पूर्व निर्धारित समय अंतराल के बाद समाप्त हो जाता है। 1990 के दशक के अंत में कम क्षमता वाले उपभोक्ता Ni-सीd कोशिकाओं को आवेशित करने के लिए उच्च क्षमता वाले Ni-सीd सेल के लिए समयांकक आवेशक सबसे आम प्रकार थे।
अक्सर एक समयांकक आवेशक और बैटरियों का सेट एक बंडल के रूप में खरीदा जा सकता है और आवेशक का समय विशेष रूप से उन बैटरियों के लिए निर्धारित किया जाता है। यदि कम क्षमता की बैटरियों को आवेशित किया जाता है, तो वे ओवर आवेशित हो जाती हैं, और यदि उच्च क्षमता की बैटरियों को समयांकक- आवेशित किया जाता है, तो वे पूरी क्षमता तक नहीं पहुंच पाती हैं।
समयांकक आधारित आवेशक्स में यह कमी भी थी कि पूरी तरह से निर्वहन नहीं होने वाली संप्रहार को आवेशित करने से अति आवेशितन हो जाएगी।
ट्रिकल आवेशक
ट्रिकल आवेशक आमतौर पर लो- विद्युत प्रवाह (आमतौर पर 5-1,500 mA के बीच) होता है। वे आम तौर पर छोटी क्षमता की संप्रहार (2–30 आह) आवेशित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। उनका उपयोग कारों और नावों में बड़ी क्षमता वाली संप्रहार (> 30 आह) को बनाए रखने के लिए भी किया जाता है। बड़े अनुप्रयोगों में, संप्रहार आवेशक का विद्युत प्रवाह केवल ट्रिकल विद्युत प्रवाह प्रदान करने के लिए पर्याप्त होता है। ट्रिकल आवेशक की तकनीक के आधार पर इसे अनिश्चित काल के लिए संप्रहार से कनेक्टेड छोड़ा जा सकता है। कुछ संप्रहार प्रकार अल्पमात्रीय आवेशितन के लिए उपयुक्त नहीं हैं। उदाहरण के लिए, अधिकांश ली-आयन बैटरियों को सुरक्षित रूप से ट्रिकल आवेशित नहीं किया जा सकता है और इससे आग या विस्फोट हो सकता है।
यूनिवर्सल संप्रहार आवेशक -एनाल्जर
सबसे परिष्कृत आवेशक का उपयोग महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों (जैसे सैन्य या विमानन संप्रहार) में किया जाता है। इन भारी शुल्क वाले स्वचालित "बुद्धिमान आवेशन" सिस्टम को संप्रहार निर्माता द्वारा निर्दिष्ट जटिल आवेशन चक्रों के साथ प्रोग्राम किया जा सकता है। सर्वश्रेष्ठ सार्वभौमिक हैं (यानी सभी प्रकार की संप्रहार आवेशित कर सकते हैं), और इसमें स्वचालित क्षमता परीक्षण और विश्लेषण कार्य शामिल हैं।
USB- आधारित आवेशक
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चूंकि यूनिवर्सल सीरियल बस विनिर्देश पांच वोल्ट की शक्ति प्रदान करता है, इसलिए किसी डिवाइस को बिजली की आपूर्ति से जोड़ने के लिए यूएसबी केबल का उपयोग करना संभव है। इस दृष्टिकोण पर आधारित उत्पादों में सेल्युलर फोन के लिए आवेशक, पोर्टेबल डिजिटल ऑडियो प्लेयर और टैबलेट कंप्यूटर शामिल हैं। वे पूरी तरह से संगत USB परिधीय उपकरण या अनियंत्रित, साधारण आवेशक हो सकते हैं।
पावर बैंक
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एक पावर या संप्रहार बैंक एक पोर्टेबल डिवाइस है जो आमतौर पर यूएसबी पोर्ट के माध्यम से अपने अंतर्निहित संप्रहार से ऊर्जा और बिजली की आपूर्ति कर सकता है।
पावर बैंकों के विभिन्न आकार होते हैं और इनमें आमतौर पर 18650 संप्रहार सेल होते हैं। सबसे छोटे पावर बैंक में सिंगल सेल होता है। मोबाइल फोन के लिए मध्यम आकार के सेल में आमतौर पर समानांतर परिपथ में कुछ सेल होते हैं, और बड़े वाले अतिरिक्त रूप से दो श्रृंखलाओं में होते हैं।
पावर बैंक मोबाइल फोन और टैबलेट कंप्यूटर जैसे यूएसबी पोर्ट के साथ संप्रहार से चलने वाले छोटे उपकरणों को आवेशित करने के लिए लोकप्रिय हैं और इसका उपयोग विभिन्न यूएसबी-संचालित एक्सेसरीज जैसे लाइट, छोटे पंखे और बाहरी डिजिटल कैमरा संप्रहार आवेशक के लिए बिजली की आपूर्ति के रूप में किया जा सकता है। वे आमतौर पर एक यूएसबी बिजली की आपूर्ति के साथ पुनः आवेशन करते हैं। हाल ही के पावर बैंक USB-सी का उपयोग करते हैं और पश्चगामी संगतता के लिए अतिरिक्त USB-B माइक्रो पोर्ट की सुविधा दे सकते हैं।
पावर बैंक में एक नियंत्रण परिपथ शामिल होता है जो संप्रहार की आवेशन को नियंत्रित करता है और यूएसबी पोर्ट के लिए संप्रहार वोल्टता को 5.0 वोल्ट में परिवर्तित करता है।[citation needed] पावर बैंक स्वचालित रूप से संपर्क और पावर का पता लगाने में सक्षम हो सकते हैं। यदि वर्तमान लोड एक विशिष्ट अवधि के लिए मॉडल-विशिष्ट सीमा के अंतर्गत है, तो पावर बैंक स्वचालित रूप से बंद हो सकता है।[17]
आवेशन स्थिति को आमतौर पर प्रत्येक क्वार्टल के लिए चार एलईडी लैंप के माध्यम से इंगित किया जाता है, जबकि कुछ उच्च अंत मॉडल में सटीक प्रतिशत डिस्प्ले होता है।[18][19]
कुछ पावर बैंक वायरलेस तरीके से बिजली देने में सक्षम होते हैं, कुछ आवश्यक होने पर आकस्मिक निकट-दूरी रोशनी के लिए एक एलईडी फ्लैशलाइट से लैस होते हैं, और कुछ में पास-थ्रू आवेशन सुविधा होती है जो एक साथ आवेशित होने पर अपने यूएसबी पोर्ट के माध्यम से बिजली प्रदान करने की अनुमति देती है।[20]
कुछ बड़े पावर बैंकों में लैपटॉप कंप्यूटर जैसी उच्च शक्ति मांगों के लिए डीसी कनेक्टर (या बैरल कनेक्टर) होते हैं।
संप्रहार के मामले
संप्रहार केस छोटे पावर बैंक होते हैं जो केस की तरह मोबाइल फोन के पिछले हिस्से से जुड़े होते हैं। USB आवेशन पोर्ट के माध्यम से,[21] या वायरलेस तरीके से बिजली की आपूर्ति की जा सकती है।[22]
संप्रहार केस भी कैमरा ग्रिप एक्सेसरी के रूप में मौजूद हैं, जैसा कि Nokia Lumia 1020 के लिए था।।[23]
हटाने योग्य रियर कवर वाले मोबाइल फोन के लिए, विस्तारित संप्रहार मौजूद हैं। ये बड़ी आंतरिक बैटरियां हैं जो डिफॉल्ट की जगह एक समर्पित, अधिक विशाल रियर कवर से जुड़ी हैं। संलग्न होने पर अन्य फोन मामलों के साथ असंगति एक नुकसान है।[24]
अनुप्रयोग
चूंकि संप्रहार आवेशक को संप्रहार से कनेक्ट करने का इरादा है, इसमें डीसी वोल्टता निर्गम का वोल्टता विनियमन या फ़िल्टरिंग नहीं हो सकता है, उन्हें इस तरह बनाना सस्ता है। वोल्टता विनियमन और फ़िल्टरिंग दोनों से लैस संप्रहार आवेशक को कभी-कभी संप्रहार एलिमिनेटर कहा जाता है।।
वाहनों के लिए संप्रहार आवेशक
वाहनों के लिए दो मुख्य प्रकार के आवेशक्स का उपयोग किया जाता है:
- एक ईंधन वाहन की कार की संप्रहार को पुनः आवेशन करने के लिए, जहां एक मॉड्यूलर आवेशक का उपयोग किया जाता है,आमतौर पर एक IUOU संप्रहार आवेशन | 3-स्टेज आवेशक।
- एक विद्युतवाहन (ईवी) संप्रहार पैक को पुनः आवेशन करने के लिए,आवेशन स्टेशन देखें।
कार संप्रहार के लिए आवेशक अलग-अलग दरिंग में आते हैं। दो एम्पीयर तक दर किए गए आवेशक का उपयोग पार्क किए गए वाहन की संप्रहार या बगीचे के ट्रैक्टरों या इसी तरह के उपकरणों पर छोटी संप्रहार के लिए आवेशित बनाए रखने के लिए किया जा सकता है। एक मोटर चालक ऑटोमोबाइल संप्रहार के रखरखाव के लिए या गलती से निर्वहन हो चुकी वाहन संप्रहार को पुनः आवेशन करने के लिए कुछ एम्पीयर से दस या पंद्रह एम्पीयर का आवेशक रख सकता है। सर्विस स्टेशनों और वाणिज्यिक गैरेज में एक या दो घंटे में संप्रहार को पूरी तरह से आवेशित करने के लिए एक बड़ा आवेशक होगा, अक्सर ये आवेशक एक आंतरिक दहन इंजन स्टार्टर को क्रैंक करने के लिए आवश्यक सैकड़ों एम्पीयर को संक्षेप में स्रोत कर सकते हैं।
विद्युतवाहन संप्रहार
विद्युतवाहन संप्रहार आवेशक (ईसीएस) विभिन्न ब्रांडों और विशेषताओं में आते हैं। ये आवेशक 1 kW से 7.5 kW अधिकतम आवेशित दर तक भिन्न होते हैं। कुछ एल्गोरिथम आवेशित कर्व्स का उपयोग करते हैं, अन्य निरंतर वोल्टता, निरंतर विद्युत प्रवाह का उपयोग करते हैं। कुछ कैन पोर्ट के माध्यम से अंतिम उपयोगकर्ता द्वारा प्रोग्राम करने योग्य होते हैं, कुछ में अधिकतम वोल्टता और एम्परेज के लिए डायल होते हैं, कुछ निर्दिष्ट संप्रहार पैक वोल्टता, amp-घंटे और रसायन विज्ञान के लिए पूर्व निर्धारित होते हैं। कीमतें $400 से $4500 तक होती हैं।
10 amp-घंटे की संप्रहार को 1 amp आवेशक के साथ पूरी तरह से निर्वहन की गई स्थिति से पूरी तरह से आवेशित होने की स्थिति में पहुंचने में 15 घंटे लग सकते हैं क्योंकि इसके लिए संप्रहार की क्षमता के लगभग 1.5 गुना की आवश्यकता होगी।
सार्वजनिक ईवी आवेशन स्टेशन 6 kW (40 amp परिपथ से 208 से 240 VAसी की होस्ट पावर) प्रदान करते हैं। 6 kW एक EV को रात भर आवेशित करने के 1 kW की तुलना में लगभग 6 गुना अधिक तेजी से पुनः आवेशन करेगा।
तेजी से आवेशित करने से पुनः आवेशन समय और भी तेज हो जाता है और यह केवल उपलब्ध एसी पावर, संप्रहार प्रकार और आवेशन सिस्टम के प्रकार द्वारा सीमित होता है।।[25]
ऑनबोर्ड ईवी आवेशक (ईवी के पैक को पुनः आवेशन करने के लिए एसी पावर को डीसी पावर में बदलें) हो सकते हैं:
- पृथक: वे ए / सी विद्युत मुख्य और आवेशित की जा रही संप्रहार के बीच कोई भौतिक संबंध नहीं बनाते हैं। ये आम तौर पर ग्रिड और आवेशन वाहन के बीच किसी प्रकार के आगमनात्मक संपर्क को नियोजित करते हैं। कुछ पृथक आवेशक समानांतर में उपयोग किए जा सकते हैं। यह एक बढ़ा हुआ आवेशित विद्युत प्रवाह और कम आवेशन समय की अनुमति देता है। संप्रहार की अधिकतम वर्तमान दरिंग है जिसे पार नहीं किया जा सकता है
- गैर-पृथक: संप्रहार आवेशक का A/सी आउटलेट की वायरिंग से सीधा विद्युत संपर्क होता है। गैर-पृथक आवेशक का उपयोग समानांतर में नहीं किया जा सकता है।
पावर-फैक्टर सुधार (पीएफसी) आवेशक्स अधिक अधिकतम वर्तमान में प्लग दे सकते हैं, आवेशन समय को छोटा कर सकते हैं।
आवेशित स्टेशन
प्रोजेक्ट बेटर प्लेस मई 2013 में दिवालिएपन के लिए दाखिल होने तक पट्टों और क्रेडिट के माध्यम से आवेशन स्टेशनों का एक नेटवर्क तैनात कर रहा था और वाहन संप्रहार की लागत को सब्सिडी दे रहा था।
इंडक्शन-पावर्ड आवेशन
कोरिया एडवांस्ड इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (KAIST) के शोधकर्ताओं ने एक विद्युतट्रांसपोर्ट सिस्टम (ऑनलाइन विद्युतव्हीकल, OLEV कहा जाता है) विकसित किया है, जहां वाहनों को इंडक्टिव आवेशन के जरिए सड़क की सतह के नीचे केबल से बिजली की जरूरत होती है, (जहां एक पावर स्रोत को सड़क की सतह के नीचे रखा जाता है और बिजली को वाहन पर ही वायरलेस तरीके से उठाया जाता है।[26]
मोबाइल फोन आवेशक
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अधिकांश मोबाइल फोन आवेशक वास्तव में आवेशक नहीं होते हैं, केवल पावर एडेप्टर होते हैं जो आवेशन परिपथरी के लिए एक शक्ति स्रोत प्रदान करते हैं जो लगभग हमेशा मोबाइल फोन के भीतर होता है। पुराने वाले कुख्यात रूप से विविध हैं, जिनमें डीसी कनेक्टर-शैलियों और वोल्टता की एक विस्तृत विविधता है, जिनमें से अधिकांश अन्य निर्माताओं के फोन या एक ही निर्माता के फोन के विभिन्न मॉडलों के साथ संगत नहीं हैं। कुछ उच्च अंत मॉडल में कई पोर्ट होते हैं जो एक डिस्प्ले से लैस होते हैं जो निर्गम विद्युत प्रवाह को इंगित करता है।[27] कुछ आवेशन पैरामीटर जैसे क्वालकॉम क्विक आवेशित या मीडियाटेक पंप एक्सप्रेस के लिए संचार विज्ञप्ति का समर्थन करते हैं।
"12V" ऑटोमोबाइल सहायक पावर आउटलेट के लिए आवेशक संगतता सुनिश्चित करने के लिए 24 या 32 वोल्ट (प्रत्यक्ष धारा) तक के इनपुट वोल्टता का समर्थन कर सकते हैं, और वाहन की विद्युत प्रणाली के वर्तमान या वोल्टता की निगरानी के लिए एक डिस्प्ले से लैस हो सकते हैं।[28]
चीन, यूरोपीय आयोग और अन्य देश यूएसबी मानक का उपयोग करके मोबाइल फोन आवेशक पर एक राष्ट्रीय मानक बना रहे हैं।[29]जून 2009 में, दुनिया के 10 सबसे बड़े मोबाइल फोन निर्माताओं ने यूरोपीय संघ में बेचे जाने वाले सभी डेटा-सक्षम मोबाइल फोन के लिए एक माइक्रोयूएसबी से लैस सामान्य बाहरी बिजली आपूर्ति (ईपीएस) के लिए विनिर्देशों को विकसित करने और समर्थन करने के लिए एक समझौता ज्ञापन पर हस्ताक्षर किए।[30]22 अक्टूबर 2009 को, अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ ने मोबाइल हैंडसेट (माइक्रो-यूएसबी) के लिए एक सार्वभौमिक आवेशक के लिए एक मानक की घोषणा की।[31]
स्थिर संप्रहार संयंत्र
दूरसंचार, बिजली और कंप्यूटर की निर्बाध बिजली आपूर्ति सुविधाओं में प्राथमिक ग्रिड बिजली के रुकावटों के दौरान कई घंटों तक महत्वपूर्ण भार बनाए रखने के लिए बहुत बड़े स्टैंडबाय संप्रहार बैंक (संप्रहार कमरों में स्थापित) हो सकते हैं। ऐसे आवेशक स्थायी रूप से स्थापित होते हैं और तापमान क्षतिपूर्ति, विभिन्न सिस्टम दोषों के लिए पर्यवेक्षी अलार्म, और अक्सर अनावश्यक स्वतंत्र बिजली आपूर्ति और अनावश्यक रेक्टिफायर सिस्टम से लैस होते हैं। स्थिर संप्रहार संयंत्रों के लिए आवेशक में पर्याप्त वोल्टता विनियमन और निस्पंदन और रखरखाव के लिए संप्रहार को वियोजित करने की अनुमति देने के लिए पर्याप्त वर्तमान क्षमता हो सकती है, जबकि आवेशक प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी) सिस्टम लोड की आपूर्ति करता है। आवेशक की क्षमता सिस्टम लोड को बनाए रखने और पूरी तरह से निर्वहन की गई संप्रहार को 8 घंटे या अन्य अंतराल के भीतर पुनः आवेशन करने के लिए निर्दिष्ट है।
लंबे समय तक संप्रहार जीवन
एक ठीक से डिज़ाइन किया गया आवेशक संप्रहार को उनके पूरे चक्र जीवन तक पहुंचने की अनुमति दे सकता है। एक से अधिक सेल पैक में अतिरिक्त आवेशन विद्युत प्रवाह, लंबी अति आवेशितन, या सेल रिवर्सल से कोशिकाओं को नुकसान होता है और संप्रहार की जीवन प्रत्याशा सीमित हो जाती है।
अधिकांश आधुनिक सेल फोन, लैपटॉप और टैबलेट कंप्यूटर, और अधिकांश विद्युतवाहन लिथियम-आयन संप्रहार का उपयोग करते हैं।[32] यदि संप्रहार को बार-बार आवेशित किया जाता है तो ये बैटरियां सबसे लंबे समय तक चलती हैं, कोशिकाओं को पूरी तरह से निर्वहन करने से उनकी क्षमता अपेक्षाकृत जल्दी कम हो जाएगी, लेकिन अधिकांश ऐसी बैटरियों का उपयोग उपकरण में किया जाता है जो पूर्ण निर्वहन के दृष्टिकोण को समझ सकते हैं और उपकरण का उपयोग बंद कर सकते हैं।[citation needed] जब आवेशित करने के बाद संग्रहीत किया जाता है, तो लिथियम संप्रहार सेल पूरी तरह आवेशित होने पर अधिक खराब हो जाते हैं, अगर वे केवल 40-50% आवेशित होते हैं। सभी प्रकार की संप्रहार की तरह, उच्च तापमान पर भी गिरावट तेजी से होती है। लिथियम-आयन संप्रहार में गिरावट अक्सर सेल ऑक्सीकरण के कारण आंतरिक संप्रहार प्रतिरोध में वृद्धि के कारण होती है। इससे संप्रहार की दक्षता कम हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप संप्रहार से कम शुद्ध विद्युत प्रवाह उपलब्ध होता है।[citation needed]हालाँकि, यदि Li-ION कोशिकाओं को एक निश्चित वोल्टता से नीचे निर्वहन किया जाता है, तो एक रासायनिक प्रतिक्रिया होती है जो उन्हें पुनः आवेशन करने पर खतरनाक बना देती है, यही कारण है कि उपभोक्ता वस्तुओं में ऐसी कई बैटरियों में अब एक "इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज" होता है जो वोल्टता के नीचे गिरने पर उन्हें स्थायी रूप से निष्क्रिय कर देता है। स्तर निर्धारित करें। इलेक्ट्रॉनिक फ़्यूज़ परिपथरी संप्रहार से थोड़ी मात्रा में विद्युत प्रवाह खींचती है, जिसका अर्थ है कि यदि लैपटॉप की संप्रहार को आवेशित किए बिना लंबे समय तक छोड़ दिया जाता है, और बहुत कम प्रारंभिक अवस्था के साथ, संप्रहार स्थायी रूप से नष्ट हो सकती है।
मोटर वाहन, जैसे नाव, आरवी, एटीवी, मोटरसाइकिल, कार, ट्रक आदि में लेड-एसिड संप्रहार का उपयोग किया गया है। ये बैटरियां एक सल्फ्यूरिक एसिड इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करती हैं और आम तौर पर स्मृति प्रभाव प्रदर्शित किए बिना आवेशित और निर्वहन की जा सकती हैं, हालांकि सल्फेशन (संप्रहार में एक रासायनिक प्रतिक्रिया जो लीड पर सल्फेट्स की एक परत जमा करती है) समय के साथ होगी। आमतौर पर सल्फेटेड बैटरियों को नई बैटरियों से बदल दिया जाता है, और पुरानी को रिसाइकल किया जाता है। जब संप्रहार को "फ्लोट आवेशित" करने के लिए रखरखाव आवेशक का उपयोग किया जाता है तो लीड-एसिड संप्रहार काफी लंबे जीवन का अनुभव करेगी। यह संप्रहार को 100% से कम आवेशित होने से रोकता है, सल्फेट को बनने से रोकता है। सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने के लिए उचित तापमान मुआवजा फ्लोट वोल्टता का उपयोग किया जाना चाहिए।
यह भी देखें
- ऑटोमोटिव अल्टरनेटर - कार में बैटरी चार्जिंग डिवाइस
- इलेक्ट्रिक बस#चार्जिंग
- बैटरी एलिमिनेटर
- बैटरी प्रबंधन प्रणाली
- प्रभारी नियंत्रक
- ईंधन-एक कियोस्क-आधारित चार्जिंग सेवा
- लिथियम आयन बैटरी
- रिचार्जेबल क्षारीय बैटरी
- सौर ऊर्जा
- सौर दीपक
- प्रभार की स्थिति (बैटरी)
संदर्भ
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