July 5, 2024
जीवन स्तर में सुधार और बुद्धि की लोकप्रियता के साथ, स्मार्ट पहनने योग्य उपकरण अस्तित्व में आए हैं।
स्मार्ट वेरेबल डिवाइस टर्मिनल डिवाइस हैं जिन्हें लगातार पहना जा सकता है, जैसे कपड़े और गहने, और इसमें उन्नत सर्किट सिस्टम, वायरलेस नेटवर्किंग और स्वतंत्र प्रसंस्करण क्षमताएं हैं।दो सबसे महत्वपूर्ण विशेषताएं दीर्घकालिक पहनने की क्षमता और बुद्धि हैं.
इंटरनेट ऑफ थिंग्स के संभावित अनुप्रयोग विशाल हैं, लेकिन वे कुछ महत्वपूर्ण विशेषताएं भी साझा करते हैं। डेटा एकत्र करने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरणों को छोटा, उपयोग करने में आसान होना चाहिए,और लगभग हर समय उपलब्ध हैये आवश्यकताएं शायद पहनने योग्य उपकरणों में सबसे स्पष्ट हैं, जिनका उपयोग दुनिया भर के लाखों लोग गतिविधि को ट्रैक करने, शारीरिक संकेतकों की निगरानी करने और स्वास्थ्य में सुधार करने के लिए कर रहे हैं।
आवश्यक डेटा एकत्र करने के लिए उपभोक्ताओं को लगातार पहनने योग्य उपकरण पहनने चाहिए। इसलिए, उन्हें छोटा और आरामदायक होना चाहिए और लंबे समय तक लगातार काम करने में सक्षम होना चाहिए।
यह सवाल उठता है कि इन उपकरणों को कैसे संचालित किया जाए। आदर्श रूप से, वे सीधे अपने वातावरण से ऊर्जा प्राप्त करेंगे, इसलिए उनके पास हमेशा बिजली होगी।यद्यपि हमने बिजली की खपत को कम करने और ऊर्जा अधिग्रहण में सुधार करने में बहुत प्रगति की है, अभी भी कुछ रास्ता तय करना बाकी है। निकट भविष्य में, हमें अपनी प्राथमिक ऊर्जा स्रोत के रूप में बैटरी पर भरोसा करना होगा। विशेष रूप से,ताकि अरबों उपकरणों के कारण होने वाली ऊर्जा की बर्बादी को कम किया जा सके, रिचार्जेबल बैटरी को आने वाले कुछ समय के लिए पसंदीदा बिजली स्रोत होना चाहिए।
पहनने योग्य उपकरणों के लिए बैटरी चार्जिंग सुरक्षा
न केवल वेयरबल्स का आकार सीमित है, बल्कि चूंकि उन्हें लंबे समय तक पहनने की आवश्यकता होती है और आराम महत्वपूर्ण है, इसलिए उन्हें बहुत हल्का होना चाहिए, इसलिए बैटरी को जितना संभव हो उतना छोटा होना चाहिए।आईडीसी और जीएमआई के बार-बार किए गए अध्ययनों से पता चला है कि बैटरी संचालित सुविधा उत्पादों की खरीद करते समय उपभोक्ताओं के लिए बैटरी जीवन सबसे महत्वपूर्ण विचार हैइसलिए उत्पाद की सफलता के लिए उच्च बैटरी क्षमता बहुत महत्वपूर्ण है।
दोनों आवश्यकताओं को पूरा करने से बैटरी की चुनौतियां और भी कठिन हो जाती हैं। सौभाग्य से, लिथियम बैटरी में कई गुण हैं जो उन्हें पहनने योग्य अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाते हैं।
सबसे पहले, वे उच्च ऊर्जा घनत्व प्रदान करते हैं, जिससे सिस्टम डिजाइनरों को छोटी, हल्के बैटरी चुनने की अनुमति मिलती है जो लंबे समय तक काम करने का समय प्रदान करते हैं।लिथियम आयन बैटरी आम तौर पर 3 पर काम करते हैं.7 V, NiMH या NiCd बैटरी के लिए 1.2 V की तुलना में। इसका मतलब है कि लिथियम आयन बैटरी को कम कोशिकाओं की आवश्यकता होती है, जो छोटे और हल्के सिस्टम प्राप्त करने में भी मदद करता है। इसके अलावा,उनकी स्व-निर्वहन दर निकेल आधारित बैटरी की तुलना में बहुत कम हैयह न केवल रिचार्ज की संख्या को कम करता है,लेकिन यह भी बैटरी किसी भी समय एक लंबे समय के लिए संग्रहीत किया गया है के बाद फिर से इस्तेमाल किया जा करने की अनुमति देता हैग्राहकों के लिए इस प्रणाली को और अधिक सुविधाजनक बना रहा है।
बेशक, सभी प्रौद्योगिकियों के अपने नुकसान हैं। उदाहरण के लिए, लिथियम-आयन बैटरी का निर्माण निकेल आधारित रिचार्जेबल बैटरी की तुलना में अधिक जटिल है, इसलिए वे अधिक महंगी हैं।लेकिन बड़े पैमाने पर उत्पादित उत्पाद के रूप में, पैमाने की अर्थव्यवस्थाओं और निरंतर तकनीकी सुधारों से उनकी विनिर्माण लागत तेजी से कम हो रही है।
हाल के समाचारों से यह भी पता चला है कि लिथियम-आयन बैटरी में सुरक्षा के लिए अधिक संभावित जोखिम हैं।यदि चार्ज वोल्टेज बहुत अधिक या बहुत कम है तो आग या विस्फोट हो सकता हैहालांकि, अधिकांश लिथियम-आयन बैटरी में आंतरिक सुरक्षा सर्किट होते हैं जो ओवरवोल्टेज या अंडरवोल्टेज के खिलाफ कुछ सुरक्षा प्रदान करते हैं।लेकिन लिथियम आयन बैटरी चार्जिंग प्रक्रिया अभी भी निकेल आधारित रिचार्जेबल बैटरी की तुलना में बहुत अधिक जटिल है.
लिथियम-आयन बैटरीः आरामदायक और सुविधाजनक पहनने योग्य उपकरणों को सक्षम करना
1. छोटी बैटरी, लंबा जीवन, उच्च ऊर्जा घनत्व
2. उच्च परिचालन वोल्टेज का अर्थ है कम कोशिकाएं और छोटी प्रणाली
3. धीमी स्व-निर्वहनः कम चार्ज समय, हमेशा उपलब्ध
शुल्क लगाने की चुनौतियां
इन सुरक्षा समस्याओं से बचने के लिए, लिथियम आयन बैटरी को निरंतर धारा (सीसी), निरंतर वोल्टेज (सीवी) चार्जिंग प्रक्रिया की आवश्यकता होती है।बैटरी को पहले एक निर्धारित वोल्टेज तक पहुंचने तक एक निश्चित धारा पर चार्ज किया जाता हैचार्जिंग सर्किट तब निरंतर वोल्टेज मोड पर स्विच करता है, जो सेट वोल्टेज को बनाए रखने के लिए आवश्यक वर्तमान प्रदान करता है।
सर्वोत्तम चार्जिंग परिणाम प्राप्त करने के लिए, वर्तमान और वोल्टेज स्तरों की पसंद को सावधानीपूर्वक संतुलित किया जाना चाहिए।लेकिन बहुत अधिक वोल्टेज तनाव या बैटरी ओवरचार्ज कर सकते हैंइसी प्रकार, उच्च चार्ज करंट चार्जिंग को तेज कर सकते हैं, लेकिन बैटरी क्षमता की कीमत परःचार्ज करंट में 30% की कमी से चार्ज की मात्रा 10% तक बढ़ सकती है.
इसलिए चार्ज करंट को आमतौर पर बैटरी की आधी क्षमता (एक घंटे के लिए बैटरी की अधिकतम आपूर्ति) पर सेट किया जाता है और वोल्टेज 4.2 V प्रति सेल पर सेट किया जाता है।यह दिखाया गया है कि थोड़ा कम चार्ज करंट और वोल्टेज का उपयोग बैटरी उम्र बढ़ने को धीमा कर सकता है, जिससे इसे अधिक क्षमता के साथ अधिक चार्ज चक्रों से गुजरने की अनुमति मिलती है।