पावर बैटरी सिस्टम कें लेल चार्जिंग कंट्रोल रणनीति की छै?
पावर बैटरी सिस्टम चार्जिंग नियंत्रण रणनीति
पावर बैटरी पैक कें पैघ-स्केल एकीकृत अनुप्रयोग कें लेल, स्वयं पावर बैटरी कें रासायनिक आ भौतिक गुणक पर विचार करय कें अलावा, बैटरी भंडारण विधि, भंडारण वातावरण, चार्जिंग उपकरणक कें स्थिति, केंद्रीकृत भंडारण आ चार्जिंग सं संबंधित सुरक्षा कें मुद्दा, आ पावर ग्रिड पर प्रभाव पर विचार करनाय आवश्यक छै.
अनेक कारक कें बीच, प्राथमिक गारंटी आ विचार पावर बैटरी कें चार्जिंग सुरक्षा होबाक चाही, जेकर मतलब छै कि विभिन्न प्रकार कें पावर बैटरी कें आधार पर व्यक्तिगत चार्जिंग नियंत्रण पैरामीटर प्राथमिकता कें निर्माण आ चार्जिंग कें दौरान प्रक्रिया कें निगरानी आ नियंत्रित करनाय. पावर बैटरी प्रबंधन प्रणाली आरू चार्जिंग तकनीक केरऽ वर्तमान स्तर प॑ चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान बैटरी सिस्टम म॑ व्यक्तिगत कोशिका केरऽ पैरामीटर के पता लगाना संभव होय गेलऽ छै । अइ कें लेल चार्जिंग सुरक्षा सुनिश्चित करय कें लेल, व्यक्तिगत बैटरी कोशिका कें पैरामीटरक कें यथासंभव निगरानी कैल जेबाक चाही.
चार्जिंग नियंत्रण रणनीतियक कें संदर्भ मे, इकट्ठा बैटरी आ व्यक्तिगत कोशिका कें बीच महत्वपूर्ण अंतर छै. वर्तमान मे, बैटरी पैक मे व्यक्तिगत कोशिका कें विशिष्ट पैरामीटर कें आधार पर चार्जिंग कें नियंत्रित करय कें लेल, मुख्य रूप सं बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) आ चार्जर कें बीच संचार कें माध्यम सं, मुख्य रूप सं बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) आ चार्जर कें बीच उपयोग कैल जायत छै. बुनियादी नियंत्रण विचार बैटरी पैक कें उपयोगी क्षमता कें अधिकतम करनाय छै आ बैटरी कें सुरक्षा सुनिश्चित करनाय छै. व्यक्तिगत बैटरी कोशिका कें पैरामीटर चार्जिंग सुरक्षा सुनिश्चित करय कें लेल अत्यंत महत्वपूर्ण छै. अतः, चार्जिंग पैरामीटर नियंत्रण रणनीति अक्सर चरम मानऽ प॑ आधारित चार्जिंग पैरामीटर क॑ समायोजित करै के एक विधि क॑ अपनाबै छै, जेकरऽ मतलब छै कि विभिन्न बैटरी प्रकार के अनुसार बैटरी सिस्टम म॑ चरम व्यक्तिगत कोशिका के पैरामीटर प॑ ध्यान केंद्रित करना । इलेक्ट्रिक वाहन अक्सर पावर बैटरी सिस्टम चार्जिंग लॉजिक चक्र तालिका 11-3 द्ववारा देल गेल प्राथमिकता सिद्धांत कें उपयोग समग्र चार्जिंग पैरामीटर समायोजन करय कें लेल करयत छै, जे बैटरी पैक कें भीतर चरम पैरामीटर कें सीमित सीमा कें भीतर रखयत छै.
उदाहरण के रूप म॑ लिथियम मैंगनीज ऑक्साइड बैटरी लेली, स्थिर करंट-निरंतर वोल्टेज विधि के उपयोग करी क॑ चार्जिंग करलऽ जाय छै । चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, पहिलऽ फोकस बैटरी पैक म॑ व्यक्तिगत सेल वोल्टेज के पता लगाबै प॑ छै । यदि कोनों व्यक्तिगत कोशिका वोल्टेज सेट अधिकतम अनुमत वोल्टेज (जैना 4.25V) सं बेसि भ जायत छै, त कुल चार्जिंग सीमा करंट कें व्यक्तिगत कोशिका वोल्टेज कें उदय कें नियंत्रित करय कें लेल कम कैल जेबाक चाही. एकरऽ साथ ही नियमित अंतराल प॑ बैटरी केरऽ तापमान के पता चलै छै । यदि कोनों व्यक्तिगत कोशिका तापमान बैटरी पैक कें औसत तापमान सं 5 डिग्री सं बेसि भ जायत छै, त चार्जिंग सीमा करंट कें कम कैल जेबाक चाही, जे तापमान मे वृद्धि कें दर कें सीमित करयत छै. परिष्कृत प्रबंधन आरू नियंत्रण के तहत, वोल्टेज सीमा के समायोजन बैटरी के चार्जिंग तापमान म॑ बदलाव के आधार प॑ भी करलऽ जाब॑ सकै छै । उदाहरण कें लेल, जखन बैटरी कें तापमान कम सीमा मे होयत छै, तखन बैटरी पैक कें चार्ज करय योग्य क्षमता कें बढ़ावा कें लेल चार्जिंग वोल्टेज कें ऊपरी सीमा ऊपर उठाएल जायत छै; जखन बैटरी कें तापमान अधिक सीमा मे होयत छै, तखन बैटरी कें सुरक्षा सुनिश्चित करय कें लेल चार्जिंग वोल्टेज कें ऊपरी सीमा कम कैल जायत छै.
तालिका 11-3 बैटरी पैक कें लेल पैरामीटर नियंत्रण रणनीतियक कें चार्ज करय कें प्राथमिकता
| प्राथमिकता | लिथियम-आयन बैटरी | निकेल-धातु हाइड्राइड बैटरी | सीसा-एसिड बैटरी |
| ऊंच | अधिकतम एकल-कोशिका वोल्टेज | अधिकतम एकल-कोशिका तापमान बढ़ने दर | अधिकतम एकल-कोशिका टर्मिनल वोल्टेज |
| अधिकतम एकल-कोशिका तापमान | अधिकतम एकल-कोशिका तापमान | अधिकतम एकल-कोशिका तापमान | |
| कम | अधिकतम बैटरी पैक वोल्टेज | बैटरी पैक टर्मिनल वोल्टेज | बैटरी पैक टर्मिनल वोल्टेज |
| वर्तमान चार्जिंग वर्तमान 2019। | वर्तमान चार्जिंग वर्तमान 2019। | वर्तमान चार्जिंग वर्तमान 2019। |
पावर बैटरी सिस्टम चार्जिंग प्रबंधन मोड
चार्जिंग रणनीति कें कार्यान्वयन कें लेल बैटरी प्रणाली आ चार्जर कें बीच प्रभावी डाटा संचरण आ वास्तविक-समय पैरामीटर निर्णय कें आवश्यकता होयत छै. बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) बैटरी सिस्टम मे पैरामीटर एकत्रित करय कें काज पूरा करयत छै. एकरऽ साथ ही, वर्तमान स्मार्ट चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, चार्जर स॑ संवाद करी क॑, ई चार्जिंग प्रक्रिया के सुरक्षा सुनिश्चित करै छै आरू बैटरी प॑ प्रभावी नियंत्रण प्राप्त करै छै ।
चार्जिंग प्रबंधन मोड कें मूल प्रणाली संरचना चित्र 11-12 मे दिखायल गेल छै.
बीएमएस के कार्य बैटरी के स्थिति के ऑनलाइन निगरानी (बैटरी तापमान, व्यक्तिगत सेल वोल्टेज, कार्य करंट, बैटरी आ चार्जिंग ढेर के बीच इन्सुलेशन), एसओसी अनुमान, स्थिति विश्लेषण (चाहे ओ एसओसी बहुत बेसी हो, चाहे बैटरी के तापमान बहुत उच्च/कम हो, चाहे ओ व्यक्तिगत कोशिका वोल्टेज बहुत बेसी हो, चाहे ओ बैटरी के बहुत तेज अछि, चाहे ओ बैटरी के बहुत तेज अछि, चाहे ओ बैटरी के बेसी तेजी स अछि, चाहे ओ बताऊ अछि, चाहे ओ बहुत बेसी अछि, चाहे ओ बहुत बेसी हो, चाहे ओ बहुत बेसी अछि। पैक मे दोष, या संचार कें दोष आदि छै) आ आवश्यक थर्मल प्रबंधन कें लागू करनाय. चार्जर कें मुख्य कार्य शक्ति रूपांतरण, बंद{-प्रतिबंदी कें स्थिति कें व्यापक समझ आ आउटपुट करंट कें गतिशील समायोजन कें व्यापक समझ प्राप्त करय कें लेल बीएमएस कें साथ आउटपुट वोल्टेज आ करंट कें लूप नियंत्रण छै. जखन बैटरी पैक कें चार्ज करय कें जरूरत छै, तखन चार्जर कें आउटपुट कें मुख्य सकारात्मक आ नकारात्मक पावर लाइनक कें अलावा बैटरी पैक सं जोड़य कें जरूरत छै, तखन बीएमएस आ चार्जर कें बीच डाटा साझा करय कें लेल एकटा संचार लाइन सेहो जोडल जायत छै.
इ चार्जिंग मोड बैटरी प्रबंधन प्रणाली आ चार्जर प्रणाली कें बीच एकटा संचार लिंक स्थापित करयत छै, जे डाटा साझा करय कें सक्षम बनायत छै. इ सुरक्षा सं संबंधित पैरामीटर, जेना कि बैटरी कें पूरा चार्जिंग प्रक्रिया मे बैटरी कें वोल्टेज, तापमान, आ इन्सुलेशन प्रदर्शन कें अनुमति देयत छै, बैटरी कें चार्जिंग नियंत्रण आ प्रबंधन मे भाग लेवय कें लेल. इ चार्जर कें बैटरी कें स्थिति आ जानकारी कें पूरा तरह सं समझय मे सक्षम बनायत छै, आ ओकरा अनुसार चार्जिंग करंट कें समायोजित करय कें लेल, प्रभावी रूप सं पैक कें भीतर सबटा बैटरी मे ओवरचार्जिंग आ अत्यधिक उच्च तापमान कें रोकय कें लेल, जेकरा सं श्रृंखला कें सुरक्षा मे सुधार होयत छै-}संबद्ध बैटरी चार्जिंग. एकरऽ अलावा, ई चार्जिंग मोड बीएमएस केरऽ प्रबंधन आरू नियंत्रण कार्यऽ म॑ सुधार करै छै, चार्जिंग के सुरक्षा आरू बुद्धि क॑ बढ़ाबै छै, आरू चार्जर ऑपरेटर द्वारा चार्जिंग पैरामीटर क॑ सेट करै के थकाऊ काम क॑ सरल बनाबै छै, जेकरा स॑ चार्जर क॑ बेहतर अनुकूलन क्षमता मिलै छै । एहि मोड मे, चार्जर कें बैटरी प्रकारक कें बीच अंतर करय कें जरूरत नहि छै; ओकरा केवल सुरक्षित चार्जिंग प्राप्त करय कें लेल बीएमएस द्ववारा उपलब्ध करायल गेल वर्तमान निर्देश प्राप्त करय कें जरूरत छै.
पावर बैटरी सिस्टम चार्जिंग विधि
विभिन्न ऑपरेटिंग विधियक कें अनुसार, इलेक्ट्रिक वाहन कें लेल पावर बैटरी चार्जिंग कें दू विधियक मे विभाजित कैल जा सकय छै: ग्राउंड चार्जिंग आ ऑन-बोर्ड चार्जिंग.
ग्राउंड चार्जिंग विधि 2019।
जखन वाहन कें पूरक चार्जिंग कें जरूरत होयत छै, तखन बैटरी कें गाड़ी सं चार्जिंग कें आवश्यकता होयत छै, आ एकटा पूर्ण रूप सं चार्ज कैल गेल बैटरी लगायल जायत छै. तखन वाहन संचालन या आवेदन जारी रखय कें लेल छोड़य छै, आ हटाएल गेल बैटरी कें पूरक ग्राउंड चार्जिंग सिस्टम कें उपयोग सं कैल जायत छै. ग्राउंड चार्जिंग विधि कें अपनानाय बैटरी कें रखरखाव, बैटरी कें जीवन काल मे सुधार आ वाहन कें उपयोग दक्षता कें लेल फायदेमंद छै, मुदा इ वाहन कें अधिक मांग आ चार्जिंग सुविधाक/उपकरण कें लेल रखयत छै. ग्राउंड चार्जिंग क॑ आरू बॉक्स चार्जिंग आरू इंटीग्रेल पैक चार्जिंग म॑ विभाजित करलऽ गेलऽ छै ।
(1)बॉक्स चार्जिंग 2019।बॉक्स चार्जिंग कें दौरान, प्रत्येक चार्जर बैटरी पैक मे बैटरी कें एकटा डिब्बा चार्ज करयत छै आ चार्जिंग नियंत्रण कें पूरा करय कें लेल सटल बैटरी प्रबंधन इकाइयक कें साथ संवाद करयत छै. इ विधि बैटरी पैक कें समीकरण मे सुधार आ ओकर सेवा जीवन कें विस्तार कें लेल फायदेमंद छै. मुदा, एकरा लेल पैघ संख्या मे चार्जर, बैटरी पैक आ चार्जर कें बीच बहुत रास कनेक्शन, एकटा जटिल निगरानी नेटवर्क, आ बेसि लागत कें आवश्यकता छै. एकर संरचना चित्र 11-13 मे देखाओल गेल अछि.आ एकर अनुप्रयोग प्रौद्योगिकी आवश्यकता
मंच। ओकरा म॑ चार्जिंग प्लेटफॉर्म वाहन केरऽ कम-वोल्टेज पावर सप्लाई, एक बैटरी स्टोरेज रैक, एक चार्जर संचार इंटरफेस कनेक्टर, एक चार्जर आउटपुट कनेक्टर, आरू एक अलार्म सेंसर के अनुरूप डीसी पावर स्रोत स॑ जुड़लऽ छै । जखन चार्जिंग प्लेटफॉर्म पर बैटरी कें एकटा डिब्बा राखल जायत छै, तखन कम-वोल्टेज पावर सप्लाई बैटरी प्रबंधन इकाई कें बिजली प्रदान करयत छै. चार्जर आ बैटरी प्रबंधन इकाई चार्जिंग नियंत्रण प्राप्त करय कें लेल संवाद करयत छै, आ ऊर्जा चार्जर कें माध्यम सं चार्जर सं बैटरी मे संचारित कैल जायत छै. अलार्म संवेदक, तापमान संवेदक, आदि, चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान साइट निगरानी पर एहसास |
बॉक्स चार्जिंग कें उपयोग करय कें समय, बैटरी शेड्यूलिंग सिस्टम कें वास्तविक-समय मे सबटा बैटरी कें मात्रा, गुणवत्ता, आ स्थिति कें निगरानी आ प्रबंधित करय कें जरूरत छै, बैटरी कें भंडारण, प्रतिस्थापन, RE-समूह, बैटरी पैक समीकरण, वास्तविक क्षमता परीक्षण, आ बैटरी कें दोष कें आपातकालीन हैंडलिंग जैना कार्य करनाय.
(2)इंटीग्रेल पैक चार्जिंग 2019।इंटीग्रेल पैक चार्जिंग कें साथ, इलेक्ट्रिक वाहन सं निकालल गेल सबटा बैटरी बक्सा कें ओय तरह सं जोड़ल जायत छै जइ सं ओकर उपयोग वाहन पर कैल जायत छै. एकटा चार्जर कें उपयोग पूरा बैटरी पैक कें चार्ज करय कें लेल कैल जायत छै, आ सबटा बैटरी प्रबंधन इकाइयक बैटरी प्रबंधन होस्ट आ चार्जर कें साथ संवाद करयत छै आ चार्जिंग नियंत्रण पूरा करयत छै. एहि विधि मे कम चार्जर कें आवश्यकता होयत छै आ एकर निगरानी नेटवर्क सरल होयत छै, मुदा बॉक्स चार्जिंग विधि कें तुलना मे बैटरी पैक कें समीकरण खराब छै, आ सेवा जीवन कम छै. एकर संरचना चित्र 11-14 मे देखाओल गेल अछि |
दूनू चार्जिंग विधियक कें तुलना तालिका 11-4 मे दिखायल गेल छै.
तालिका 11-4 दूनू चार्जिंग विधियक कें तुलना
| नहि। | इंटीग्रेल पैक चार्जिंग 2019। | बॉक्स चार्जिंग 2019। |
| 1 | उच्च चार्जिंग वोल्टेज, खराब सुरक्षा | कम चार्जिंग वोल्टेज, अच्छा सुरक्षा |
| 2 | एकल चार्जिंग उपकरण, अपरिपक्व प्रौद्योगिकी, उच्च उपकरण लागत के उच्च शक्ति | एकल चार्जिंग उपकरण, परिपक्व प्रौद्योगिकी, कम समग्र लागत के कम शक्ति |
| 3 | स्थिरता के अंतर जल्दी बढ़ि जाइत अछि . | संगति अंतर बढ़ला स धीमा भ जाइत अछि |
| 4 | हार्मोनिक अपेक्षाकृत पैघ होइत अछि . | हार्मोनिक अपेक्षाकृत छोट होइत अछि . |
| 5 | प्रतिस्थापन मोड में ग्राउंड के लिए बैटरी लेआउट के लिये उपयुक्त नहीं | | प्रतिस्थापन मोड में ग्राउंड के लिए बैटरी लेआउट के लिये उपयुक्त |
| 6 | लघु बैटरी सेवा जीवन | संगति पर विचार करैत अछि, प्रभावी ढंग सं बैटरी सेवा जीवन कें विस्तारित करैत अछि |
ON-बोर्ड चार्जिंग विधि
जखन वाहन कें पूरक चार्जिंग कें जरूरत होयत छै, तखन चार्जर चार्जिंग प्लग सं जुड़ल छै, आ बैटरी कें सीधा चार्ज कैल जा सकय छै, बिना वाहन सं हटाएल गेल होय, जैना की चित्र 11-15 मे दिखायल गेल छै. एकर फायदा एकटा साधारण चार्जिंग ऑपरेशन प्रक्रिया छै आ एकरा मे बैटरी स्टोरेज या बैटरी बदलनाय जैना प्रक्रिया शामिल नहि छै. लेकिन, वाहन चार्ज समय वाहन कें संचालन या आवेदन समय पर कब्जा करय छै, जेकरा सं वाहन कें उपयोग कम होय छै आ बैटरी पैक कें समीकरण कें बनाए रखनाय आ ओकर सेवा जीवन कें विस्तार कें लेल कम अनुकूल बनायत छै.
ऑन-बोर्ड चार्जर आरू ON-बोर्ड नेटवर्क कें कनेक्शन लाइनक कें माध्यम सं ON-बोर्ड चार्जिंग विधि कें संचालन कैल जैतय छै, आ इलेक्ट्रिक वाहन कें आंतरिक कयर सकय छै, जे चार्जिंग नियंत्रण कें पूरा करय कें लेल ON-बोर्ड बैटरी प्रबंधन होस्ट कें साथ संवाद करयत छै. ON-बोर्ड चार्जिंग संचार के संरचना चित्र 11-16 मे दिखाया गया है |
ON-बोर्ड चार्जिंग कें लेल प्रयोग कैल जाय वाला चार्जर कें दू रूप छै. एकटा ON-बोर्ड चार्जर कें वाहन कें साथ स्थापित आ ले जाय छै, जे आमतौर पर कम शक्ति होयत छै, जे अधिकतर इलेक्ट्रिक सेडान कें लेल 5kW सं कम होयत छै, एकटा छोट चार्जिंग करंट आ लंबा चार्जिंग समय कें साथ. इ इलेक्ट्रिक वाहन कें लेल उपयुक्त छै जे रात मे चार्ज करएयत छै आ दिन मे उपयोग कैल जायत छै. दोसर ऑफ-बोर्ड फास्ट चार्जर छै, जे आम तौर पर सुनिश्चित करै छै कि वाहन क॑ 30min के भीतर चार्ज करलऽ जाय छै, जेकरा स॑ गाड़ी क॑ 50km स॑ अधिक यात्रा करै लेली पर्याप्त शक्ति जोड़ै म॑ सक्षम छै । इलेक्ट्रिक सेडान जे उत्पादित कैल गेल छै, ओकरा एकटा ON-बोर्ड चार्जर इंटरफेस आ एकटा फास्ट चार्जर इंटरफेस दूनू कें आवश्यकता छै जे इ दू प्रकार कें चार्जर कें एप्लीकेशन जरूरतक कें पूरा करय छै, जेकर मतलब छै कि समानांतर मे व्यवस्थित दू इंटरफेस कें होनाय. चित्र 11-17 मे निसान लीफ इलेक्ट्रिक वाहन कें चार्जिंग इंटरफेस कें दर्शाओल गेल छै.
