பேட்டரி ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன?

பொதுவாக BESS என்று அழைக்கப்படும் ஒரு பேட்டரி ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு, கிரிட்டில் இருந்து அதிகப்படியான மின்சாரத்தை சேமிக்க அல்லது பிற்கால பயன்பாட்டிற்காக புதுப்பிக்கத்தக்க மூலங்களிலிருந்து ரிச்சார்ஜபிள் பேட்டரிகளின் வங்கிகளைப் பயன்படுத்துகிறது. புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மற்றும் ஸ்மார்ட் கிரிட் தொழில்நுட்பங்கள் முன்னேறும்போது, ​​மின்சார விநியோகங்களை நிலைப்படுத்துவதிலும் பசுமை ஆற்றலின் மதிப்பை அதிகரிப்பதிலும் BESS அமைப்புகள் பெருகிய முறையில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. எனவே இந்த அமைப்புகள் எவ்வாறு சரியாக வேலை செய்கின்றன?
படி 1: பேட்டரி வங்கி
எந்தவொரு BESS-இன் அடித்தளமும் ஆற்றல் சேமிப்பு ஊடகம் - பேட்டரிகள். பல பேட்டரி தொகுதிகள் அல்லது "செல்கள்" ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டு தேவையான சேமிப்பு திறனை வழங்கும் "பேட்டரி வங்கியை" உருவாக்குகின்றன. அதிக சக்தி அடர்த்தி, நீண்ட ஆயுட்காலம் மற்றும் வேகமாக சார்ஜ் செய்யும் திறன் காரணமாக லித்தியம்-அயன் செல்கள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. லீட்-அமிலம் மற்றும் ஃப்ளோ பேட்டரிகள் போன்ற பிற வேதியியல்களும் சில பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
படி 2: சக்தி மாற்ற அமைப்பு
பேட்டரி வங்கி ஒரு மின் மாற்ற அமைப்பு அல்லது PCS வழியாக மின் கட்டத்துடன் இணைகிறது. PCS ஆனது இன்வெர்ட்டர், மாற்றி மற்றும் வடிகட்டிகள் போன்ற பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது, அவை பேட்டரிக்கும் கட்டத்திற்கும் இடையில் இரு திசைகளிலும் மின்சாரம் பாய அனுமதிக்கின்றன. இன்வெர்ட்டர் பேட்டரியிலிருந்து நேரடி மின்னோட்டத்தை (DC) கிரிட் பயன்படுத்தும் மாற்று மின்னோட்டமாக (AC) மாற்றுகிறது, மேலும் மாற்றி பேட்டரியை சார்ஜ் செய்ய தலைகீழாகச் செய்கிறது.
படி 3: பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு
பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு அல்லது BMS, பேட்டரி பேங்கிற்குள் உள்ள ஒவ்வொரு தனிப்பட்ட பேட்டரி செல்லையும் கண்காணித்து கட்டுப்படுத்துகிறது. BMS செல்களை சமநிலைப்படுத்துகிறது, சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் செய்யும் போது மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தை ஒழுங்குபடுத்துகிறது, மேலும் அதிக சார்ஜ், அதிகப்படியான மின்னோட்டங்கள் அல்லது ஆழமான வெளியேற்றத்தால் ஏற்படும் சேதத்திலிருந்து பாதுகாக்கிறது. பேட்டரி செயல்திறன் மற்றும் ஆயுட்காலத்தை மேம்படுத்த மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம் மற்றும் வெப்பநிலை போன்ற முக்கிய அளவுருக்களை இது கண்காணிக்கிறது.
படி 4: குளிரூட்டும் அமைப்பு
ஒரு குளிரூட்டும் அமைப்பு செயல்பாட்டின் போது பேட்டரிகளிலிருந்து அதிகப்படியான வெப்பத்தை நீக்குகிறது. செல்களை அவற்றின் உகந்த வெப்பநிலை வரம்பிற்குள் வைத்திருப்பதற்கும் சுழற்சி ஆயுளை அதிகரிப்பதற்கும் இது மிகவும் முக்கியமானது. பயன்படுத்தப்படும் மிகவும் பொதுவான குளிர்விப்பு வகைகள் திரவ குளிர்வித்தல் (பேட்டரிகளுடன் தொடர்பில் உள்ள தட்டுகள் வழியாக குளிரூட்டியை சுழற்றுவதன் மூலம்) மற்றும் காற்று குளிர்வித்தல் (பேட்டரி உறைகள் வழியாக காற்றை கட்டாயப்படுத்த விசிறிகளைப் பயன்படுத்துதல்) ஆகும்.
படி 5: செயல்பாடு
குறைந்த மின்சார தேவை அல்லது அதிக புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் உற்பத்தி உள்ள காலங்களில், BESS, மின் மாற்ற அமைப்பு மூலம் அதிகப்படியான மின்சாரத்தை உறிஞ்சி பேட்டரி வங்கியில் சேமிக்கிறது. தேவை அதிகமாக இருக்கும்போது அல்லது புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் கிடைக்காதபோது, ​​சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றல் இன்வெர்ட்டர் மூலம் மீண்டும் கட்டத்திற்கு வெளியேற்றப்படுகிறது. இது BESS இடைப்பட்ட புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலை "நேர மாற்றத்தை" செய்யவும், கட்ட அதிர்வெண் மற்றும் மின்னழுத்தத்தை உறுதிப்படுத்தவும், மின் தடைகளின் போது காப்பு சக்தியை வழங்கவும் அனுமதிக்கிறது.
பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு ஒவ்வொரு செல்லின் சார்ஜ் நிலையை கண்காணித்து, பேட்டரிகள் அதிகமாக சார்ஜ் ஆவதையும், அதிக வெப்பமடைவதையும், ஆழமாக வெளியேற்றப்படுவதையும் தடுக்க சார்ஜ் மற்றும் வெளியேற்ற விகிதத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது - இது அவற்றின் பயன்படுத்தக்கூடிய ஆயுளை நீட்டிக்கிறது. மேலும் குளிரூட்டும் அமைப்பு ஒட்டுமொத்த பேட்டரி வெப்பநிலையை பாதுகாப்பான இயக்க வரம்பிற்குள் வைத்திருக்க செயல்படுகிறது.
சுருக்கமாக, ஒரு பேட்டரி ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு, பேட்டரிகள், மின் மின்னணு கூறுகள், அறிவார்ந்த கட்டுப்பாடுகள் மற்றும் வெப்ப மேலாண்மை ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைந்த முறையில் பயன்படுத்தி, அதிகப்படியான மின்சாரத்தை சேமித்து, தேவைக்கேற்ப மின்சாரத்தை வெளியேற்றுகிறது. இது BESS தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்களின் மதிப்பை அதிகரிக்கவும், மின் கட்டங்களை மிகவும் திறமையானதாகவும், நிலையானதாகவும் மாற்றவும், குறைந்த கார்பன் ஆற்றல் எதிர்காலத்திற்கு மாறுவதை ஆதரிக்கவும் அனுமதிக்கிறது.

சூரிய சக்தி மற்றும் காற்றாலை போன்ற புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்களின் வளர்ச்சியுடன், பெரிய அளவிலான பேட்டரி ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள் (BESS) மின் கட்டமைப்புகளை நிலைப்படுத்துவதில் பெருகிய முறையில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. ஒரு பேட்டரி ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு, மின் கட்டமைப்புகளிலிருந்து அல்லது புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தியிலிருந்து அதிகப்படியான மின்சாரத்தை சேமித்து, தேவைப்படும்போது அந்த மின்சாரத்தை மீண்டும் வழங்க ரிச்சார்ஜபிள் பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்துகிறது. BESS தொழில்நுட்பம் இடைப்பட்ட புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலின் பயன்பாட்டை அதிகரிக்க உதவுகிறது மற்றும் ஒட்டுமொத்த மின் கட்டமைப்பு நம்பகத்தன்மை, செயல்திறன் மற்றும் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது.
ஒரு BESS பொதுவாக பல கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது:
1) தேவையான ஆற்றல் சேமிப்பு திறனை வழங்க பல பேட்டரி தொகுதிகள் அல்லது செல்களால் ஆன பேட்டரி வங்கிகள். அதிக சக்தி அடர்த்தி, நீண்ட ஆயுட்காலம் மற்றும் வேகமாக சார்ஜ் செய்யும் திறன் காரணமாக லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. லீட்-அமிலம் மற்றும் ஃப்ளோ பேட்டரிகள் போன்ற பிற வேதியியல்களும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
2) பேட்டரி வங்கியை மின்சார கட்டத்துடன் இணைக்கும் பவர் கன்வெர்ஷன் சிஸ்டம் (PCS). PCS ஆனது இன்வெர்ட்டர், மாற்றி மற்றும் பிற கட்டுப்பாட்டு உபகரணங்களைக் கொண்டுள்ளது, இது பேட்டரிக்கும் கட்டத்திற்கும் இடையில் இரு திசைகளிலும் மின்சாரம் பாய அனுமதிக்கிறது.
3) பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு (BMS), தனிப்பட்ட பேட்டரி செல்களின் நிலை மற்றும் செயல்திறனை கண்காணித்து கட்டுப்படுத்துகிறது. BMS செல்களை சமநிலைப்படுத்துகிறது, அதிக சார்ஜ் அல்லது ஆழமான வெளியேற்றத்திலிருந்து சேதத்திலிருந்து பாதுகாக்கிறது, மேலும் மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம் மற்றும் வெப்பநிலை போன்ற அளவுருக்களைக் கண்காணிக்கிறது.