Raurkela राउरकेला: अधिकारियों ने बताया कि नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ़ टेक्नोलॉजी (NIT), राउरकेला के रिसर्चर्स ने इलेक्ट्रिक गाड़ियों में इस्तेमाल होने वाली बैटरी की क्षमता और उम्र बढ़ाने के लिए एक हाइब्रिड एनर्जी-स्टोरेज सिस्टम का पेटेंट हासिल किया है।
भारत दुनिया के सबसे बड़े ऑटोमोबाइल बाज़ारों में से एक है। पेट्रोल के घटते भंडार और सरकार की पहलों, जैसे कि 'नेशनल इलेक्ट्रिक मोबिलिटी मिशन प्लान' और 'फ़ास्टर अडॉप्शन एंड मैन्युफ़ैक्चरिंग ऑफ़ हाइब्रिड एंड इलेक्ट्रिक व्हीकल्स इन इंडिया' (FAME) स्कीम, ने पूरे देश में इलेक्ट्रिक गाड़ियों को अपनाने की रफ़्तार बढ़ा दी है। NIT-राउरकेला में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग विभाग की एसोसिएट प्रोफ़ेसर मोनालिसा पटनायक के अनुसार, EV एक बैटरी पैक से चलती हैं, जो हज़ारों अलग-अलग सेल्स को जोड़कर बनाया गया एक बड़ा, रिचार्जेबल एनर्जी-स्टोरेज सिस्टम होता है। बैटरी पैक में कम पावर डेंसिटी, सीमित साइकिल लाइफ़ और तेज़ी से करंट बढ़ने (करंट स्पाइक्स) पर ज़्यादा थर्मल स्ट्रेस जैसी समस्याएँ होती हैं।
ये समस्याएँ उन शहरों में ज़्यादा गंभीर होती हैं जहाँ गाड़ियों को बार-बार स्टार्ट और स्टॉप करना पड़ता है और अचानक तेज़ी से स्पीड बढ़ानी या घटानी पड़ती है, जिससे बैटरी सेल्स खराब हो सकते हैं। पटनायक ने कहा कि इन कमियों को दूर करने के लिए, बैटरी पैक को अक्सर ज़्यादा पावर डेंसिटी वाले सुपरकैपेसिटर के साथ जोड़कर एक हाइब्रिड एनर्जी-स्टोरेज सिस्टम (HESS) बनाया जाता है।
सुपरकैपेसिटर इलेक्ट्रोड-इलेक्ट्रोलाइट इंटरफ़ेस पर इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से चार्ज स्टोर करते हैं, जिससे वे कुछ ही सेकंड में चार्ज और डिस्चार्ज हो सकते हैं और पारंपरिक बैटरी की तुलना में बहुत ज़्यादा पावर दे सकते हैं। उनकी साइकिल लाइफ़ भी बहुत अच्छी होती है, जो आमतौर पर बिना किसी खास खराबी के दस लाख से ज़्यादा चार्ज-डिस्चार्ज साइकिल तक चलती है। नतीजतन, अचानक स्पीड बढ़ाने, घटाने और रीजेनरेटिव-ब्रेकिंग के दौरान, सुपरकैपेसिटर अचानक होने वाली पावर की ज़रूरत को पूरा करते हैं, जिससे बैटरी पर ज़्यादा करंट का दबाव नहीं पड़ता और उसकी उम्र बढ़ जाती है।
पटनायक ने बताया कि बैटरी पैक और सुपरकैपेसिटर को आमतौर पर तीन तरीकों से जोड़ा जाता है — पैसिव, सेमी-एक्टिव और एक्टिव। पैसिव कनेक्शन में, दोनों को सीधे जोड़ा जाता है, जिससे सुपरकैपेसिटर पावर की ज़रूरत में होने वाले बदलावों पर तेज़ी से प्रतिक्रिया नहीं दे पाते। उन्होंने कहा कि एक्टिव कनेक्शन में अलग-अलग इलेक्ट्रॉनिक कन्वर्टर होते हैं जो बैटरी और सुपरकैपेसिटर को मैनेज करते हैं, लेकिन इन अतिरिक्त पुर्ज़ों से जटिलता बढ़ती है और क्षमता कम हो जाती है। ऊपर बताई गई समस्याओं को दूर करने के लिए, NIT-R के रिसर्चर्स ने एक हाइब्रिड एनर्जी-स्टोरेज आर्किटेक्चर बनाया है। यह आर्किटेक्चर बैटरी को अचानक बिजली की ज़रूरत बढ़ने (पावर-रिक्वायरमेंट सर्ज) से बचाता है, सुपरकैपेसिटर की एनर्जी का सही इस्तेमाल करता है और इसमें कम पार्ट्स का इस्तेमाल होता है, जिससे सिस्टम की जटिलता कम हो जाती है।
उन्होंने कहा, "हमारे आर्किटेक्चर में तीन मुख्य पार्ट्स हैं: एक कन्वर्टर जो बैटरी और सुपरकैपेसिटर दोनों को गाड़ी के इलेक्ट्रिकल सिस्टम से जोड़ता है, एक इंडक्टर जो इलेक्ट्रिकल रास्ते में लगा होता है, और पावर फ्लो को कंट्रोल करने के लिए एक सिंगल कंट्रोल सिस्टम। इनमें से हर पार्ट का अपना खास काम है।" बैटरी और सुपरकैपेसिटर के लिए एक ही कन्वर्टर होने से स्विच और कंट्रोल पार्ट्स की संख्या कम हो जाती है, जिससे जटिलता भी कम होती है। इंडक्टर करंट में अचानक होने वाले उछाल से बचाता है, जिससे बैटरी की उम्र बढ़ती है। पटनायक ने बताया कि सिंगल कंट्रोल सिस्टम गाड़ी की स्पीड बढ़ाने और कम करने, दोनों को कंट्रोल करता है, जिससे हार्डवेयर की ज़रूरत कम हो जाती है। रिसर्चर्स ने इस हाइब्रिड सिस्टम को अचानक ब्रेक लगाने, तेज़ी से स्पीड बढ़ाने और कम करने जैसी स्थितियों में टेस्ट किया है। सिस्टम ने 48 V वोल्टेज को स्थिर बनाए रखा, बैटरी करंट में आसानी से बदलाव होने दिया और सुपरकैपेसिटर को अचानक पावर में होने वाले बदलावों को सही ढंग से संभालने में मदद की। पटनायक ने कहा, "हमारा डिज़ाइन 24 V से 60 V DC रेंज में चलने वाले कम-वोल्टेज वाले EV प्लेटफ़ॉर्म के लिए बहुत बढ़िया है। इसमें शहरी हल्के इलेक्ट्रिक वाहन शामिल हैं, जैसे इलेक्ट्रिक स्कूटर, इलेक्ट्रिक मोटरसाइकिल, इलेक्ट्रिक रिक्शा (ई-रिक्शा), कार्गो ट्राइसाइकिल और कैंपस या इंडस्ट्रियल यूटिलिटी वाहन।"