একটি ব্যাটারি এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম বৈদ্যুতিক শক্তিকে ভিতরে সঞ্চিত রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তর করে কাজ করে শক্তি সঞ্চয় ব্যাটারি কোষ , তারপর একটি ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম, একটি পাওয়ার কনভার্সন সিস্টেম এবং একটি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল এর মাধ্যমে চাহিদা অনুযায়ী এটিকে ব্যবহারযোগ্য বিদ্যুতে রূপান্তর করা হয়। চার্জ করার সময়, গ্রিড বা সোলার অ্যারে থেকে ইনকামিং এসি পাওয়ার ডিসি-তে রূপান্তরিত হয় এবং কোষগুলিতে পুশ করা হয়, যেখানে একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া সেই শক্তি সঞ্চয় করে। ডিসচার্জের সময়, প্রতিক্রিয়া বিপরীত হয়, কোষগুলি ডিসি শক্তি হিসাবে সঞ্চিত শক্তি ছেড়ে দেয় এবং বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল যন্ত্র, সরঞ্জাম বা গ্রিড দ্বারা ব্যবহারের জন্য এটিকে আবার এসি-তে রূপান্তরিত করে।
এই গাইডের বাকি অংশটি সিস্টেমটিকে এর মূল উপাদানগুলিতে ভেঙে দেয়, কীভাবে তা ব্যাখ্যা করে শক্তি সঞ্চয় ব্যাটারি কোষ মডিউল এবং প্যাকগুলির মধ্যে গোষ্ঠীভুক্ত করা হয়, এবং ব্যবহারিক কারণগুলিকে কভার করে যা নির্ধারণ করে যে একটি ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয় করার সিস্টেম তার পরিষেবা জীবনের উপর কতটা ভাল কাজ করে।
মূল উপাদান যা একটি ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয় সিস্টেম তৈরি করে
একটি ব্যাটারি এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম একটি একক ডিভাইস নয় বরং হার্ডওয়্যার এবং কন্ট্রোল সফ্টওয়্যারের সমন্বিত স্ট্যাক। প্রতিটি স্তরের একটি স্বতন্ত্র কাজ আছে, এবং সিস্টেমটি কেবলমাত্র তার দুর্বলতম লিঙ্কটির পাশাপাশি সম্পাদন করে।
এনার্জি স্টোরেজ ব্যাটারি সেল
কোষ হল মৌলিক বিল্ডিং ব্লক যেখানে প্রকৃত রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয় হয়। লিথিয়াম আয়রন ফসফেট, সাধারণত সংক্ষেপে এলএফপি, পুরানো নিকেল-ভিত্তিক রসায়নের তুলনায় এর স্থায়িত্ব এবং দীর্ঘ চক্র জীবনের কারণে স্থির স্টোরেজের জন্য প্রভাবশালী রসায়ন পছন্দ হয়ে উঠেছে।
ব্যাটারি মডিউল এবং প্যাক
মডিউল তৈরির জন্য পৃথক কোষগুলি সিরিজ এবং সমান্তরাল বিন্যাসে সংযুক্ত থাকে এবং মডিউলগুলিকে তারপর একটি প্রকল্পের প্রয়োজনীয় ভোল্টেজ এবং ক্ষমতায় পৌঁছানোর জন্য প্যাকগুলিতে একত্রিত করা হয়। এই স্তরযুক্ত কাঠামোটি নির্মাতাদের একটি ছোট আবাসিক ইউনিট থেকে একটি ধারক-আকারের শিল্প ব্যবস্থা পর্যন্ত একই বেস সেল ডিজাইনকে স্কেল করতে দেয়।
ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম
ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম, সাধারণত BMS-এ সংক্ষিপ্ত করা হয়, প্যাকের প্রতিটি কক্ষে ক্রমাগত ভোল্টেজ, কারেন্ট এবং তাপমাত্রা ট্র্যাক করে। এটি চার্জিং বা ডিসচার্জিং বন্ধ করে সিস্টেমকে রক্ষা করে যদি একটি সেল নিরাপদ সীমার বাইরে চলে যায় এবং এটি কোষ জুড়ে চার্জের মাত্রাকে ভারসাম্যপূর্ণ করে যাতে অন্যরা কম ব্যবহার করা অবস্থায় কোনো একক সেল অতিরিক্ত কাজ না করে।
পাওয়ার কনভার্সন সিস্টেম এবং ইনভার্টার
পাওয়ার কনভার্সন সিস্টেম ব্যাটারি প্যাক এবং বাইরের বৈদ্যুতিক সার্কিটের মধ্যে শক্তির প্রবাহ পরিচালনা করে, যখন বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল কোষে সঞ্চিত DC পাওয়ার এবং বাড়ি, কারখানা বা গ্রিড দ্বারা ব্যবহৃত AC পাওয়ারের মধ্যে রূপান্তর পরিচালনা করে।
তাপ ব্যবস্থাপনা
চার্জিং এবং ডিসচার্জিং উভয় সময় ব্যাটারি কোষগুলি তাপ উৎপন্ন করে এবং অকাল বার্ধক্য রোধ করার জন্য সেই তাপটিকে সমানভাবে অপসারণ করতে হবে। এয়ার-কুলড ডিজাইনগুলি প্যাক জুড়ে পরিবেষ্টিত বা নিয়ন্ত্রিত বায়ু সঞ্চালন করে, যখন তরল-ঠান্ডা নকশাগুলি সিল করা প্লেট বা পাইপের মাধ্যমে কোষের সাথে সরাসরি যোগাযোগে কুল্যান্টকে সঞ্চালন করে, যা সাধারণত একা বায়ু শীতল করার চেয়ে প্যাক জুড়ে একটি শক্ত তাপমাত্রা ধারণ করে।
সম্পূর্ণ চার্জ এবং স্রাব চক্রের মাধ্যমে শক্তির পথ অনুসরণ করা
ব্যাটারি এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম বোঝা সবচেয়ে সহজ যে এটি প্রতিটি দিকে সিস্টেমের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় বিদ্যুতের কী ঘটবে তা সনাক্ত করে।
- গ্রিড, একটি জেনারেটর বা একটি সৌর বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল থেকে ইনকামিং এসি পাওয়ার পাওয়ার কনভার্সন সিস্টেমে পৌঁছায়।
- পাওয়ার কনভার্সন সিস্টেম ব্যাটারি প্যাক চার্জ করার জন্য উপযুক্ত ডিসি পাওয়ারে AC পাওয়ারকে সংশোধন করে।
- ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম রুট করে মডিউলে কারেন্ট চার্জ করার সময় প্রতিটি সেল নিরীক্ষণ করে যাতে ভোল্টেজ এবং তাপমাত্রা নিরাপদ অপারেটিং সীমার মধ্যে থাকে।
- একটি ডিসচার্জ কমান্ড ট্রিগার না হওয়া পর্যন্ত সঞ্চিত শক্তি কোষে বসে থাকে, হয় একটি নির্ধারিত প্রোগ্রাম, একটি গ্রিড সংকেত, বা একটি পাওয়ার বিভ্রাট সনাক্তকরণ দ্বারা।
- ডিসচার্জের সময়, কোষগুলি ডিসি পাওয়ার রিলিজ করে, যা পাওয়ার কনভার্সন সিস্টেমের মধ্য দিয়ে ফিরে যায় এবং সংযুক্ত লোডের জন্য ব্যবহারযোগ্য এসি পাওয়ারে রূপান্তরিত করার জন্য ইনভার্টার।
কেন সেল রসায়ন বাস্তব-বিশ্বের কর্মক্ষমতা নির্ধারণ করে
সব নয় শক্তি সঞ্চয় ব্যাটারি কোষ একবার ইনস্টল করার পরে একইভাবে আচরণ করুন, এবং রসায়নের পার্থক্যগুলি সরাসরি চক্রের জীবন, নিরাপত্তা মার্জিন এবং ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতাতে প্রদর্শিত হয়।
| রসায়ন | সাইকেল লাইফ থেকে 80 শতাংশ ক্ষমতা | স্রাবের সাধারণ গভীরতা |
|---|---|---|
| LiFePO4 (LFP) | 4,000 থেকে 6,000 চক্র | 80 থেকে 90 শতাংশ |
| NMC লিথিয়াম-আয়ন | 1,500 থেকে 2,500 চক্র | 70 থেকে 85 শতাংশ |
| সীসা-অ্যাসিড | 300 থেকে 700 চক্র | 50 শতাংশ |
LFP কোষগুলি সাধারণত NMC কোষের চক্রের জীবনকে তিনগুণ করার জন্য প্রায় দ্বিগুণ অফার করে তাদের মূল ক্ষমতার 80 শতাংশে পৌঁছানোর আগে, যেটি একটি প্রধান কারণ হল এলএফপি স্থির শক্তি সঞ্চয়ের জন্য ডিফল্ট পছন্দ হয়ে উঠেছে বৈদ্যুতিক গাড়ির মতো উচ্চ শক্তির ঘনত্বের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য যেখানে NMC এখনও একটি প্রান্ত ধরে রাখে।
একটি ব্যাটারি প্যাকের ভিতরে এয়ার কুলিং বনাম লিকুইড কুলিং
থার্মাল ম্যানেজমেন্ট ডিজাইন একটি ব্যাটারি শক্তি স্টোরেজ সিস্টেম তার রেটযুক্ত জীবনকাল জুড়ে কীভাবে ধারাবাহিকভাবে কাজ করে তার উপর সরাসরি প্রভাব ফেলে, যেহেতু একটি প্যাক জুড়ে অসম তাপ কিছু কোষকে অন্যদের তুলনায় দ্রুত ক্ষয় করে।
কিভাবে তরল কুলিং ধারাবাহিকতা উন্নত করে
একটি তরল-ঠাণ্ডা সিস্টেম সিল করা প্লেট বা পাইপের মাধ্যমে কুল্যান্টকে সঞ্চালন করে যা প্রতিটি কোষ বা মডিউলের সাথে সরাসরি তাপীয় সংস্পর্শে থাকে, বায়ুপ্রবাহের উপর নির্ভর না করে সমানভাবে তাপকে দূরে সরিয়ে দেয় যা কোষের পকেট অন্যদের তুলনায় উষ্ণ রাখতে পারে। তরল কুলিং একটি ব্যাটারি প্যাক জুড়ে প্রায় 3 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে ছড়িয়ে থাকা তাপমাত্রা ধরে রাখতে পারে, সাধারণত এয়ার-কুলড ডিজাইনে দেখা যায় 8 থেকে 15 ডিগ্রি সেলসিয়াসের স্প্রেডের তুলনায়।
অপারেশন বছরের পর বছর ধরে কেন পার্থক্য গুরুত্বপূর্ণ
একটি কঠোর তাপমাত্রার বিস্তার মানে একটি প্যাকের ভিতরে কোষের বয়স একই হারের কাছাকাছি, যা প্রাথমিক পৃথক কোষের ব্যর্থতার সম্ভাবনাকে কমিয়ে দেয় এবং সামগ্রিক প্যাকটিকে দীর্ঘ সময়ের জন্য ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা ধরে রাখতে সহায়তা করে। এই সামঞ্জস্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে কারণ প্রকল্পের স্কেল মেগাওয়াট-ঘণ্টা এবং গিগাওয়াট-ঘণ্টা ইনস্টলেশনের দিকে বৃদ্ধি পায়, যেখানে বর্ধিত পরিষেবা জীবন যৌগিক মূল্য অনেক বড় পুঁজি বিনিয়োগ জুড়ে।
কিভাবে সিস্টেম স্কেল ডিজাইন অগ্রাধিকার পরিবর্তন করে
একই কোর সেল টেকনোলজি একবার উপরে বা নিচে স্কেল করার পরে খুব ভিন্ন পণ্যের বিভাগ সমর্থন করে এবং সিস্টেমটি সেই পরিসরে কোথায় বসে তার উপর নির্ভর করে অগ্রাধিকারগুলি পরিবর্তন হয়।
| সিস্টেম স্কেল | সাধারণ ক্ষমতা পরিসীমা | প্রাথমিক নকশা অগ্রাধিকার |
|---|---|---|
| আবাসিক | 5 থেকে 20 kWh | কমপ্যাক্ট পদচিহ্ন, শান্ত অপারেশন, সহজ ইনস্টলেশন |
| বাণিজ্যিক এবং শিল্প মন্ত্রিসভা | 200 থেকে 400 kWh | পিক শেভিং, আউটডোর স্থায়িত্ব, আইপি-রেটেড ঘের |
| ইউটিলিটি এবং শিল্প মেগাওয়াট স্কেল | মেগাওয়াট-ঘণ্টা থেকে গিগাওয়াট-ঘণ্টা | দীর্ঘ চক্র জীবন, তরল কুলিং, গ্রিড-স্কেল নির্ভরযোগ্যতা |
Ningbo Nxten Energy Technology Co., Ltd এই সম্পূর্ণ পরিসর জুড়ে ডিজাইন করে, একটি উল্লম্বভাবে সমন্বিত উত্পাদন কাঠামোর অধীনে শক্তি সঞ্চয়স্থান ব্যাটারি সেল, মডিউল, ব্যাটারি প্যাক এবং সম্পূর্ণ সিস্টেম তৈরি করে, যা ছোট আবাসিক প্যাক থেকে শিল্প এবং ইউটিলিটি-স্কেল স্থাপনা পর্যন্ত সামঞ্জস্যপূর্ণ সেল গুণমান বহন করতে দেয়।
নিরাপত্তা মান যা শক্তি সঞ্চয়স্থান ব্যাটারি কোষে প্রযোজ্য
যেহেতু একটি ব্যাটারি এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম একটি কম্প্যাক্ট স্পেসে প্রচুর পরিমাণে শক্তি সঞ্চয় করে, নিরাপত্তার বৈধতা একটি ঐচ্ছিক অ্যাড-অনের পরিবর্তে দায়ী সিস্টেম ডিজাইনের একটি মূল অংশ।
- IEC 62619 স্থির অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত সেকেন্ডারি লিথিয়াম কোষ এবং ব্যাটারির জন্য আন্তর্জাতিক নিরাপত্তা প্রয়োজনীয়তা সেট করে।
- UL 1973 হল স্থির এবং উদ্দেশ্যমূলক ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার জন্য প্রাথমিক মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের মান, যা শর্ট সার্কিট, ওভারচার্জ এবং থার্মাল শকের মতো অপব্যবহার পরীক্ষা কভার করে।
- লিথিয়াম ব্যাটারির এয়ার ট্রান্সপোর্টের জন্য UN 38.3 সার্টিফিকেশন প্রয়োজন এবং যে কোনো সিস্টেমের জন্য আন্তর্জাতিকভাবে পাঠানোর প্রয়োজন।
- একটি IP54 রেটিং বা উচ্চতর ধুলো এবং স্প্ল্যাশিং জলের বিরুদ্ধে সুরক্ষা নির্দেশ করে, যা বাইরে ইনস্টল করা যেকোনো প্যাকের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
ব্যাটারি এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম কিভাবে কাজ করে সে সম্পর্কে প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন
একটি ব্যাটারি সেল, একটি মডিউল এবং একটি প্যাকের মধ্যে পার্থক্য কি?
একটি সেল হল ক্ষুদ্রতম স্বতন্ত্র এনার্জি স্টোরেজ ইউনিট, একটি মডিউল হল সিরিজ এবং সমান্তরালে একত্রে সংযুক্ত কোষগুলির একটি গ্রুপ এবং একটি প্যাক হল ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম, তারের এবং একটি স্বতন্ত্র স্টোরেজ ইউনিট হিসাবে কাজ করার জন্য প্রয়োজনীয় এনক্লোজার সহ মডিউলগুলির একটি সম্পূর্ণ সমাবেশ।
কেন অধিকাংশ আধুনিক ব্যাটারি শক্তি স্টোরেজ সিস্টেম LFP কোষ ব্যবহার করে
LFP কোষগুলি দীর্ঘ চক্র জীবনের সাথে শক্তিশালী তাপীয় স্থিতিশীলতাকে একত্রিত করে, সাধারণত মূল ক্ষমতার 80 শতাংশে নেমে যাওয়ার আগে 4,000 থেকে 6,000 চক্রে পৌঁছায়, যা তাদের স্থির সিস্টেমের জন্য উপযুক্ত করে তোলে যা অন্যান্য রসায়নের অফার করা উচ্চ শক্তির ঘনত্বের তুলনায় দীর্ঘায়ু এবং সুরক্ষাকে অগ্রাধিকার দেয়।
একটি ব্যাটারি শক্তি স্টোরেজ সিস্টেম কি সূর্যালোক বা একটি জেনারেটর ছাড়া কাজ করে?
হ্যাঁ, একবার চার্জ করা হলে, একটি ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয় করার সিস্টেম যেকোন সক্রিয় প্রজন্মের উত্স থেকে স্বাধীনভাবে সঞ্চিত শক্তিকে ডিসচার্জ করতে পারে, যা এটি গ্রিড বিভ্রাটের সময় বা সৌর উত্পাদন ছাড়াই একটি বাড়ি বা সুবিধাকে পাওয়ার করতে দেয়৷
কিভাবে ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম কোষের ক্ষতি প্রতিরোধ করে
ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম ক্রমাগত সেল লেভেলে ভোল্টেজ, কারেন্ট এবং তাপমাত্রা নিরীক্ষণ করে এবং কোনো রিডিং নিরাপদ সীমার বাইরে চলে গেলে এটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে চার্জিং বা ডিসচার্জিংকে বাধা দেয়, পাশাপাশি সেল জুড়ে চার্জের ভারসাম্য বজায় রাখে যাতে প্যাকের বাকি অংশের তুলনায় কোনো একক সেল বেশি চাপে না পড়ে।
প্রতিটি ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয় সিস্টেমের জন্য প্রয়োজনীয় তরল কুলিং কি?
প্রতিটি সিস্টেমের জন্য নয়, যেহেতু ছোট আবাসিক প্যাকগুলি প্রায়শই বায়ু শীতল করার সাথে পর্যাপ্তভাবে কাজ করে, তবে তরল শীতলকরণ ক্রমবর্ধমান মূল্যবান হয়ে ওঠে কারণ সিস্টেমের আকার বাণিজ্যিক এবং শিল্প স্কেলের দিকে বৃদ্ধি পায়, যেখানে কঠোর তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ অর্থপূর্ণভাবে অনেক বড় পুঁজি বিনিয়োগ জুড়ে পরিষেবা জীবনকে প্রসারিত করে৷
