توانائی ذخیرہ کرنے کے لیے لتیم آئن بیٹری چارج کرنے کا طریقہ

Forfatter: Iflowpower – Fournisseur de centrales électriques portables

نکل کیڈمیم جیسی پرانی ٹیکنالوجیز کے مقابلے میں، لیتھیم آئن بیٹری کیمسٹری ٹیکنالوجی پورٹیبل آلات کی طاقت کی کثافت کو بہت بہتر بناتی ہے، اور جب سنگل چارجنگ ہوتی ہے تو ان سسٹمز کے عام آپریشن کے وقت کی پیروی کرتی ہے۔ لیتھیم آئن بیٹری کا سیلف ڈسچارج ریشو نکل-کیڈمیم اور نکل میٹل ہائیڈرائیڈز کا نصف ہے، جو شیلف لائف میں بھی مدد کرتا ہے، سامان کو چارج کرنے کی اجازت دیتا ہے، تاکہ صارفین کو استعمال سے پہلے خریدنے کی ضرورت نہ پڑے۔ لتیم آئنوں کا نقصان ابتدائی کیمسٹری کے مقابلے پرانی ٹیکنالوجی سے زیادہ پیچیدہ ہے۔

تاہم، لیتھیم آئنوں کی پاور ڈیلیوری کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لیے محتاط انتظام کا استعمال کیا جا سکتا ہے، یہ نہ صرف ایک بہتر تجربہ فراہم کرتا ہے، بلکہ آپ کو چھوٹی بیٹریاں استعمال کرنے کے لیے اپنے ڈیزائن کو تنگ کرنے کی بھی اجازت دیتا ہے۔ چونکہ بیٹری پہننے کے قابل ڈیوائس کے سائز اور وزن میں نمایاں تناسب کا حامل ہے، اس لیے چارجنگ سرکٹ کو دوسرے چارجنگ سرکٹ میں تبدیل کرنا قابل ذکر ہے۔ لیتھیم آئن بیٹریوں کا اہم مسئلہ یہ ہے کہ وہ ضرورت سے زیادہ چارجنگ کے لیے بہت حساس ہوتی ہیں، کیونکہ بہت زیادہ وولٹیج مادی تناؤ کا سبب بن سکتا ہے، اس طرح بیٹری کی زندگی کم ہو جاتی ہے۔

اگر چارج 4.2V فی بیٹری کے وولٹیج سے زیادہ ہے، تو وہ سیکورٹی کے خطرات بھی لاتے ہیں۔ کم لاگت والے چارجنگ سرکٹس کو زیادہ چارج کیا جا سکتا ہے، کیونکہ بیٹری اصل حد تک نہیں پہنچتی ہے۔

وہ نام نہاد چارجنگ اور چلانے کی حکمت عملی استعمال کرتے ہیں، اس حکمت عملی کا یہ فائدہ ہے کہ یہ جلد نظر آتی ہے۔ یہ حکمت عملی لتیم آئن چارجنگ وکر کی خصوصیات کا استعمال کرتی ہے، جسے چار اہم مراحل میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ پہلا مرحلہ بیٹری کی فراہمی کے لیے مستقل کرنٹ کا استعمال کرتا ہے۔

بیٹری کے ساتھ، اس کا وولٹیج کم و بیش لکیری ہے۔ چوٹی کے آس پاس میں وولٹیج چپٹا ہوتا ہے، اس وقت چارجر رک سکتا ہے۔ تاہم، اس وقت صرف تقریباً 85% چارج ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں استعمال کا وقت نظریہ میں کم ہوتا ہے۔

اس کے علاوہ، حفاظتی وجوہات کی بناء پر، کٹ آف وولٹیج کو عام طور پر زیادہ سے زیادہ وولٹیج سے نیچے سیٹ کیا جاتا ہے، اور بیٹری پر لاگو زیادہ سے زیادہ چارج کو مزید کم کر دیتا ہے۔ کٹ آف وولٹیج عام زیادہ سے زیادہ 4 کے بجائے 3.8V ہے۔

2V، لہذا بیٹری کی صلاحیت کا 60٪ دستیاب ہے۔ باقی چارجنگ سنترپتی یا مستقل وولٹیج کے مرحلے کے دوران کی جاتی ہے۔ اگرچہ تیز چارجر چارجنگ کرنٹ کو شامل کرکے سنترپتی کے مرحلے تک پہنچنے کے لیے درکار وقت کو کم کر سکتا ہے، لیکن اس کا اثر سنترپتی کے مرحلے کو بڑھانے کا ہوتا ہے، اور تناؤ سے بچاؤ کے لیے سنترپتی کے مرحلے کو احتیاط سے اور درست طریقے سے منظم کرتا ہے۔

شکل 1: لیتھیم آئن بیٹریوں کی چارجنگ کا مرحلہ، بشمول اعلی درجہ حرارت کے حالات میں تھرمل ایڈجسٹمنٹ کے مراحل۔ اوور فلو سے بھری بیٹری کو جانچنا مشکل ہے، اس لیے وقت یا موجودہ سطح کو پراکسی کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے اس بات کی نشاندہی کرنے کے لیے کہ بیٹری مکمل چارج ہونے کے قریب ہے۔ عام طور پر، سنترپتی چارجنگ تقریبا دو گھنٹے ہوتی ہے، اس طرح مناسب وقت کی فراہمی ہوتی ہے۔

سنترپتی چارجنگ کے دوران، موجودہ انڈیکس میں کمی آتی ہے۔ جب کرنٹ پہلے مرحلے میں استعمال ہونے والی سطح کے تقریباً 3% تک پہنچ جاتا ہے، تو بیٹری کو عام طور پر مکمل چارج سمجھا جاتا ہے اور یہ عمل رک سکتا ہے۔ سیر شدہ چارجنگ کے دوران استعمال ہونے والے وولٹیج کو ایک فیصد یا اس سے بہتر میں ایڈجسٹ کیا جاتا ہے۔

سیر شدہ چارج کرنے والے سرکٹس موجودہ ٹیسٹنگ کا استعمال کر سکتے ہیں اور عمل کو منظم کرنے کے لیے دبائیں تاکہ اس بات کو یقینی بنایا جا سکے کہ وقت کے بعد بجلی کٹ جائے گی، اور دھاتی لیتھیم جمع ہو جائے گا، جس کے نتیجے میں آگ لگ جائے گی۔ درجہ حرارت کنٹرول چارجنگ میں بھی مفید ہے۔ پہلے مرحلے میں، اندرونی مزاحمت نسبتاً کم ہے، بیٹری کو ختم نہیں کیا جائے گا۔

سنترپتی کے مرحلے میں داخل ہونے کے بعد، بیٹری گرم ہو جائے گی۔ لہذا، درجہ حرارت سینسر اس بات کو یقینی بنانے سے متعلق ہے کہ بیٹری زیادہ گرم نہیں ہوگی اور محفوظ خطرہ بہت اہم ہے۔ بیٹری مینوفیکچررز اپنی مصنوعات کے لیے درجہ حرارت کی ایک محفوظ حد فراہم کریں گے، اور عام طور پر تھرمسٹر فراہم کریں گے جو بیٹری پیک میں چارجر سرکٹ میں ADCs یا موازنہ سرکٹس کے ساتھ استعمال کیے جاسکتے ہیں۔

چارج کرنے کے عمل کو گہرائی میں کمی سے پہلے چارج کیا جانا ہے۔ یہ قابل چارج بیٹری کو دوبارہ شروع کرنے کے لیے ٹرکل چارجنگ کا استعمال کرتا ہے - جانچا گیا کہ ان کا وولٹیج 3V سے کم ہوگا۔ ایک بار ٹرکل کے عمل کو کافی چارج کے ساتھ فراہم کیا جاتا ہے، وولٹیج 3V یا اس سے زیادہ ہو جائے گا اور عام پہلے مرحلے کے چارجنگ کے عمل کو سنبھالا جا سکتا ہے۔

Linglurt کا LTC4065 چارجر IC ایک چھوٹے سائز کا DFN پیکیج استعمال کرتا ہے جو لیتھیم آئن بیٹریوں کے لیے درکار مختلف چارجنگ طریقوں کو سپورٹ کرنے کے لیے فیڈ بیک لوپس کو ترتیب دینے کا طریقہ فراہم کرتا ہے۔ یہ آلہ مسلسل کرنٹ اور مستقل وولٹیج چارج کرنے کے طریقوں کے ساتھ ساتھ ایک مستقل درجہ حرارت کو بھی سپورٹ کرتا ہے تاکہ بیٹری کو مؤثر طریقے سے چارج کیا جا سکے۔ اعلی درجہ حرارت کی چارجنگ کو سپورٹ کرنے کے لیے، LTC4065 میں حرارت کی حد کا سرکٹ ہے۔

یہ چارجنگ کرنٹ کو ایک عام محیطی درجہ حرارت کے مطابق سیٹ کر سکتا ہے (بدترین صورتحال کے بجائے)، اور اس بات کو یقینی بنا سکتا ہے کہ بدترین صورت میں چارجر خود بخود کم ہو جائے۔ LTC4065 میں، تین ایمپلیفائر فیڈ بیک لوپس مستقل کرنٹ، مستقل وولٹیج، اور مستقل درجہ حرارت موڈ کو کنٹرول کرتے ہیں۔ چوتھے ایمپلیفائر فیڈ بیک لوپ کا استعمال موجودہ ماخذ جوڑے کی آؤٹ پٹ رکاوٹ کو شامل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ ایک ڈرین کرنٹ دوسرے ڈرین کرنٹ کا صرف ہزار گنا ہے۔

مستقل کرنٹ اور مستقل وولٹیج کے آپریشنز کے لیے ایک الگ فیڈ بیک لوپ چارجر کو کسی بھی ماڈل کی بنیاد پر مجبور کرتا ہے جو چارجنگ کرنٹ کو کم سے کم کرنے کی کوشش کرتا ہے۔ ایک اور یمپلیفائر آؤٹ پٹ سیر شدہ ہے، جو مؤثر طریقے سے سسٹم سے اس کے لوپ کو ختم کرتا ہے۔ جب مستقل کرنٹ موڈ میں ہوتا ہے، تو یہ درست طریقے سے 1v پر چلا جاتا ہے۔

فیصد رواداری ریزسٹر (rPROG) کا استعمال کرکے کرنٹ کو پروگرام کرنے کے لیے پروگ پن۔ جب مستقل وولٹیج موڈ کو پسند کیا جاتا ہے، تو مستقل وولٹیج لوپ اپنے الٹے ان پٹ کو اندرونی حوالہ وولٹیج کی طرف لے جاتا ہے۔ اندرونی ریزسٹر ڈیوائیڈر اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ بیٹری وولٹیج 4 پر رہے۔

2V.Prog پن وولٹیج مسلسل وولٹیج موڈ میں چارج کرنٹ کی نشاندہی بھی کر سکتا ہے۔ ایک عام کام میں، چارجنگ کا دورانیہ مستقل کرنٹ موڈ سے شروع ہوتا ہے - بیٹری کو فراہم کردہ کرنٹ 1000V/rProg کے برابر ہوتا ہے۔

اگر LTC4065 کی بجلی کی کھپت قریب ہے۔ 115°C، حد درجہ حرارت یمپلیفائر چارج کرنٹ کو کم کرنا شروع کر دے گا، چپ کے درجہ حرارت کو تقریباً 115°C. درجہ حرارت کی پابندی کے موڈ سے باہر ہونے کے بعد، LTC 4065 مستقل کرنٹ موڈ واپس کر دے گا یا مستقل درجہ حرارت کے موڈ سے مستقل وولٹیج موڈ میں داخل ہو جائے گا۔ چاہے یہ موڈ ہو، PROG پن کا وولٹیج بیٹری کو فراہم کردہ کرنٹ کے متناسب ہے۔

اندرونی پریس آف ٹائم سرکٹری اور ٹرکل چارجنگ مینجمنٹ نے مؤثر لتیم آئن بیٹری کے انتظام کے لیے درکار افعال کو بہتر بنایا ہے۔ ڈیوائس 0.6% فلوٹنگ وولٹیج کی درستگی فراہم کرتی ہے، صرف دو بیرونی اجزاء۔

جب ان پٹ پاور کو ہٹا دیا جاتا ہے، تو LTC4065 خود بخود کم کرنٹ حالت میں داخل ہو جاتا ہے اور بیٹری کا رساو کم ہو جاتا ہے۔ 1μنیچے A. پاور لگنے کے بعد، LTC4065 شٹ ڈاؤن موڈ میں داخل ہو سکتا ہے اور پاور سپلائی کو 20 پر گرا سکتا ہے۔

μنیچے A. شکل 2: چارجنگ اسٹیٹس فلو چارٹ LTC4065 فیصلہ اس سے ملتا جلتا ہے۔ LTC4065 کی طرح، MaximIntegrated MAX1551 میں بھی تھرمل محدود کرنے کے فنکشنز ہیں، بہترین چارجنگ، بدترین کیس بیٹری اور ان پٹ وولٹیج سے تھرمل طور پر محدود کیے بغیر۔

گرمی کی حد تک پہنچنے پر، MAX 15551 اور MAX 1555 مکمل طور پر چارج کرنا بند نہیں کریں گے، لیکن آہستہ آہستہ چارجنگ کرنٹ کو کم کر دیں گے، جو سسٹم میں ٹھنڈا ہونے پر کام کو برقرار رکھنے میں مدد کرتا ہے۔ SOT23 پیکیج کا استعمال کیا جاتا ہے، MAX1551 اور MAX 1555 کی طرح، Microchiptechnology کی طرف سے تیار کردہ MCP73811 مسلسل دباؤ اور مسلسل کرنٹ چارجنگ کے ساتھ فراہم کیا جاتا ہے، بعد میں صرف بیرونی مزاحمت کے ذریعے پروگرام کیا جاتا ہے، اور ایک بلٹ ان ہیٹ سنسر درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کی حد چارج سے لیس ہے۔ ٹیکساس انسٹرومینٹس (TI) کی BQ2409X سیریز ایک انتہائی مربوط لکیری چارجر ڈیوائس ہے، جو اسپیس پر مبنی پورٹیبل استعمال کا سامنا کرتی ہے۔

یہ ICs USB پورٹ پاور کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں یا AC اڈاپٹر کو ہائی ان پٹ وولٹیج رینج اور ان پٹ اوور وولٹیج تحفظ کے ساتھ ایڈجسٹ نہیں کیا جا سکتا ہے۔ BQ2904X ایڈجسٹمنٹ، مستقل کرنٹ اور مستقل وولٹیج چارجنگ کرتا ہے۔ چارجنگ کے تمام مراحل میں، اندرونی کنٹرول لوپ اندرونی درجہ حرارت کی حد سے تجاوز کرنے پر IC جنکشن درجہ حرارت اور کم چارجنگ کرنٹ کو مانیٹر کرتا ہے۔

اگرچہ لتیم آئن بیٹریوں کو چارج کرنے کی تکنیک کا امتزاج پورٹیبل اور پہننے کے قابل سسٹم بنانے کی اجازت دیتا ہے تاکہ تعمیر کو پورٹیبل اور پہننے کے قابل نظام کو لمبا بنایا جا سکے، لیکن سب سے طویل فنکشن فراہم کیا جاتا ہے، اور بیٹری کا سائز کم کیا جا سکتا ہے۔ چھوٹے سے وزن اور زندگی کے درمیان بہترین تجارت۔ .