صحت سے متعلق لتیم بیٹری کا پتہ لگانے اور سینسنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرکے آٹوموٹو برقی خرابی کو کم کریں۔

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត

ہر پانچ کاروں کی ناکامی بیٹریوں میں سے ایک ہے۔ اگلے چند سالوں میں، الیکٹریکل ٹرانسمیشن، اسٹارٹ/فلیم آؤٹ انجن مینجمنٹ اور ہائبرڈ (بجلی/گیس) جیسی آٹوموٹو ٹیکنالوجیز کی بڑھتی ہوئی مقبولیت کے ساتھ، یہ مسئلہ زیادہ سے زیادہ سنگین ہوتا جائے گا۔ خرابی کو کم کرنے کے لیے، بیٹری کے وولٹیج، کرنٹ اور درجہ حرارت کا درست طریقے سے پتہ لگایا جاتا ہے، اور نتائج کو پہلے سے تیار کیا جاتا ہے، چارجنگ سٹیٹ اور آپریٹنگ سٹیٹ کا استعمال کیا جاتا ہے، اور نتائج انجن کنٹرول یونٹ (ECU) اور کنٹرول چارجنگ فنکشن کو بھیجے جاتے ہیں۔

جدید کاریں 20ویں صدی کے اوائل میں پیدا ہوئیں۔ پہلی کار بڑی طاقت کے ساتھ مینوئل اسٹارٹ اپ پر انحصار کرتی ہے، اس میں بہت زیادہ خطرہ ہوتا ہے، اور کار کے اس ہینڈ کرینک نے بہت زیادہ موت کا سبب بنا ہے۔ 1902 میں پہلی بیٹری اسٹارٹ موٹر کامیابی سے تیار کی گئی۔

1920 تک تمام کاریں شروع ہو چکی ہیں۔ ابتدائی استعمال خشک بیٹری ہے۔ جب برقی توانائی ختم ہوجاتی ہے، تو اسے تبدیل کرنا ضروری ہے۔

جلد ہی، مائع بیٹری (یعنی قدیم لیڈ ایسڈ بیٹری) خشک بیٹری کی جگہ لے لے گی۔ لیڈ ایسڈ بیٹری کا فائدہ یہ ہے کہ جب انجن کام کر رہا ہو تو یہ چارج ہو سکتا ہے۔ پچھلی صدی میں، لیڈ ایسڈ بیٹریوں میں بہت کم تبدیلی آئی ہے، اور آخری اہم بہتری اسے سیل کرنا ہے۔

حقیقی تبدیلی اس کی ضرورت ہے۔ سب سے پہلے، بیٹری صرف کار شروع کرنے، ہارن اور لیمپ کے لیے بجلی کی فراہمی کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ آج، گاڑی کے تمام برقی نظاموں کو اگنیشن سے پہلے چلایا جانا چاہیے۔

نئے الیکٹرانک آلات میں اضافہ صرف GPS اور DVD پلیئرز اور دیگر صارفین کے الیکٹرانک آلات نہیں ہیں۔ آج، انجن کنٹرول یونٹ (ECU)، الیکٹرک کار ونڈو اور الیکٹرک سیٹ، اور باڈی الیکٹرانک ڈیوائس جیسے الیکٹرک سیٹ بہت سے بنیادی ماڈلز کی ایک معیاری ترتیب بن چکی ہے۔ ایکسپونینشل لیول کے نئے بوجھ نے سنجیدگی سے متاثر کیا ہے، اور برقی نظام کی وجہ سے خرابی اس کا ثبوت ہے۔

ADAc اور RAC کے اعدادوشمار کے مطابق، تقریباً 36% تمام کاروں کی ناکامیوں میں برقی خرابی کو قرار دیا جا سکتا ہے۔ اگر تعداد کا تجزیہ کیا جائے تو معلوم ہو سکتا ہے کہ 50% سے زیادہ خرابی لیڈ ایسڈ بیٹری کے اجزاء کی وجہ سے ہوتی ہے۔ بیٹری کے نیچے دو اہم خصوصیات لیڈ ایسڈ بیٹریوں کی صحت کو ظاہر کرتی ہیں: (1) چارجنگ سٹیٹ (SoC): SOC بتاتا ہے کہ کتنا چارج فراہم کیا جا سکتا ہے، بیٹری کی درجہ بندی کی گنجائش (یعنی نئی بیٹری SOC SOC) فیصد کی نمائندگی۔

(2) آپریشن کی حیثیت (SOH): SOH بتاتا ہے کہ کتنا چارج ذخیرہ کیا جا سکتا ہے۔ چارجنگ اسٹیٹ چارج اسٹیٹس کا اشارہ بیٹری کے فیول گیج سے بہتر ہے۔ SOC کا حساب لگانے کے بہت سے طریقے ہیں، جن میں سے دو دو ہیں: اوپن سرکٹ وولٹیج کی پیمائش کا طریقہ اور کولمب پرکھ (جسے کولمب گنتی کا طریقہ بھی کہا جاتا ہے)۔

(1) اوپن سرکٹ وولٹیج (VOC) پیمائش کا طریقہ: بیٹری سے پاک ہونے کے دوران اوپن سرکٹ وولٹیج اور اس کی چارجنگ حالت کے درمیان گاڑھا رشتہ۔ اس حساب کے طریقہ کار کی دو بنیادی حدود ہیں: پہلی، SOC کا حساب لگانے کے لیے، بیٹری کو کھلنا چاہیے، کوئی بوجھ نہیں؛ دوسرا یہ کہ یہ پیمائش کافی استحکام کی مدت کے بعد ہی درست ہوتی ہے۔ یہ حدود VOC طریقہ کو SOC کے آن لائن حساب کتاب کے لیے موزوں نہیں بناتی ہیں۔

یہ طریقہ عام طور پر کار کی مرمت کی دکان میں استعمال کیا جاتا ہے، جہاں بیٹری کو ہٹا دیا جاتا ہے، اور مثبت اور منفی برقی کھمبوں کے درمیان وولٹیج کو وولٹیج ٹیبل سے ماپا جا سکتا ہے۔ (2) کولمب پرکھ: یہ طریقہ کرنٹ ٹو ٹائم پوائنٹس لینے کے لیے کولمب کاؤنٹ کا استعمال کرتا ہے، اس طرح SOC کا تعین ہوتا ہے۔ اس طریقہ کو استعمال کرتے ہوئے، SOC کا اصل وقت میں حساب لگایا جا سکتا ہے، چاہے بیٹری لوڈ کی حالت میں ہو۔

تاہم، کولمب پیمائش کی غلطی وقت کے ساتھ بڑھے گی۔ یہ عام طور پر اوپن سرکٹ وولٹیج اور کولمب کاؤنٹنگ کا استعمال کرتے ہوئے بیٹری کی چارجنگ حالت کا حساب لگاتا ہے۔ چلنے والی حالت کی آپریٹنگ حیثیت بیٹری کی عمومی حالت، اور نئی بیٹریوں کے مقابلے میں چارج ذخیرہ کرنے کی صلاحیت کو ظاہر کرتی ہے۔

خود بیٹری کی نوعیت کی وجہ سے، SOH بہت پیچیدہ ہے، بیٹری کی کیمیائی ساخت اور ماحول پر منحصر ہے۔ بیٹری کا SOH بہت سے عوامل سے متاثر ہوتا ہے، بشمول چارجنگ قبولیت، اندرونی رکاوٹ، وولٹیج، خود سے خارج ہونے والا مادہ اور درجہ حرارت۔ ان عوامل کو عام طور پر آٹوموٹو ماحول میں حقیقی وقت کے ماحول میں ان عوامل کی پیمائش کرنا مشکل سمجھا جاتا ہے۔

سٹارٹ اپ مرحلے (انجن اسٹارٹ) میں، بیٹری سب سے زیادہ بوجھ کے نیچے ہے، اس وقت، لیڈ بیٹری سینسر ڈویلپر کے ذریعہ اصل میں استعمال ہونے والے SOC اور SOH حساب کے طریقے جو اصل میں معروف آٹوموٹیو بیٹری سینسر ڈویلپرز کے ذریعہ استعمال ہوتے ہیں انتہائی خفیہ ہوتے ہیں، اکثر پیٹنٹ ہوتے ہیں۔ حفاظت کرنا۔ دانشورانہ املاک کے مالک کے طور پر، وہ عام طور پر ان الگورتھم کو تیار کرنے کے لیے VARTA اور MOLL کے ساتھ مل کر کام کرتے ہیں۔

تصویر 1 بیٹری کا پتہ لگانے کے لیے عام طور پر استعمال ہونے والے مجرد سرکٹ کو دکھاتا ہے۔ تصویر 1: بیٹری کا پتہ لگانے کا الگ حل کرنٹ کا پتہ لگانے کے لیے، ایک ڈیٹیکشن ریزسٹر (12V ایپلیکیشن عام طور پر 100M میں استعمال ہوتی ہے۔ω) بیٹری منفی اور زمین کے درمیان.

اس ترتیب میں، کار کی دھاتی چیسس عام طور پر ہوتی ہے، اور بیٹری کے موجودہ سرکٹ میں پتہ لگانے کی مزاحمت لگائی جاتی ہے۔ دوسری ترتیب میں، بیٹری کا منفی الیکٹروڈ ہے۔ SOH حسابات کے بارے میں، آپ کو بیٹری کے درجہ حرارت کا بھی پتہ لگانا چاہیے۔

(2) Microcontroller: Microcontroller یا MCU اہم تکمیل کے دو کام۔ پہلا کام اینالاگ کنورٹر (ADC) کے نتیجے پر کارروائی کرنا ہے۔ یہ کام آسان ہو سکتا ہے، جیسے صرف بنیادی فلٹرنگ؛ یہ پیچیدہ ہو سکتا ہے، جیسے SOC اور SOH کا حساب لگانا۔

اصل فنکشن MCU کی پروسیسنگ کی صلاحیتوں اور کار مینوفیکچررز کی ضروریات پر منحصر ہے۔ دوسرا کام مواصلاتی انٹرفیس کے ذریعے عمل کو ECU میں بھیجنا ہے۔ (3) کمیونیکیشن انٹرفیس: فی الحال، لوکل انٹر کنیکٹ نیٹ ورک (LIN) انٹرفیس بیٹری سینسرز اور ECUs کے درمیان سب سے عام مواصلاتی انٹرفیس ہے۔

لن ایک واحد لائن ہے، ایک وسیع معروف CAN پروٹوکول کا کم قیمت متبادل۔ یہ بیٹری کا پتہ لگانے کی سب سے آسان ترتیب ہے۔ تاہم، زیادہ تر درست بیٹری کا پتہ لگانے والے الگورتھم میں بیک وقت بیٹری وولٹیج اور کرنٹ، یا بیٹری وولٹیج، کرنٹ اور درجہ حرارت دونوں کی ضرورت ہوتی ہے۔

ہم وقت ساز نمونے لینے کے لیے، آپ کو ڈیجیٹل کنورٹرز میں دو اینالاگ تک کا اضافہ کرنا ہوگا۔ اس کے علاوہ، ADC اور MCUs بجلی کی فراہمی کو درست طریقے سے کام کرنے کے لیے ایڈجسٹ کرتے ہیں، جس سے سرکٹ کی نئی پیچیدگی پیدا ہوتی ہے۔ اسے لن ٹرانسیور بنانے والے نے پاور سپلائی کو مربوط کرکے حل کیا ہے۔

آٹوموٹیو پریسیژن بیٹری کا پتہ لگانے کی اگلی ترقی ADC، MCU اور لن ٹرانسیور کو مربوط کرتی ہے، جیسے ADU کا AduC703X سیریز پریسجن سمولیشن مائکروکنٹرولر۔ AduC703X دو یا تین 8KSPs، 16-bit<000000>sigma؛ -Adc، ایک 20.48MHzarm7TDMIMCU، اور ایک مربوط Linv2 فراہم کرتا ہے۔

0 ہم آہنگ ٹرانسیور۔ ADUC703X سیریز کو کم پریشر فرق ایڈجسٹر کے ساتھ مربوط کیا گیا ہے، جسے براہ راست لیڈ ایسڈ بیٹری سے چلایا جا سکتا ہے۔ آٹوموٹو بیٹری کا پتہ لگانے کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے، فرنٹ اینڈ میں درج ذیل ڈیوائس شامل ہوتی ہے: بیٹری وولٹیج کی نگرانی کے لیے ایک وولٹیج اٹینیویٹر؛ ایک قابل پروگرام گین ایمپلیفائر، 100m کے ساتھωریزسٹر کو ایک ساتھ استعمال کرتے وقت، 1A سے 1500A کے پورے پیمانے پر کرنٹ کو سپورٹ کریں۔ ایک جمع کرنے والا، سافٹ ویئر کی نگرانی کے بغیر کولمب شمار کی حمایت کرتا ہے۔ اور ایک درجہ حرارت سینسر۔

شکل 2 اس مربوط ڈیوائس کا حل دکھاتی ہے۔ شکل 2: مربوط آلات کا حل چند سال پہلے کی ایک مثال، صرف اعلیٰ درجے کی کاریں بیٹری سینسر سے لیس ہوتی ہیں۔ آج، چھوٹے الیکٹرانک آلات کی تنصیب کے لیے درمیانے اور کم درجے کی کاریں زیادہ سے زیادہ ہیں، اور یہ دس سال پہلے کے اعلیٰ درجے کے ماڈلز میں ہی دیکھی جا سکتی ہیں۔

اس لیے لیڈ ایسڈ بیٹریوں کی وجہ سے ہونے والی خرابیوں کی تعداد میں مسلسل اضافہ کیا جاتا ہے۔ چند سالوں کے بعد، ہر گاڑی میں بیٹری سینسر نصب کیا جائے گا تاکہ الیکٹرانک ڈیوائس کے بڑھتے ہوئے خطرے کو کم کیا جا سکے۔