कैसे वायरलेस चार्जिंग आपके फोन की बैटरी को मेस कर सकता है

कैसे वायरलेस चार्जिंग आपके फोन की बैटरी को मेस कर सकता है

रिपोर्ट के अनुसार, अपने फोन को बेहद सुविधाजनक तरीके से चार्ज करते हुए, विशिष्ट लिथियम आयन बैटरी (एलआईबी) का उपयोग करते हुए उपकरणों के जीवन को खतरे में डालते हैं।

उपभोक्ताओं और निर्माताओं ने इस सुविधाजनक चार्जिंग तकनीक में अपनी रुचि बढ़ाई है, जिसे प्रेरक चार्जिंग कहा जाता है, प्लग और केबल्स के साथ फ़िडलिंग को केवल चार्जिंग बेस पर सीधे फोन सेट करने के पक्ष में छोड़ दिया।

चार्जिंग स्टेशनों के मानकीकरण, और कई नए स्मार्टफोन्स में आगमनात्मक चार्जिंग कॉइल्स को शामिल करने से प्रौद्योगिकी का तेजी से विकास हो रहा है। 2017 में, 15 ऑटोमोबाइल मॉडल ने उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे कि स्मार्टफोन के लिए वाहनों के भीतर कंसोल को शामिल करने की घोषणा की, जैसे कि स्मार्टफोन - और बहुत बड़े पैमाने पर, कई इसे इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी चार्ज करने के लिए विचार कर रहे हैं।

वायरलेस चार्जिंग के मुद्दे

इंडक्टिव चार्ज एक पावर स्रोत को कनेक्टिंग वायर के उपयोग के बिना एक एयर गैप में ऊर्जा संचारित करने में सक्षम बनाता है, लेकिन चार्जिंग के इस मोड के साथ मुख्य मुद्दों में से एक अवांछित और संभावित रूप से हानिकारक गर्मी की मात्रा है जो इसे उत्पन्न कर सकता है।

किसी भी प्रेरक चार्जिंग सिस्टम से जुड़े हीट जेनरेशन के कई स्रोत हैं- चार्जर और डिवाइस दोनों में इसकी चार्जिंग। तथ्य यह है कि डिवाइस और चार्जिंग आधार करीब शारीरिक संपर्क में हैं, यह अतिरिक्त हीटिंग को बदतर बनाता है। सरल तापीय चालकता और संवहन एक उपकरण में उत्पन्न किसी भी गर्मी को दूसरे में स्थानांतरित कर सकता है।

एक स्मार्टफोन में, पॉवर प्राप्त करने वाला कॉइल फोन के बैक कवर के पास होता है (जो आमतौर पर इलेक्ट्रोनिक रूप से नॉन-कंडक्टिव होता है) और पैकेजिंग की कमी के कारण फोन की बैटरी और पावर इलेक्ट्रॉनिक्स को निकटता में रखने की आवश्यकता होती है, जिससे गर्मी उत्पन्न होने के अवसर सीमित हो जाते हैं। फोन, या चार्जर को गर्मी से फोन को ढाल देता है।

यह अच्छी तरह से प्रलेखित किया गया है कि ऊंचे तापमान पर संग्रहीत होने पर बैटरी अधिक तेजी से बढ़ती है और उच्च तापमान के संपर्क में इस प्रकार बैटरी के राज्य-स्वास्थ्य (SoH) को उनके उपयोगी जीवनकाल में काफी प्रभावित कर सकती है।


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अंगूठे का नियम (या अधिक तकनीकी रूप से अरहेनोसेक समीकरण) यह है कि अधिकांश रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए, प्रत्येक 10 ° C (18 ° F) तापमान के साथ प्रतिक्रिया दर दोगुनी हो जाती है। एक बैटरी में, जो प्रतिक्रियाएं हो सकती हैं, उनमें सेल के इलेक्ट्रोड पर निष्क्रिय फिल्मों (एक पतली अक्रिय कोटिंग सतह को अप्राप्य के नीचे बनाने) की त्वरित वृद्धि दर शामिल हो सकती है। यह सेल रीडॉक्स प्रतिक्रियाओं के माध्यम से होता है, जो अपरिवर्तनीय रूप से सेल के आंतरिक प्रतिरोध को बढ़ाता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रदर्शन में गिरावट और विफलता होती है। 30 ° C (86 ° F) के ऊपर रहने वाली लिथियम आयन बैटरी को आमतौर पर एक छोटे उपयोगी जीवन के जोखिम के लिए बैटरी को उजागर करने वाले ऊंचे तापमान पर माना जाता है।

दिशानिर्देश बैटरी निर्माताओं ने यह भी जारी किया है कि उनके उत्पादों की ऊपरी परिचालन तापमान सीमा 50 ° 60 ° C (122 N 140 ° F) श्रेणी से अधिक नहीं होनी चाहिए ताकि गैस उत्पादन और भयावह विफलता से बचा जा सके।

इन तथ्यों ने शोधकर्ताओं को ऐसे प्रयोगों के लिए प्रेरित किया, जो सामान्य बैटरी में चार्ज होने वाले तापमान की तुलना वायरिंग द्वारा आगमनात्मक चार्जिंग से करते हैं। हालाँकि शोधकर्ताओं को आगमनात्मक चार्ज में और भी अधिक दिलचस्पी थी जब उपभोक्ता चार्जिंग बेस पर फोन को मिसलिग करता है। फोन और चार्जर के खराब संरेखण के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए, आगमनात्मक चार्जिंग सिस्टम आमतौर पर ट्रांसमीटर पावर को बढ़ाते हैं और / या उनकी ऑपरेटिंग आवृत्ति को समायोजित करते हैं, जो आगे की दक्षता के नुकसान को बढ़ाता है और गर्मी उत्पादन को बढ़ाता है।

यह मिसलिग्न्मेंट एक बहुत ही सामान्य घटना हो सकती है क्योंकि फोन में प्राप्त एंटीना की वास्तविक स्थिति फोन का उपयोग करने वाले उपभोक्ता के लिए हमेशा सहज या स्पष्ट नहीं होती है। इसलिए अनुसंधान दल ने ट्रांसमीटर और रिसीवर कॉइल के जानबूझकर गलत गणना के साथ फोन चार्जिंग का भी परीक्षण किया।

तुलना के तरीकों की तुलना

शोधकर्ताओं ने तीनों चार्जिंग तरीकों (वायर, अलाइड इंडक्टिव और मिसलडाइनड इंडक्टिव) को एक साथ चार्ज किया और हीटिंग इफेक्ट्स को निर्धारित करने में मदद करने के लिए तापमान मैप्स जेनरेट करने के लिए समय के साथ-साथ चार्जिंग और थर्मल इमेजिंग किया।

पारंपरिक साधन शक्ति के साथ चार्ज किए गए फोन के मामले में, अधिकतम औसत तापमान 3 घंटे के भीतर पहुंच गया चार्जिंग 27 ° C (80.6 ° F) से अधिक नहीं है।

इसके विपरीत, संरेखित प्रेरक चार्जिंग द्वारा चार्ज किए गए फोन के लिए, तापमान 30.5 ° C (86.9 ° F) पर पहुंच गया लेकिन बाद में चार्जिंग अवधि के उत्तरार्ध में कम हो गया। यह मिथ्या निरूपण चार्जिंग के दौरान देखे गए अधिकतम औसत तापमान के समान है।

मिथ्या निरूपण चार्जिंग के मामले में, पीक तापमान समान परिमाण का था (30.5 ° C (86.9 ° F)) लेकिन यह तापमान जल्द ही पहुंच गया था और इस स्तर पर अधिक समय तक बना रहा (125 बनाम 55 बनाम XNUMX मिनट ठीक से संरेखित चार्ज के लिए) ।

चार्जिंग मोड के बावजूद, फोन के दाहिने किनारे ने फोन के अन्य क्षेत्रों की तुलना में तापमान में वृद्धि की उच्च दर दिखाई और चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान उच्चतर बना रहा। फोन के एक सीटी स्कैन से पता चला कि यह हॉटस्पॉट वह जगह है जहां मदरबोर्ड स्थित है।

यह भी उल्लेखनीय है कि चार्ज बेस पर अधिकतम इनपुट शक्ति परीक्षण में अधिक थी जहां फोन को अच्छी तरह से संरेखित फोन (आई वाट) की तुलना में गलत तरीके से (11 वाट) किया गया था। यह चार्जिंग सिस्टम के कारण डिवाइस में टारगेट इनपुट पावर बनाए रखने के लिए मिसलिग्न्मेंट के तहत ट्रांसमीटर पावर को बढ़ाने के लिए है।

मिसलिग्न्मेंट के तहत चार्ज करते समय चार्ज बेस का अधिकतम औसत तापमान 35.3 ° C (95.54 ° F) तक पहुँच गया, जब फ़ोन संरेखित किया गया, तो तापमान शोधकर्ताओं द्वारा पाया गया दो डिग्री अधिक, जिसने 33 ° C (91.4 ° F) प्राप्त किया। यह सिस्टम की कार्यक्षमता में गिरावट का लक्षण है, अतिरिक्त गर्मी उत्पादन के कारण बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स के नुकसान और एड़ी धाराओं के लिए।

शोधकर्ताओं का ध्यान है कि आगमनात्मक चार्जिंग डिजाइन के लिए भविष्य के दृष्टिकोण इन हस्तांतरण के नुकसान को कम कर सकते हैं, और इस तरह से अल्ट्राथिन कॉइल, उच्च आवृत्तियों और अनुकूलित ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग करके चार्जर्स और रिसीवर प्रदान कर सकते हैं जो कॉम्पैक्ट और अधिक कुशल हैं और मोबाइल में एकीकृत किया जा सकता है। कम से कम परिवर्तन के साथ उपकरणों या बैटरी।

निष्कर्ष में, अनुसंधान टीम ने पाया कि सुविधाजनक होने के दौरान आगमनात्मक चार्जिंग, मोबाइल फोन की बैटरी के जीवन में कमी की संभावना होगी। कई उपयोगकर्ताओं के लिए, यह गिरावट चार्जिंग की सुविधा के लिए एक स्वीकार्य मूल्य हो सकती है, लेकिन अपने फोन से सबसे लंबे जीवन को खत्म करने के इच्छुक लोगों के लिए, केबल चार्जिंग की सिफारिश अभी भी की जाती है।

स्रोत: वारविक विश्वविद्यालय

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