ক্যাপাসিটরের অনেকগুলো অসাধারণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এরা রাসায়নিক শক্তির পরিবর্তে বৈদ্যুতিক চার্জ হিসেবে শক্তি সঞ্চয় করে। এর ফলে সাধারণত তাৎক্ষণিক চার্জের সময় এবং খুব উচ্চ আউটপুট কারেন্ট তৈরি হয়। পূর্ণ-চক্রচালিত ব্যাটারির জন্য শত শত চক্রের পরিবর্তে, এরা লক্ষ লক্ষ চার্জ-ডিসচার্জ চক্রে টিকে থাকতে পারে। তাহলে সমস্যাটা কী?
একটি ব্যাটারি দীর্ঘ সময় ধরে মোটামুটি ধ্রুবক ভোল্টেজ সরবরাহ করে। ডিভাইসের উপর নির্ভর করে, আপনার কার্যক্ষমতা হ্রাসের কাছাকাছি সমস্যা হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, স্মার্টফোনগুলি বিদ্যুৎ সাশ্রয় মোডে যায়। এটি কেবল তাদের আরও কিছুক্ষণ চালানোর জন্য নয়, বরং সতর্কতা ছাড়াই তাৎক্ষণিকভাবে বন্ধ হওয়া রোধ করার জন্য।
আপনি দেখতে পাচ্ছেন, ব্যাটারি শেষ হয়ে যাওয়ার সাথে সাথে ভোল্টেজ কমে যায়। আপনার ফোনে, একটি পাওয়ার কনভার্সন সার্কিট আছে, যা সামগ্রিক পাওয়ার ম্যানেজমেন্টের অংশ, যা খুব বেশি ধ্রুবক ব্যাটারি পাওয়ারকে খুব শক্তভাবে নিয়ন্ত্রিত সিস্টেম পাওয়ারে রূপান্তর করতে কাজ করে (সম্ভবত বিভিন্ন ভোল্টেজের একটি গুচ্ছ)। মনে রাখবেন এখানে একটি গুরুত্বপূর্ণ সম্পর্ক রয়েছে: পাওয়ার=কারেন্ট*ভোল্টেজ। তাই ভোল্টেজ কমে যাওয়ার সাথে সাথে একই পাওয়ার বজায় রাখতে, আমার সার্কিটকে আরও কারেন্ট টানতে হবে।
প্রতিটি ব্যাটারিরই সামান্য অভ্যন্তরীণ রোধ থাকে এবং ওহমের সূত্র নামে পরিচিত আরেকটি সম্পর্কের কারণে, আপনি জানেন যে ব্যাটারিতে কিছু ভোল্টেজ কমে যাবে। অঙ্কনে, Vout=V0−r*I, যেখানে I হল কারেন্ট। সুতরাং, যখন আমার V0 কমে যায় এবং আমার পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট সার্কিটকে একই শক্তি সরবরাহ করার জন্য আরও কারেন্ট টানতে হয়, তখন ব্যাটারির আউটপুট ভোল্টেজ আরও দ্রুত কমে যায়। এটি একটি ব্যাটারির সর্বাধিক কারেন্ট আউটপুট সীমিত করে, এবং এর অর্থ হল যখন তারা ক্লান্তির কাছাকাছি থাকে তখন বেশ দ্রুত কারেন্ট ত্যাগ করে।
কিন্তু সময়ের সাথে সাথে ক্যাপাসিটরের আউটপুট ভোল্টেজ, সর্বোচ্চ কারেন্ট এবং মোট শক্তি দ্রুত হ্রাস পায়। ক্যাপাসিটরের একটি সুবিধা রয়েছে: এটি বৈদ্যুতিক চার্জ সংরক্ষণ করে, ব্যাটারির মতো বৈদ্যুতিক চার্জকে রাসায়নিক চার্জে রূপান্তরিত করার পরিবর্তে, তাই অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ থাকলেও এটি ক্ষুদ্র এবং সাধারণত উপেক্ষা করা যেতে পারে। ক্যাপাসিটরগুলি অল্প সময়ের জন্য খুব, খুব উচ্চ কারেন্ট সরবরাহ করতে পারে।
কিন্তু কোনও জিনিসকে পাওয়ার দেওয়ার ক্ষেত্রে, এগুলি সমস্যাযুক্ত। আমার পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমে একটি ধ্রুবক পাওয়ার সরবরাহ রাখার আমার ইচ্ছার কথা মনে করুন, এবং সেই পাওয়ার = কারেন্ট * ভোল্টেজ। আমাদের ভোল্টেজ দ্রুত হ্রাস পাওয়ার সাথে সাথে, একই শক্তি সরবরাহ করার জন্য আমাদের দ্রুত বর্ধমান কারেন্ট দিয়ে এটি পূরণ করতে হয়। খুব বেশি কারেন্টের ফলে অনেক বেশি ব্যয়বহুল সার্কিট, বৃহত্তর পাওয়ার রূপান্তর উপাদান, সার্কিট বোর্ডে আরও পাওয়ার লস ইত্যাদি তৈরি হয় ... ব্যাটারির শেষের দিকে একই মৌলিক সমস্যা থাকে, কেবল এটি ক্যাপাসিটরের কার্যকর পাওয়ার স্টোরেজ লাইফের খুব তাড়াতাড়ি ঘটতে শুরু করে। এবং ক্যাপাসিটরটি হ্রাস পাওয়ার সাথে সাথে, সর্বোচ্চ কারেন্ট, যদিও তুলনামূলকভাবে বেশি, হ্রাস পায়।
অন্য সমস্যা হলো, আধুনিক আল্ট্রাক্যাপাসিটরগুলিতে ব্যাটারির তুলনায় অনেক কম নির্দিষ্ট শক্তি থাকে। বাজারে থাকা সেরা আল্ট্রাক্যাপগুলি 8-10 Wh/kg উৎপাদন করে, বেশিরভাগই 5 Wh/kg উৎপাদন করে। সেরা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি প্রায় 200 Wh/kg উৎপাদন করে, অনেক ফর্মুলেশন 100 Wh/kg উৎপাদন করতে পারে। তাই আল্ট্রাক্যাপ ব্যবহার করার জন্য আপনার ওজনের প্রায় 20 গুণ বেশি প্রয়োজন। তবে সম্ভবত আরও বেশি, কারণ স্রাবের সময়, প্রয়োগের উপর নির্ভর করে, ভোল্টেজ ব্যবহারযোগ্য হওয়ার জন্য খুব কম হয়ে যাবে, যার ফলে শক্তি অব্যবহৃত থাকবে। এছাড়াও, প্রচলিত ক্যাপাসিটরের বিপরীতে, আল্ট্রাক্যাপাসিটরগুলির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতাও তুলনামূলকভাবে বেশি। তাই তারা কারেন্টের জন্য ভোল্টেজের খুব বেশি লেনদেন সমর্থন করতে পারে না।
তারপর স্ব-স্রাব হয়: স্টোরেজ ডিভাইস থেকে বিদ্যুৎ কত দ্রুত "লিক" হয়। একমাত্র NiMh কোষগুলি শক্তিশালী, তবে প্রতি মাসে 20-30% পর্যন্ত স্ব-স্রাব হয়। লি-আয়ন কোষগুলি নির্দিষ্ট লি-আয়ন প্রযুক্তির উপর নির্ভর করে এটি প্রতি মাসে <2% এর মতো কমিয়ে দেয়, ব্যাটারি পর্যবেক্ষণ ওভারহেডের উপর নির্ভর করে কিছু সিস্টেমে সম্ভবত 3%। আজকের আল্ট্রাক্যাপাসিটরগুলি প্রথম মাসে 50% পর্যন্ত চার্জ হ্রাস করে। প্রতিদিন রিচার্জ করা ডিভাইসে এটি কোনও ব্যাপার নাও হতে পারে, তবে এটি ক্যাপ বনাম ব্যাটারির ব্যবহারের ক্ষেত্রে একেবারে সীমিত করে, অন্তত যতক্ষণ না আরও ভাল ডিজাইন তৈরি হয়।
আর যেহেতু আপনার এত বেশি বিদ্যুতের প্রয়োজন, তাই আল্ট্রাক্যাপাসিটরের বর্তমান খরচ ব্যাটারির দামের ৬-২০ গুণ হতে পারে। যদি আপনার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য খুব কম বিদ্যুৎ উৎপাদনের প্রয়োজন হয়, বিশেষ করে খুব কম উচ্চ কারেন্ট সার্জের ক্ষেত্রে, তাহলে আল্ট্রাক্যাপ একটি বিকল্প হতে পারে। অন্যথায়, এটি নিকট ভবিষ্যতে ব্যাটারি প্রতিস্থাপনের মতো হবে না।
বৈদ্যুতিক গাড়ির মতো উচ্চ কারেন্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, এটি এখনও একটি কার্যকর বিবেচনা নয়, স্বতন্ত্রভাবে। যদিও আল্ট্রাক্যাপ এবং ব্যাটারি উভয়ই ব্যবহার করে এমন সিস্টেমগুলি আকর্ষণীয় হতে পারে, যেহেতু তাদের পার্থক্যগুলি খুব পরিপূরক, উচ্চ কারেন্ট ট্রান্সফার এবং ক্যাপের দীর্ঘ জীবন বনাম ব্যাটারির উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি/শক্তি ঘনত্ব। এবং আরও ভাল আল্ট্রাক্যাপাসিটর, সেইসাথে আরও ভাল ব্যাটারি সরবরাহ করার জন্য প্রচুর কাজ করা হচ্ছে। তাই হয়তো একদিন আল্ট্রাক্যাপ সাধারণ ব্যাটারির আরও বেশি দায়িত্ব গ্রহণ করবে।
নিবন্ধটি থেকে: https://qr.ae/pCacU0
পোস্টের সময়: জানুয়ারী-০৬-২০২৬