மின்சார வாகன பேட்டரிகள் ஆற்றலை எப்படிச் சேமிக்கின்றன?

மின்சார வாகனம் எரிபொருளை எரிப்பதில்லை. அதற்குப் பதிலாக, ஒரு பெரிய பேட்டரியில் ஆற்றலைச் சேமித்து, அந்த ஆற்றலால் மின்மோட்டாரைச் சுழற்றுகிறது. இன்றைய மின்சாரக் கார்களில் பெரும்பாலானவை லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன; கைபேசிகளிலும் மடிக்கணினிகளிலும் உள்ள அதே தொழில்நுட்பக் குடும்பம் இது.

மின்கலங்கள், தொகுதிகள், தொகுப்பு

மின்சாரக் காரில் உள்ள பேட்டரி ஒரே கட்டி அல்ல. அது ‘மின்கலங்கள்’ எனப்படும் பல சிறிய அலகுகளால் ஆனது; அவை ‘தொகுதிகள்’ எனப்படும் குழுக்களாகவும், பின்னர் ஒரு பெரிய பேட்டரித் தொகுப்பாகவும் இணைக்கப்படுகின்றன. மின்கலங்களை இணைப்பதன் மூலம் அவை சேமிக்கக்கூடிய ஆற்றலும் வழங்கக்கூடிய திறனும் கூடுகின்றன.

ஒரு மின்கலத்துக்குள் என்ன நடக்கிறது?

ஒவ்வொரு மின்கலத்திலும் இரண்டு மின்முனைகள் உள்ளன; அவற்றை ஒரு மெல்லிய தடுப்பு பிரிக்கிறது; சுற்றிலும் ‘மின்பகுளி’ எனப்படும் திரவம் அல்லது களிம்பு உள்ளது. பேட்டரி மின்னேற்றம் செய்யப்படும்போது, லித்தியம் அயனிகள் ஒரு முனையிலிருந்து மறு முனைக்கு நகர்த்தப்பட்டு, பயன்படுத்தத் தயாராக அங்கே சேமிக்கப்படுகின்றன. வாகனம் இயக்கப்படும்போது அயனிகள் திரும்ப நகர்கின்றன; அப்போது ஆற்றல் வெளிப்படுகிறது. எலக்ட்ரான்கள் வெளிப்புறச் சுற்றின் வழியே, அதாவது மோட்டார் வழியே, செல்ல வேண்டியிருக்கிறது; எலக்ட்ரான்களின் அந்த ஓட்டமே சக்கரங்களைச் சுழற்றும் மின்னோட்டம்.

ஆக, ஆற்றல் மின்சாரமாக அல்ல, வேதி வடிவில் சேமிக்கப்படுகிறது.

தெரிந்துகொள்ள வேண்டிய இரண்டு அலகுகள்

பேட்டரியின் கொள்ளளவு கிலோவாட்-மணி (kWh) என்ற அலகால் அளக்கப்படுகிறது. இதை எரிபொருள் தொட்டியின் அளவாக எண்ணிக்கொள்ளலாம். கிலோவாட் (kW) என்பது திறன்; எரிபொருளை எவ்வளவு வேகமாக நிரப்ப முடியும் என்பதைப் போல, ஆற்றல் எவ்வளவு விரைவாகப் பாய முடியும் என்பதை அது காட்டுகிறது. மற்றவை சமமாக இருக்கும்போது, அதிகக் கொள்ளளவு கொண்ட பேட்டரி கூடுதல் தொலைவு செல்ல முடியும்; அதிகத் திறன் விரைவான முடுக்கத்தையோ விரைவான மின்னேற்றத்தையோ அளிக்கும்.

தொகுப்பை நலமாக வைத்திருத்தல்

பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு, மின்கலங்களின் மின்னழுத்தத்தையும் வெப்பநிலையையும் தொடர்ந்து கண்காணித்து, அவற்றைப் பாதுகாப்பான எல்லைக்குள் வைத்திருக்கிறது. வெப்பம் பேட்டரிகளின் எதிரி. மிகவும் வெப்பமான அல்லது மிகவும் குளிரான சூழ்நிலைகள் செயல்திறனைக் குறைக்கக்கூடும்; பல ஆண்டுகள் பயன்படுத்தும்போது, பேட்டரி மெல்ல மெல்லத் தன் கொள்ளளவில் சிறிது இழக்கிறது.

பயண தூரம் ஏன் மாறுகிறது?

முழு மின்னேற்றத்தில் ஒரு மின்சாரக் கார் எவ்வளவு தொலைவு செல்லும் என்பது நிலையானது அல்ல. அது வேகம், வானிலை, சுமக்கும் எடை, சாலை, ஓட்டும் முறை ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. பல மின்சாரக் கார்கள், வேகம் குறையும்போது மோட்டாரை மின்னாக்கியாகப் பயன்படுத்தி, ஆற்றலில் ஒரு பகுதியை மீட்டெடுக்கின்றன. இது ஆற்றல் மீட்புப் பிரேக்கிங் (regenerative braking) எனப்படுகிறது.

முக்கியக் குறிப்புகள்

• பெரும்பாலான மின்சாரக் கார் பேட்டரிகள் பல சிறிய மின்கலங்களால் ஆன லித்தியம்-அயன் தொகுப்புகள்.
• லித்தியம் அயனிகள் இரண்டு மின்முனைகளுக்கு இடையே நகரும்போது, ஆற்றல் வேதி வடிவில் சேமிக்கப்படுகிறது.
• kWh என்பது ’தொட்டி’யின் அளவு; kW என்பது ஆற்றல் எவ்வளவு விரைவாகப் பாயும் என்பது.
• பயண தூரம் வேகம், வெப்பநிலை, சுமை, ஓட்டும் முறை ஆகியவற்றுடன் மாறுபடும்.