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प्यूकर्ट का नियम

1897
  • Wilhelm Peukert
Vintage laboratory with battery testing equipment illustrating Peukert's Law in electrical engineering.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

एक अनुभवजन्य सूत्र जो यह बताता है कि डिस्चार्ज की दर बढ़ने पर बैटरी की उपलब्ध क्षमता कैसे घटती है। यह नियम [latex]C_p[/latex] = I^kt[/latex] के रूप में व्यक्त किया जाता है, जहाँ [latex]C_p[/latex] एक एम्पीयर डिस्चार्ज दर पर क्षमता है, [latex]I[/latex] डिस्चार्ज धारा है, [latex]t[/latex] डिस्चार्ज समय है, और [latex]k[/latex] प्यूकर्ट स्थिरांक है, जो बैटरी के प्रकार के लिए विशिष्ट है। यह उच्च भार पर अक्षमता को मापता है।

प्यूकर्ट का नियम बैटरी की क्षमता का अधिक सटीक आकलन प्रदान करता है, बजाय साधारण एम्प-घंटे रेटिंग के, जिसे आमतौर पर कम और स्थिर डिस्चार्ज दर पर निर्दिष्ट किया जाता है। यह नियम इस तथ्य को ध्यान में रखता है कि उच्च डिस्चार्ज दरों पर बैटरी की दक्षता कम हो जाती है। यह अक्षमता कई कारकों से उत्पन्न होती है। सर्वप्रथम, बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध ऊष्मा के रूप में ऊर्जा की हानि का कारण बनता है, और यह हानि धारा के वर्ग के अनुपात में बढ़ती है (P_{loss} = I^2R)। यह व्यर्थ ऊर्जा लोड के लिए अनुपलब्ध रहती है।

दूसरे, बैटरी के भीतर होने वाली विद्युत रासायनिक प्रक्रियाओं की गति सीमित होती है। उच्च डिस्चार्ज दर पर, रासायनिक अभिक्रियाएँ गति बनाए नहीं रख पातीं और इलेक्ट्रोलाइट में आयनों का प्रसार एक बाधा बन जाता है। इससे इलेक्ट्रोड की सतहों के पास अभिकारकों की कमी हो जाती है, जिसके कारण वोल्टेज समय से पहले गिर जाता है और सभी सक्रिय पदार्थ का उपयोग होने से पहले ही डिस्चार्ज रुक जाता है। अप्रयुक्त पदार्थ का अर्थ है कि प्रभावी क्षमता कम हो जाती है।

प्यूकर्ट स्थिरांक, k, का निर्धारण प्रायोगिक रूप से किया जाता है और यह दर्शाता है कि उच्च डिस्चार्ज दर से बैटरी कितनी प्रभावित होती है। k का मान 1 के निकट होने पर आदर्श बैटरी का संकेत मिलता है, जो डिस्चार्ज दर से महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं होती है। Lead-acid batteries have a relatively high [latex]k[/latex] (typically 1.1 to 1.3), while modern लिथियम आयन बैटरी have a [latex]k[/latex] much closer to 1 (e.g., 1.05), indicating their superior performance under heavy loads.

UNESCO Nomenclature: 3305
विद्युत इंजीनियरिंग

Type

सार प्रणाली

व्यवधान

संतोषजनक

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • ओम का नियम और आंतरिक प्रतिरोध की अवधारणा
  • Development of practical, high-capacity batteries like the लैड एसिड cell
  • इलेक्ट्रिक ट्रैक्शन और लाइटिंग जैसे औद्योगिक अनुप्रयोगों में पूर्वानुमानित प्रदर्शन की आवश्यकता
  • बैटरी डिस्चार्ज वक्रों पर प्रायोगिक कार्य

आवेदन

  • सटीक चार्ज स्थिति अनुमान के लिए बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस)
  • ऑफ-ग्रिड सौर प्रणालियों के लिए बैटरी बैंकों का डिजाइन और आकार निर्धारण
  • विभिन्न ड्राइविंग स्थितियों के तहत इलेक्ट्रिक वाहनों की रेंज का पूर्वानुमान लगाना
  • मॉडलिंग battery performance in uninterruptible power supplies (UPS)

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • adaptive charging algorithms that adjust current based on a real-time calculated peukert exponent to maximize battery जीवनकाल
  • ‘digital twin’ battery models for fleet management that predict remaining useful life with high accuracy
  • consumer electronics that display ‘runtime remaining’ adjusted for the current power draw, not just a static percentage
  • बीएमएस जो प्यूकर्ट-जागरूक गणनाओं के आधार पर डीप डिस्चार्ज को रोकने के लिए बिजली उत्पादन को गतिशील रूप से सीमित करता है।
  • energy management systems for homes that schedule appliance usage based on the battery’s peukert characteristics
  • मानकीकृत बैटरी परीक्षण प्रोटोकॉल जिनमें प्यूकर्ट स्थिरांक की रिपोर्टिंग आवश्यक होती है
  • ai tools for designing battery packs that optimize the peukert exponent for a specific application’s load profile
  • firmware updates for EVs that refine range prediction by learning the battery pack’s aging-related changes to its peukert constant
Related to: Peukert’s law, battery capacity, discharge rate, state of charge, battery management system, empirical formula, C-rate, internal resistance.

ऐतिहासिक संदर्भ

प्यूकर्ट का नियम

1882-01-01
1886-04-23
1890
1897
1900
1900
1903-05-10
1881
1884
1890
1890
1899-01-01
1900
1903
1906

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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