पावर ब्याट्री प्रणालीहरूको लागि चार्जिङ नियन्त्रण रणनीतिहरू के हुन्?

पावर ब्याट्री प्रणालीहरूको लागि चार्जिङ नियन्त्रण रणनीतिहरू के हुन्?

पावर ब्याट्री प्रणाली चार्ज नियन्त्रण रणनीति

पावर ब्याट्री प्याकहरूको ठूलो-एकीकृत अनुप्रयोगको लागि, पावर ब्याट्रीको रासायनिक र भौतिक गुणहरू विचार गर्नुका साथै, ब्याट्री भण्डारण विधि, भण्डारण वातावरण, चार्ज गर्ने उपकरणको अवस्था, केन्द्रीकृत भण्डारण र चार्जिङसँग सम्बन्धित सुरक्षा समस्याहरू, र पावर ग्रिडमा पर्ने प्रभावलाई पनि विचार गर्न आवश्यक छ।

धेरै कारकहरू मध्ये, प्राथमिक ग्यारेन्टी र विचार भनेको पावर ब्याट्रीको चार्जिङ सुरक्षा हुनुपर्छ, जसको मतलब विभिन्न प्रकारका पावर ब्याट्रीहरूमा आधारित व्यक्तिगत चार्जिङ नियन्त्रण प्यारामिटर प्राथमिकताहरू बनाउने र चार्जिङको समयमा प्रक्रियालाई निगरानी र नियन्त्रण गर्ने। पावर ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणाली र चार्जिङ टेक्नोलोजीको वर्तमान स्तरमा, चार्जिङ प्रक्रियाको क्रममा ब्याट्री प्रणालीमा व्यक्तिगत कक्षहरूको प्यारामिटरहरू पत्ता लगाउन सम्भव भएको छ। त्यसकारण, चार्जिङ सुरक्षा सुनिश्चित गर्न, व्यक्तिगत ब्याट्री कक्षहरूको प्यारामिटरहरू सकेसम्म धेरै निगरानी गर्नुपर्छ।

चार्जिङ नियन्त्रण रणनीतिहरूको सन्दर्भमा, जम्मा गरिएका ब्याट्रीहरू र व्यक्तिगत कक्षहरू बीच महत्त्वपूर्ण भिन्नताहरू छन्। हाल, धेरै विधिहरू प्रयोग गरिन्छ, मुख्यतया ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणाली (BMS) र चार्जर बीचको सञ्चार मार्फत, ब्याट्री प्याकमा व्यक्तिगत कक्षहरूको विशिष्ट प्यारामिटरहरूमा आधारित चार्जिङ नियन्त्रण गर्न। आधारभूत नियन्त्रण विचार ब्याट्री सुरक्षा सुनिश्चित गर्दा ब्याट्री प्याक को उपयोग योग्य क्षमता को अधिकतम छ। चार्जिङ सुरक्षा सुनिश्चित गर्नका लागि व्यक्तिगत ब्याट्री सेलहरूको प्यारामिटरहरू अत्यन्त महत्त्वपूर्ण हुन्छन्। तसर्थ, चार्जिङ प्यारामिटर नियन्त्रण रणनीतिले प्रायः चरम मानहरूमा आधारित चार्जिङ प्यारामिटरहरू समायोजन गर्ने तरिका अपनाउँछ, जसको अर्थ विभिन्न ब्याट्री प्रकारहरू अनुसार ब्याट्री प्रणालीमा चरम व्यक्तिगत कक्षहरूको प्यारामिटरहरूमा ध्यान केन्द्रित गर्ने हो। विद्युतीय सवारी साधनहरूले प्राय: ब्याट्री प्याक भित्र चरम मापदण्डहरूलाई सीमित दायरा भित्र राखेर समग्र चार्जिङ प्यारामिटर समायोजन गर्न पावर ब्याट्री प्रणाली चार्ज गर्ने तर्क चक्र तालिका 11-3 द्वारा दिइएको प्राथमिकता सिद्धान्त प्रयोग गर्छन्।

उदाहरणको रूपमा लिथियम म्यांगनीज अक्साइड ब्याट्री लिएर, चार्ज गर्ने कार्य स्थिर वर्तमान- स्थिर भोल्टेज विधि प्रयोग गरी गरिन्छ। चार्जिङ प्रक्रियाको क्रममा, पहिलो फोकस ब्याट्री प्याकमा व्यक्तिगत सेल भोल्टेज पत्ता लगाउने हो। यदि कुनै पनि व्यक्तिगत सेल भोल्टेजले सेट अधिकतम स्वीकार्य भोल्टेज (जस्तै 4.25V) भन्दा बढी छ भने, व्यक्तिगत सेल भोल्टेजको वृद्धिलाई नियन्त्रण गर्न कुल चार्ज लिमिट वर्तमान घटाउनुपर्छ। एकै समयमा, ब्याट्री तापमान नियमित अन्तराल मा पत्ता लगाइन्छ। यदि कुनै व्यक्तिगत सेलको तापक्रम ब्याट्री प्याकको औसत तापक्रम ५ डिग्रीले बढ्छ भने, तापक्रम वृद्धिको दरलाई सीमित गर्दै चार्जिङ लिमिट वर्तमान घटाउनुपर्छ। परिष्कृत व्यवस्थापन र नियन्त्रण अन्तर्गत, भोल्टेज सीमाको समायोजन पनि ब्याट्रीको चार्जिङ तापक्रममा भएका परिवर्तनहरूमा आधारित हुन सक्छ। उदाहरणका लागि, जब ब्याट्रीको तापक्रम कम दायरामा हुन्छ, चार्जिङ भोल्टेजको माथिल्लो सीमा ब्याट्री प्याकको चार्ज योग्य क्षमता बढाउनको लागि बढाइन्छ; जब ब्याट्रीको तापक्रम उच्च दायरामा हुन्छ, ब्याट्री सुरक्षा सुनिश्चित गर्न चार्जिङ भोल्टेजको माथिल्लो सीमा घटाइन्छ।

तालिका ११-३ ब्याट्री प्याकहरूका लागि चार्जिङ प्यारामिटर नियन्त्रण रणनीतिहरूको प्राथमिकता

पावर ब्याट्री प्रणाली चार्ज व्यवस्थापन मोड

चार्जिङ रणनीतिको कार्यान्वयनको लागि प्रभावकारी डेटा प्रसारण र ब्याट्री प्रणाली र चार्जर बीचको वास्तविक समय प्यारामिटर निर्णय आवश्यक छ। ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणाली (BMS) ले ब्याट्री प्रणालीमा प्यारामिटरहरू सङ्कलन गर्ने कार्य पूरा गर्दछ। साथै, हालको स्मार्ट चार्जिङ प्रक्रियामा चार्जरसँग सञ्चार गरेर, यसले चार्जिङ प्रक्रियाको सुरक्षा सुनिश्चित गर्छ र ब्याट्रीको प्रभावकारी नियन्त्रण हासिल गर्छ।

चार्जिङ व्यवस्थापन मोडको आधारभूत प्रणाली संरचना चित्र 11-12 मा देखाइएको छ।

BMS को कार्य भनेको ब्याट्रीको स्थिति (ब्याट्रीको तापक्रम, व्यक्तिगत सेल भोल्टेज, कार्य वर्तमान, ब्याट्री र चार्जिङ पाइल बीचको इन्सुलेशन), SOC अनुमान, स्थिति विश्लेषण (SOC धेरै उच्च छ कि छैन, ब्याट्रीको तापक्रम धेरै उच्च छ/कम छ, व्यक्तिगत सेल भोल्टेज धेरै छिटो बढेको छ कि छैन, ब्याट्रीको तापक्रम धेरै छ/छिटो छ कि छैन) को अनलाइन निगरानी हासिल गर्नु हो। दोषपूर्ण छ, ओभरकरेन्ट छ कि छैन, ब्याट्री स्थिरता विश्लेषण, ब्याट्री प्याकमा त्रुटिहरू छन् वा सञ्चार त्रुटिहरू, आदि।) र आवश्यक थर्मल व्यवस्थापन लागू गर्दै। चार्जरका मुख्य कार्यहरू पावर रूपान्तरण, बन्द-आउटपुट भोल्टेज र करन्टको लुप नियन्त्रण, आवश्यक सुरक्षा, र ब्याट्री स्थितिको विस्तृत बुझाइ र आउटपुट वर्तमानको गतिशील समायोजन प्राप्त गर्न BMS सँग सञ्चार हो। जब ब्याट्री प्याक चार्ज गर्न आवश्यक हुन्छ, चार्जरको आउटपुटको मुख्य सकारात्मक र नकारात्मक पावर लाइनहरू ब्याट्री प्याकमा जडान गर्न आवश्यक छ, BMS र चार्जर बीच डाटा साझेदारीको लागि एक संचार लाइन पनि थपिन्छ।

यो चार्जिङ मोडले ब्याट्री प्रबन्धन प्रणाली र चार्जर प्रणाली बीचको सञ्चार लिङ्क स्थापना गर्दछ, डाटा साझेदारी सक्षम पार्दै। यसले सुरक्षासँग सम्बन्धित प्यारामिटरहरूलाई अनुमति दिन्छ, जस्तै चार्ज गर्ने प्रक्रियामा ब्याट्रीको भोल्टेज, तापक्रम, र इन्सुलेशन कार्यसम्पादन, ब्याट्रीको चार्जिङ नियन्त्रण र व्यवस्थापनमा भाग लिन। यसले चार्जरलाई ब्याट्रीको स्थिति र जानकारी पूर्ण रूपमा बुझ्न, र तदनुसार चार्जिङ वर्तमान समायोजन गर्न सक्षम बनाउँछ, प्रभावकारी रूपमा प्याक भित्रका सबै ब्याट्रीहरूमा ओभरचार्जिङ र अत्यधिक उच्च तापक्रमलाई रोक्न, जसले गर्दा श्रृंखला-जोडिएको ब्याट्री चार्जिङको सुरक्षामा सुधार हुन्छ। यसबाहेक, यो चार्जिङ मोडले BMS को व्यवस्थापन र नियन्त्रण कार्यहरू सुधार गर्दछ, चार्जिङको सुरक्षा र बुद्धिमत्ता बढाउँछ, र चार्जर अपरेटरद्वारा चार्जिङ प्यारामिटरहरू सेट गर्ने कठिन कार्यलाई सरल बनाउँछ, चार्जरलाई अझ राम्रो अनुकूलता प्रदान गर्दछ। यस मोडमा, चार्जरले ब्याट्री प्रकारहरू बीच भेद गर्न आवश्यक छैन; सुरक्षित चार्जिङ प्राप्त गर्न BMS द्वारा उपलब्ध गराइएको हालको निर्देशन मात्र प्राप्त गर्न आवश्यक छ।

पावर ब्याट्री प्रणाली चार्ज गर्ने विधिहरू

विभिन्न अपरेटिङ विधिहरू अनुसार, विद्युतीय सवारीका लागि पावर ब्याट्री चार्जिङलाई दुई तरिकामा विभाजन गर्न सकिन्छ: ग्राउन्ड चार्जिङ र अन{0}}बोर्ड चार्जिङ।

ग्राउन्ड चार्जिङ विधि

जब सवारी साधनलाई सप्लिमेन्टरी चार्जिङ चाहिन्छ, चार्जिङ आवश्यक पर्ने ब्याट्री गाडीबाट हटाइन्छ, र पूर्ण चार्ज भएको ब्याट्री स्थापना गरिन्छ। गाडी त्यसपछि सञ्चालन वा अनुप्रयोग जारी गर्न छोड्छ, र हटाइएको ब्याट्री ग्राउन्ड चार्जिङ प्रणाली प्रयोग गरेर पूरक हुन्छ। ग्राउन्ड चार्जिङ विधि अपनाउनु ब्याट्री मर्मतसम्भार, ब्याट्रीको आयु र सवारी साधनको उपयोग दक्षतामा सुधार गर्न लाभदायक हुन्छ, तर यसले सवारी साधन र चार्जिङ सुविधा/उपकरणमा उच्च माग राख्छ। ग्राउन्ड चार्जिङलाई थप बक्स चार्जिङ र इन्टिग्रल प्याक चार्जिङमा विभाजन गरिएको छ।

(1)बक्स चार्ज गर्दैबक्स चार्ज गर्दा, प्रत्येक चार्जरले ब्याट्री प्याकमा ब्याट्रीहरूको एक बक्स चार्ज गर्छ र चार्जिङ नियन्त्रण पूरा गर्न छेउछाउको ब्याट्री व्यवस्थापन एकाइहरूसँग सञ्चार गर्छ। यो विधि ब्याट्री प्याकको समानीकरण सुधार गर्न र यसको सेवा जीवन विस्तार गर्न लाभदायक छ। यद्यपि, यसको लागि ठूलो संख्यामा चार्जरहरू, ब्याट्री प्याक र चार्जरहरू बीच धेरै जडानहरू, एक जटिल निगरानी नेटवर्क, र उच्च लागत चाहिन्छ। यसको संरचना चित्र 11-13 मा देखाइएको छ। र यसको अनुप्रयोग प्रविधि आवश्यकताहरू

प्लेटफर्म। ती मध्ये, चार्जिङ प्लेटफर्म गाडीको कम-भोल्टेज पावर सप्लाई, ब्याट्री भण्डारण र्याक, चार्जर कम्युनिकेशन इन्टरफेस कनेक्टर, चार्जर आउटपुट कनेक्टर, र अलार्म सेन्सरसँग सुसंगत DC पावर स्रोतसँग जोडिएको छ। जब चार्जिङ प्लेटफर्ममा ब्याट्रीको एउटै बाकस राखिन्छ, कम-भोल्टेज पावर सप्लाईले ब्याट्री व्यवस्थापन इकाईलाई पावर प्रदान गर्दछ। चार्जर र ब्याट्री व्यवस्थापन एकाइले चार्जिङ नियन्त्रण प्राप्त गर्न सञ्चार गर्छ, र चार्जर आउटपुट कनेक्टर मार्फत चार्जरबाट ब्याट्रीमा ऊर्जा पठाइन्छ। अलार्म सेन्सरहरू, तापक्रम सेन्सरहरू, इत्यादि, चार्जिङ प्रक्रियाको समयमा साइट निगरानीमा - महसुस गर्छन्।

बक्स चार्जिङ प्रयोग गर्दा, ब्याट्री समयतालिका प्रणालीले ब्याट्री भण्डारण, प्रतिस्थापन, पुनः-समूहीकरण, ब्याट्री प्याक समीकरण, वास्तविक क्षमता परीक्षण, र ब्याट्री गल्तीहरूको आपतकालीन ह्यान्डलिङ जस्ता कार्यहरू प्रदर्शन गर्दै, वास्तविक समयमा सबै ब्याट्रीहरूको मात्रा, गुणस्तर र स्थितिलाई निगरानी र व्यवस्थापन गर्न आवश्यक छ।

(2)इन्टिग्रल प्याक चार्जिङइन्टिग्रल प्याक चार्जिङको साथमा, विद्युतीय सवारीबाट हटाइएका सबै ब्याट्री बक्सहरू गाडीमा प्रयोग गरिने तरिकामा जडान हुन्छन्। एकल चार्जर सम्पूर्ण ब्याट्री प्याक चार्ज गर्न प्रयोग गरिन्छ, र सबै ब्याट्री व्यवस्थापन एकाइहरूले ब्याट्री व्यवस्थापन होस्ट र चार्जरलाई चार्ज नियन्त्रण पूरा गर्नका लागि सञ्चार गर्दछ। यो विधिलाई कम चार्जरहरू चाहिन्छ र एक सरल निगरानी नेटवर्क छ, तर बक्स चार्ज गर्ने विधिको तुलनामा, ब्याट्री प्याकको समानीकरण कम छ, र सेवा जीवन छोटो छ। यसको संरचना चित्र 11-14 मा देखाइएको छ।

दुई चार्जिङ विधिहरूको तुलना तालिका 11-4 मा देखाइएको छ।

तालिका 11-4 दुई चार्ज गर्ने विधिहरूको तुलना

अन-बोर्ड चार्जिङ विधि

जब गाडीलाई पूरक चार्जिङ चाहिन्छ, चार्जर चार्जिङ प्लगमा जडान हुन्छ, र ब्याट्रीलाई चित्र 11-15 मा देखाइए अनुसार गाडीबाट नहटाई सीधै चार्ज गर्न सकिन्छ। यसको फाइदाहरू एक साधारण चार्जिङ सञ्चालन प्रक्रिया हो र यसले ब्याट्री भण्डारण वा ब्याट्री प्रतिस्थापन जस्ता प्रक्रियाहरू समावेश गर्दैन। यद्यपि, गाडीको चार्जिङ समयले सवारी साधनको सञ्चालन वा प्रयोगको समयलाई ओगटेको छ, जसले गर्दा सवारी साधनको उपयोग कम हुन्छ र ब्याट्री प्याकको समानीकरण कायम राख्न र यसको सेवा जीवन विस्तार गर्न कम अनुकूल हुन्छ।

अन-बोर्ड चार्जिङ विधि अन-बोर्ड चार्जर र अन-बोर्ड नेटवर्कको जडान लाइनहरू, र विद्युतीय सवारीको आन्तरिक CAN नेटवर्क, अन-बोर्ड ब्याट्री व्यवस्थापन होस्टसँग सञ्चार गरी चार्जिङ नियन्त्रण पूरा गर्नको लागि सञ्चालन गरिन्छ। बोर्ड चार्जिङ कम्युनिकेसनको संरचना -चित्र ११-१६ मा देखाइएको छ।

त्यहाँ दुई प्रकारका चार्जरहरू छन् जुन अन{0}}बोर्ड चार्जिङका लागि प्रयोग गरिन्छ। एउटा अन-बोर्ड चार्जर हो जुन गाडीसँग जडान गरिएको र बोकिएको हुन्छ, जसमा सामान्यतया कम पावर हुन्छ, जसमा बिजुली सेडानका लागि 5KW भन्दा कम हुन्छ, सानो चार्जिङ करन्ट र लामो चार्जिङ समय हुन्छ। यो रातमा चार्ज हुने र दिनमा प्रयोग हुने विद्युतीय सवारीका लागि उपयुक्त छ। अर्को अफ-बोर्ड फास्ट चार्जर हो, जसले सामान्यतया गाडी ३० मिनेट भित्र चार्ज भएको सुनिश्चित गर्छ, जसले गाडीलाई ५० किलोमिटरभन्दा बढी यात्रा गर्नको लागि पर्याप्त पावर थप्न सक्षम हुन्छ। उत्पादन गरिएका इलेक्ट्रिक सेडानहरूलाई यी दुई प्रकारका चार्जरहरूको आवेदन आवश्यकताहरू पूरा गर्नका लागि बोर्ड चार्जर इन्टरफेस र द्रुत चार्जर इन्टरफेस दुवै चाहिन्छ, जसको अर्थ दुईवटा इन्टरफेसहरू समानान्तरमा मिलाइएको हुन्छ। चित्र 11-17 ले निसान लीफ इलेक्ट्रिक गाडीको चार्जिङ इन्टरफेस देखाउँछ।