ബാറ്ററി എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റങ്ങൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു?

ഒരു ബാറ്ററി എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റം, സാധാരണയായി BESS എന്നറിയപ്പെടുന്നു, ഗ്രിഡിൽ നിന്നോ പുതുക്കാവുന്ന സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നോ അധിക വൈദ്യുതി സംഭരിക്കാൻ റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ബാറ്ററികളുടെ ബാങ്കുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്ന ഊർജ്ജവും സ്മാർട്ട് ഗ്രിഡ് സാങ്കേതികവിദ്യകളും പുരോഗമിക്കുമ്പോൾ, വൈദ്യുതി വിതരണം സുസ്ഥിരമാക്കുന്നതിലും ഹരിത ഊർജ്ജത്തിന്റെ മൂല്യം പരമാവധി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലും BESS സംവിധാനങ്ങൾ കൂടുതൽ സുപ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.അപ്പോൾ എങ്ങനെയാണ് ഈ സംവിധാനങ്ങൾ കൃത്യമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നത്?
ഘട്ടം 1: ബാറ്ററി ബാങ്ക്
ഏതൊരു BESS യുടെയും അടിസ്ഥാനം ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​മാധ്യമമാണ് - ബാറ്ററികൾ.ഒന്നിലധികം ബാറ്ററി മൊഡ്യൂളുകൾ അല്ലെങ്കിൽ "സെല്ലുകൾ" ഒരുമിച്ച് വയർ ചെയ്ത് ആവശ്യമായ സംഭരണ ​​ശേഷി നൽകുന്ന ഒരു "ബാറ്ററി ബാങ്ക്" രൂപീകരിക്കുന്നു.ഉയർന്ന പവർ ഡെൻസിറ്റി, ദൈർഘ്യമേറിയ ആയുസ്സ്, ഫാസ്റ്റ് ചാർജിംഗ് കഴിവ് എന്നിവ കാരണം ലിഥിയം അയോണാണ് ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന സെല്ലുകൾ.ലെഡ്-ആസിഡും ഫ്ലോ ബാറ്ററികളും പോലുള്ള മറ്റ് രസതന്ത്രങ്ങളും ചില ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഘട്ടം 2: പവർ കൺവേർഷൻ സിസ്റ്റം
ഒരു പവർ കൺവേർഷൻ സിസ്റ്റം അല്ലെങ്കിൽ പിസിഎസ് വഴി ബാറ്ററി ബാങ്ക് ഇലക്ട്രിക്കൽ ഗ്രിഡുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു.ബാറ്ററിക്കും ഗ്രിഡിനും ഇടയിൽ രണ്ട് ദിശകളിലേക്കും വൈദ്യുതി പ്രവഹിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്ന ഇൻവെർട്ടർ, കൺവെർട്ടർ, ഫിൽട്ടറുകൾ തുടങ്ങിയ പവർ ഇലക്ട്രോണിക്സ് ഘടകങ്ങൾ PCS-ൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.ഇൻവെർട്ടർ ബാറ്ററിയിൽ നിന്നുള്ള ഡയറക്ട് കറന്റ് (ഡിസി) ഗ്രിഡ് ഉപയോഗിക്കുന്ന ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കറന്റിലേക്ക് (എസി) പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ബാറ്ററി ചാർജ് ചെയ്യാൻ കൺവെർട്ടർ റിവേഴ്സ് ചെയ്യുന്നു.
ഘട്ടം 3: ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം
ഒരു ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം അല്ലെങ്കിൽ ബിഎംഎസ്, ബാറ്ററി ബാങ്കിനുള്ളിലെ ഓരോ ബാറ്ററി സെല്ലിനെയും നിരീക്ഷിക്കുകയും നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.BMS സെല്ലുകളെ സന്തുലിതമാക്കുന്നു, ചാർജിലും ഡിസ്ചാർജിലും ഉള്ള വോൾട്ടേജും കറന്റും നിയന്ത്രിക്കുന്നു, കൂടാതെ അമിത ചാർജ്ജിംഗ്, ഓവർകറന്റുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ആഴത്തിലുള്ള ഡിസ്ചാർജ് എന്നിവയിൽ നിന്നുള്ള കേടുപാടുകളിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കുന്നു.ബാറ്ററി പ്രകടനവും ആയുസ്സും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിന് വോൾട്ടേജ്, കറന്റ്, താപനില തുടങ്ങിയ പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ ഇത് നിരീക്ഷിക്കുന്നു.
ഘട്ടം 4: തണുപ്പിക്കൽ സംവിധാനം
ഒരു തണുപ്പിക്കൽ സംവിധാനം പ്രവർത്തന സമയത്ത് ബാറ്ററികളിൽ നിന്ന് അധിക ചൂട് നീക്കംചെയ്യുന്നു.കോശങ്ങളെ അവയുടെ ഒപ്റ്റിമൽ താപനില പരിധിക്കുള്ളിൽ നിലനിർത്തുന്നതിനും സൈക്കിൾ ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും ഇത് നിർണായകമാണ്.ലിക്വിഡ് കൂളിംഗ് (ബാറ്ററികളുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്ന പ്ലേറ്റുകളിലൂടെ കൂളന്റ് പ്രചരിപ്പിച്ച്), എയർ കൂളിംഗ് (ബാറ്ററി എൻക്ലോസറുകളിലൂടെ വായു നിർബന്ധിക്കാൻ ഫാനുകൾ ഉപയോഗിച്ച്) എന്നിവയാണ് ഏറ്റവും സാധാരണമായ തണുപ്പിക്കൽ രീതികൾ.
ഘട്ടം 5: പ്രവർത്തനം
കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഡിമാൻഡ് അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്ന പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജ ഉൽപ്പാദന കാലഘട്ടങ്ങളിൽ, BESS പവർ കൺവേർഷൻ സിസ്റ്റം വഴി അധിക വൈദ്യുതി ആഗിരണം ചെയ്യുകയും ബാറ്ററി ബാങ്കിൽ സംഭരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.ആവശ്യം ഉയർന്നതോ പുനരുപയോഗിക്കാവുന്നവ ലഭ്യമല്ലാത്തതോ ആയപ്പോൾ, സംഭരിച്ച ഊർജ്ജം ഇൻവെർട്ടർ വഴി ഗ്രിഡിലേക്ക് തിരികെ പുറന്തള്ളുന്നു.ഇത് BESS-നെ ഇടവിട്ടുള്ള പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജം "ടൈം-ഷിഫ്റ്റ്" ചെയ്യാനും ഗ്രിഡ് ഫ്രീക്വൻസിയും വോൾട്ടേജും സ്ഥിരപ്പെടുത്താനും ഓട്ടേജുകളിൽ ബാക്കപ്പ് പവർ നൽകാനും അനുവദിക്കുന്നു.
ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം ഓരോ സെല്ലിന്റെയും ചാർജിന്റെ അവസ്ഥ നിരീക്ഷിക്കുകയും ബാറ്ററികളുടെ അമിത ചാർജ്ജിംഗ്, അമിത ചൂടാക്കൽ, ആഴത്തിലുള്ള ഡിസ്ചാർജ് എന്നിവ തടയുന്നതിന് ചാർജിന്റെയും ഡിസ്ചാർജിന്റെയും നിരക്ക് നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു - അവയുടെ ഉപയോഗയോഗ്യമായ ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.മൊത്തത്തിലുള്ള ബാറ്ററി താപനില സുരക്ഷിതമായ പ്രവർത്തന പരിധിക്കുള്ളിൽ നിലനിർത്താൻ കൂളിംഗ് സിസ്റ്റം പ്രവർത്തിക്കുന്നു.
ചുരുക്കത്തിൽ, ഒരു ബാറ്ററി എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റം ബാറ്ററികൾ, പവർ ഇലക്ട്രോണിക്സ് ഘടകങ്ങൾ, ഇന്റലിജന്റ് കൺട്രോളുകൾ, തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് എന്നിവയെ സംയോജിപ്പിച്ച് അധിക വൈദ്യുതി സംഭരിക്കാനും ആവശ്യാനുസരണം പവർ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യാനും സഹായിക്കുന്നു.പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്ന ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകളുടെ മൂല്യം പരമാവധി വർദ്ധിപ്പിക്കാനും പവർ ഗ്രിഡുകൾ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമവും സുസ്ഥിരവുമാക്കാനും കുറഞ്ഞ കാർബൺ ഊർജ്ജ ഭാവിയിലേക്കുള്ള പരിവർത്തനത്തെ പിന്തുണയ്ക്കാനും ഇത് BESS സാങ്കേതികവിദ്യയെ അനുവദിക്കുന്നു.

സൗരോർജ്ജം, കാറ്റ് ഊർജ്ജം തുടങ്ങിയ പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകളുടെ ഉയർച്ചയോടെ, വൈദ്യുതി ഗ്രിഡുകളെ സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്നതിൽ വലിയ തോതിലുള്ള ബാറ്ററി ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​സംവിധാനങ്ങൾ (BESS) കൂടുതൽ പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.ഒരു ബാറ്ററി എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റം, ഗ്രിഡിൽ നിന്നോ പുനരുപയോഗിക്കാവുന്നവയിൽ നിന്നോ അധിക വൈദ്യുതി സംഭരിക്കാനും ആവശ്യമുള്ളപ്പോൾ ആ പവർ തിരികെ നൽകാനും റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ബാറ്ററികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.BESS സാങ്കേതികവിദ്യ ഇടയ്ക്കിടെയുള്ള പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജത്തിന്റെ പരമാവധി ഉപയോഗത്തെ സഹായിക്കുകയും മൊത്തത്തിലുള്ള ഗ്രിഡിന്റെ വിശ്വാസ്യത, കാര്യക്ഷമത, സുസ്ഥിരത എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഒരു BESS സാധാരണയായി ഒന്നിലധികം ഘടകങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു:
1) ആവശ്യമായ ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​ശേഷി നൽകുന്നതിന് ഒന്നിലധികം ബാറ്ററി മൊഡ്യൂളുകളോ സെല്ലുകളോ ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച ബാറ്ററി ബാങ്കുകൾ.ഉയർന്ന പവർ ഡെൻസിറ്റി, ദീർഘായുസ്സ്, ഫാസ്റ്റ് ചാർജിംഗ് കഴിവുകൾ എന്നിവ കാരണം ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.ലെഡ്-ആസിഡും ഫ്ലോ ബാറ്ററികളും പോലുള്ള മറ്റ് രസതന്ത്രങ്ങളും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
2) ബാറ്ററി ബാങ്കിനെ വൈദ്യുതി ഗ്രിഡുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന പവർ കൺവേർഷൻ സിസ്റ്റം (പിസിഎസ്).ബാറ്ററിക്കും ഗ്രിഡിനും ഇടയിൽ രണ്ട് ദിശകളിലേക്കും വൈദ്യുതി പ്രവഹിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്ന ഒരു ഇൻവെർട്ടർ, കൺവെർട്ടർ, മറ്റ് നിയന്ത്രണ ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവ PCS-ൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.
3) വ്യക്തിഗത ബാറ്ററി സെല്ലുകളുടെ അവസ്ഥയും പ്രകടനവും നിരീക്ഷിക്കുകയും നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം (BMS).BMS സെല്ലുകളെ സന്തുലിതമാക്കുന്നു, അമിത ചാർജിംഗിൽ നിന്നോ ആഴത്തിലുള്ള ഡിസ്ചാർജിംഗിൽ നിന്നോ ഉള്ള കേടുപാടുകളിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കുന്നു, കൂടാതെ വോൾട്ടേജ്, കറന്റ്, താപനില എന്നിവ പോലുള്ള പാരാമീറ്ററുകൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു.