বৈদ্যুতিক গাড়ি চার্জের যুগে যুদ্ধক্ষেত্র!

1. ব্যথা বিন্দু সমাধানের মূল প্রযুক্তি - সুপার চার্জিং

1.1 কার চার্জিং: শক্তির উৎস

নতুন শক্তি গাড়ির বাজার দৃঢ়ভাবে সঞ্চালিত. বর্তমানে, নতুন শক্তির গাড়ির বৃদ্ধির হার উল্লেখযোগ্যভাবে ত্বরান্বিত হয়েছে।

বিদ্যুতায়নের ত্বরণ: এটি চার্জিংয়ের জন্য একটি বিশাল চাহিদা তৈরি করেছে। বিশ্বব্যাপী বিদ্যুতায়নের প্রবণতা সুস্পষ্ট, যা চার্জিংয়ের জন্য একটি বিশাল চাহিদা তৈরি করতে বাধ্য।

অন-বোর্ড চার্জিং: নতুন শক্তির যানবাহনের জন্য শক্তির উত্স। জ্বালানী যানবাহন থেকে ভিন্ন, বৈদ্যুতিক যান প্রধানত শক্তি প্রদানের জন্য অন-বোর্ড পাওয়ার ব্যাটারির উপর নির্ভর করে। বৈদ্যুতিক গাড়ি চালানোর সময় ক্রমাগত বিদ্যুৎ খরচ করে। বিদ্যুৎ শেষ হয়ে গেলে, ব্যাটারির শক্তি পুনরায় পূরণ করতে হবে। এর শক্তির পরিপূরক ফর্মটি হল গ্রিড বা অন্যান্য শক্তি সঞ্চয়কারী ডিভাইসের শক্তিকে ব্যাটারির শক্তিতে রূপান্তর করা এবং এই প্রক্রিয়াটিকে চার্জিং বলা হয়। একই সময়ে, OBC (অন-বোর্ড চার্জার) চার্জিং প্রক্রিয়ার একটি মূল উপাদান হয়ে উঠেছে, যা মূলত চার্জিং পাইল বা এসি ইন্টারফেসের মাধ্যমে গ্রিডের ভোল্টেজের সংযোগের মাধ্যমে ব্যাটারি চার্জ করার জন্য দায়ী।

চার্জিং শ্রেণীবিভাগ: এসি স্লো চার্জিং: অর্থাৎ, প্রচলিত ব্যাটারি চার্জিং পদ্ধতি, যা প্রচলিত চার্জিং নামেও পরিচিত। এসি চার্জিং ইকুইপমেন্টে পাওয়ার কনভার্টার নেই এবং সরাসরি এসি পাওয়ার আউটপুট করে এবং এটি গাড়ির সাথে সংযুক্ত করে। অন-বোর্ড চার্জার চার্জ করার জন্য এসি পাওয়ারকে ডিসি পাওয়ারে রূপান্তর করে। অতএব, গাড়ির সাথে আসা পোর্টেবল চার্জারের মাধ্যমে AC ধীরগতির চার্জিং সলিউশনটি একটি পরিবারের পাওয়ার সাপ্লাই বা ডেডিকেটেড চার্জিং পাইলের সাথে সংযোগ করে চার্জ করা যেতে পারে।

এসি চার্জিংয়ের শক্তি অন-বোর্ড চার্জারের শক্তির উপর নির্ভর করে। বর্তমানে, মূলধারার মডেলগুলির অন-বোর্ড চার্জারগুলি 2Kw, 3.3Kw, 6.6Kw এবং অন্যান্য মডেলগুলিতে বিভক্ত। এসি চার্জিং এর কারেন্ট সাধারণত 16-32A এর কাছাকাছি থাকে এবং কারেন্ট ডিসি বা দুই-ফেজ এসি এবং তিন-ফেজ এসি হতে পারে। বর্তমানে, হাইব্রিড গাড়ির এসি ধীরগতির চার্জিং সম্পূর্ণরূপে চার্জ হতে 4-8 ঘন্টা সময় লাগে এবং এসি চার্জিং এর চার্জিং রেট মূলত 0.5C এর নিচে।

এসি স্লো চার্জিং এর সুবিধা হল এর চার্জিং খরচ কম, এবং চার্জিং পাইলস বা শেয়ার্ড চার্জিং নেটওয়ার্কের উপর নির্ভর না করেই চার্জিং সম্পন্ন করা যায়। যাইহোক, প্রচলিত চার্জিংয়ের ত্রুটিগুলিও খুব স্পষ্ট। সবচেয়ে বড় সমস্যা হল চার্জিং টাইম দীর্ঘ। বর্তমানে, বেশিরভাগ ট্রামের ক্রুজিং পরিসীমা 400KM ছাড়িয়ে গেছে এবং প্রচলিত চার্জিংয়ের সাথে সম্পর্কিত চার্জিং সময় প্রায় 8 ঘন্টা। গাড়ির মালিকদের জন্য যাদের দূর-দূরত্বের ড্রাইভিং প্রয়োজন, রাস্তায় চার্জিং উদ্বেগ অন্যান্য কারণের তুলনায় অনেক বেশি। দ্বিতীয়ত, প্রচলিত চার্জিংয়ের চার্জিং মোড হল কম-কারেন্ট চার্জিং, এবং এর চার্জিং মোড হল লিনিয়ার চার্জিং, যা লিথিয়াম ব্যাটারির বৈশিষ্ট্যগুলির ভাল ব্যবহার করতে পারে না।

ডিসি ফাস্ট চার্জিং: ধীরগতির এসি চার্জিং দিয়ে বৈদ্যুতিক যানবাহন চার্জ করার সমস্যাটি সবসময়ই একটি বড় ব্যথার বিষয়। নতুন শক্তির গাড়িগুলির জন্য উচ্চ দক্ষতার চার্জিং সমাধানগুলির ক্রমবর্ধমান চাহিদার সাথে, সময়ের প্রয়োজন হিসাবে দ্রুত চার্জিং সমাধানগুলি আবির্ভূত হয়েছে। ফাস্ট চার্জিং হল ফাস্ট চার্জিং বা গ্রাউন্ড চার্জিং। ডিসি চার্জিং পাইলে একটি অন্তর্নির্মিত পাওয়ার কনভার্সন মডিউল রয়েছে, যা গ্রিড বা এনার্জি স্টোরেজ সরঞ্জামের এসি পাওয়ারকে ডিসি পাওয়ারে রূপান্তর করতে পারে এবং রূপান্তরের জন্য অন-বোর্ড চার্জারের মধ্য দিয়ে না গিয়ে সরাসরি গাড়ির ব্যাটারিতে ইনপুট করতে পারে। ডিসি চার্জিংয়ের শক্তি ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম এবং চার্জিং পাইলের আউটপুট পাওয়ারের উপর নির্ভর করে এবং দুটির ছোট মান ইনপুট পাওয়ার হিসাবে নেওয়া হয়।

দ্রুত চার্জিং মোডের প্রতিনিধি হল টেসলা সুপার চার্জিং স্টেশন। দ্রুত চার্জিং মোডের বর্তমান এবং ভোল্টেজ সাধারণত 150-400A এবং 200-750V হয় এবং চার্জিং শক্তি 50kW এর চেয়ে বেশি। এই পদ্ধতিটি বেশিরভাগই একটি ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই পদ্ধতি। মাটিতে চার্জারের শক্তি বড়, এবং আউটপুট কারেন্ট এবং ভোল্টেজ পরিসীমা প্রশস্ত। বর্তমানে, বাজারে টেসলার দ্রুত চার্জিং পাওয়ার 120Kw পৌঁছেছে, যা আধা ঘন্টার মধ্যে 80% বিদ্যুত চার্জ করতে পারে এবং চার্জ করার হার 2C এর কাছাকাছি। BAIC EV200 37Kw পৌঁছতে পারে, এবং চার্জিং রেট প্রায় 1.3C।

নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা: বিএমএস চার্জিং সরঞ্জামের রূপান্তর প্রক্রিয়াকে বৈদ্যুতিক গাড়িতে পাওয়ার ব্যাটারির ব্যবস্থাপনা সিস্টেম বিএমএস (ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম) এর সাথে সহযোগিতা করতে হবে। BMS এর সবচেয়ে বড় সুবিধা হল যে চার্জিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, এটি ব্যাটারির রিয়েল-টাইম অবস্থা অনুযায়ী ব্যাটারির চার্জিং স্কিম পরিবর্তন করবে, এর নন-লিনিয়ার চার্জিং মোড নিরাপত্তা এবং ব্যাটারি লাইফের দুটি পূর্বশর্তের অধীনে দ্রুত চার্জিং উপলব্ধি করে। .

BMS এর কার্যাবলী প্রধানত নিম্নলিখিত বিভাগগুলি অন্তর্ভুক্ত করে:

পাওয়ার স্টেট মনিটরিং: পাওয়ার স্টেট মনিটরিং কন্টেন্ট হল পাওয়ার ব্যাটারির স্টেট অফ চার্জ (SOC) মনিটরিং। SOC অবশিষ্ট ব্যাটারির শক্তি এবং ব্যাটারির ক্ষমতার শতাংশকে বোঝায় এবং গাড়ির মালিকদের বৈদ্যুতিক যানবাহনের ক্রুজিং পরিসীমা মূল্যায়ন করার জন্য এটি প্রধান প্যারামিটার। BMS ব্যাটারি প্যাকে একাধিক উচ্চ-নির্ভুল সেন্সরের ডেটা কল করে রিয়েল টাইমে ব্যাটারি প্যারামিটার তথ্য (ভোল্টেজ, কারেন্ট, তাপমাত্রা, ইত্যাদি) নিরীক্ষণ করে এবং এর পর্যবেক্ষণের নির্ভুলতা 1mV এ পৌঁছাতে পারে। সঠিক তথ্য পর্যবেক্ষণ প্লাস চমৎকার অ্যালগরিদম প্রক্রিয়াকরণ ব্যাটারি অবশিষ্ট শক্তি মূল্যায়নের নির্ভুলতা নিশ্চিত করে। দৈনিক ড্রাইভিংয়ের সময়, গাড়ির মালিকরা গাড়ির শক্তি খরচের গতিশীল অপ্টিমাইজেশন অর্জনের জন্য SOC-এর লক্ষ্য মান নির্ধারণ করতে পারেন।

ব্যাটারি তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ: লিথিয়াম ব্যাটারি তাপমাত্রার জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল। তাপমাত্রা খুব বেশি বা খুব কম হোক না কেন, এটি সরাসরি ব্যাটারি সেলের কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করবে এবং চরম ক্ষেত্রে, এটি ব্যাটারির কর্মক্ষমতার অপরিবর্তনীয় ক্ষতির কারণ হবে। ব্যাটারি অপারেশনের জন্য নিরাপদ পরিবেশ নিশ্চিত করতে সেন্সর দ্বারা বিএমএস নিরীক্ষণ করা যেতে পারে। শীতকালে যখন তাপমাত্রা কম থাকে, তখন BMS ব্যাটারি চার্জিং দক্ষতা হ্রাস এড়াতে একটি উপযুক্ত চার্জিং তাপমাত্রায় পৌঁছানোর জন্য ব্যাটারি কোষগুলিকে গরম করার জন্য হিটিং সিস্টেমকে কল করবে; গ্রীষ্মকালে যখন তাপমাত্রা বেশি থাকে বা ব্যাটারির তাপমাত্রা খুব বেশি থাকে, তখন BMS অবিলম্বে শীতল হয়ে যাবে। ড্রাইভিং নিরাপত্তা নিশ্চিত করতে সিস্টেম ব্যাটারির তাপমাত্রা কম করে।

ব্যাটারি এনার্জি ম্যানেজমেন্ট: ম্যানুফ্যাকচারিং প্রক্রিয়ার ত্রুটি বা ব্যাটারির রিয়েল-টাইম তাপমাত্রার অসঙ্গতির কারণে তাদের ভোল্টেজের তারতম্য ঘটবে। অতএব, চার্জিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, ব্যাটারির কিছু কোষ সম্পূর্ণরূপে চার্জ হয়ে থাকতে পারে, যখন কোষের অন্যান্য অংশ সম্পূর্ণরূপে চার্জ নাও হতে পারে। বিএমএস সিস্টেম রিয়েল টাইমে ব্যাটারি কোষের ভোল্টেজের পার্থক্য নিরীক্ষণ করে, প্রতিটি একক ব্যাটারি সেলের মধ্যে ভোল্টেজের পার্থক্যকে সামঞ্জস্য করে এবং হ্রাস করে, প্রতিটি ব্যাটারি সেলের চার্জিংয়ের ভারসাম্য নিশ্চিত করে, চার্জিং দক্ষতা উন্নত করে এবং শক্তি খরচ কমায়।

1.2 4C একটি শিল্প প্রবণতা হয়ে উঠবে বলে আশা করা হচ্ছে

চার্জিং সমস্যা ভোক্তাদের জন্য একটি ব্যথা পয়েন্ট হয়ে উঠেছে। চার্জিং গতি সর্বদা বৈদ্যুতিক গাড়ির ব্যবহার জুড়ে ব্যবহৃত হয়েছে। বিশ্বে বৈদ্যুতিক গাড়ির বর্তমান দ্রুত অনুপ্রবেশ এবং সম্প্রসারণ গাড়ির মালিকদের ড্রাইভিং দক্ষতা এবং ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতার উপর চার্জিং গতির প্রভাবকে আরও প্রসারিত করেছে। মনস্তাত্ত্বিক অ্যাঙ্করিং: ঐতিহ্যবাহী জ্বালানী যানের শক্তি পুনরায় পূরণ করা খুব দ্রুত। সাধারণ পরিস্থিতিতে, গ্যাস স্টেশনে প্রবেশ করা থেকে গ্যাস স্টেশন থেকে বের হওয়া পর্যন্ত জ্বালানী যানবাহনগুলিকে জ্বালানিতে 10 মিনিটের বেশি সময় লাগে না। প্রতিটি হাইওয়ে স্টপ। একটি 400KMH ঐতিহ্যবাহী বৈদ্যুতিক যানকে উদাহরণ হিসাবে নিলে, বৈদ্যুতিক যানবাহনের চার্জিং গতি সাধারণত 30 মিনিটের উপরে হয় এবং চার্জিং পাইলের আঁটসাঁট সংখ্যা প্রি-চার্জিং অপেক্ষার সময়কে দীর্ঘায়িত করে। বর্তমান চার্জিং প্রযুক্তির জ্বালানী গাড়ির রিফুয়েলিং পদ্ধতির উপর কোন সুবিধা নেই। 10-মিনিটের মনস্তাত্ত্বিক নোঙর করার সময় জ্বালানী যানবাহন সর্বদা গ্রাহকদের জন্য বৈদ্যুতিক গাড়ির চার্জিং গতি পরিমাপের জন্য প্রথম মান।

সুপারচার্জিং স্ট্যান্ডার্ডটি কল্পনা করা হয়েছিল। C এর সংজ্ঞা: সাধারণত, আমরা ব্যাটারির চার্জ এবং ডিসচার্জ রেট প্রকাশ করতে C ব্যবহার করি। ডিসচার্জের জন্য, 4C ডিসচার্জ বর্তমান শক্তির প্রতিনিধিত্ব করে যেখানে ব্যাটারিটি 4 ঘন্টার মধ্যে সম্পূর্ণরূপে ডিসচার্জ হয়। চার্জ করার জন্য, 4C এর অর্থ হল একটি প্রদত্ত বর্তমান তীব্রতায়, ব্যাটারিটিকে তার ক্ষমতার 400% পর্যন্ত সম্পূর্ণরূপে চার্জ করতে 1 ঘন্টা সময় লাগে, অর্থাৎ, একটি প্রদত্ত বর্তমান তীব্রতায়, ব্যাটারিটি 15 মিনিটে সম্পূর্ণভাবে চার্জ করা যেতে পারে। 4C কি: 4C একটি নতুন সূচক নয়, কিন্তু প্রথাগত চার্জিং এবং ডিসচার্জিং সূচক যেমন 1C এবং 2C এর একটি এক্সটেনশন। বুস্টের প্রান্তিক প্রভাব দুর্বল। যখন ব্যাটারির চার্জিং রেট 4C ছাড়িয়ে যায়, তখন প্রযুক্তিগত অসুবিধা বৃদ্ধি পায় এবং ব্যাটারির উপর বর্তমান চাপ বেশি হয়, কিন্তু প্রযুক্তিগত উন্নতির ফলে ইতিবাচক প্রভাব ছোট হয়ে যায়। অতএব, আমরা বিশ্বাস করি যে বর্তমানে 4C হল সর্বোত্তম সমাধান যা পারফরম্যান্সের উন্নতি এবং ব্যাটারি প্রযুক্তির সামর্থ্যকে একত্রিত করে।

পাওয়ার ব্যাটারি চার্জ করার হারের পুনরাবৃত্তিমূলক প্রক্রিয়া: প্রারম্ভিক দিনগুলিতে, সেই সময়ে প্রযুক্তিগত স্তর দ্বারা সীমিত, চার্জিং প্রযুক্তি বা ব্যাটারি প্রযুক্তি ব্যাটারিকে উচ্চ হারে চার্জ করার অনুমতি দেয়নি। হার মাত্র 0.1C, এবং চার্জিং রেট বৃদ্ধি ব্যাটারির জীবনের উপর একটি বড় প্রভাব ফেলবে। লিথিয়াম ব্যাটারি প্রযুক্তির ক্রমাগত অগ্রগতি এবং বিএমএসের ক্রমাগত উন্নতির সাথে, ব্যাটারির চার্জ এবং স্রাবের হার উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়েছে। প্রথম দিকের এসি স্লো চার্জিং স্কিমের চার্জিং রেট 0.5C এর নিচে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে বিশ্বজুড়ে বৈদ্যুতিক যানবাহনের ত্বরান্বিত অনুপ্রবেশের সাথে, পাওয়ার ব্যাটারির চার্জিং প্রযুক্তি দুর্দান্ত অগ্রগতি করেছে, এবং 1C থেকে বৈদ্যুতিক গাড়িগুলি দ্রুত 2C-তে বিবর্তিত হয়েছে। 2022 সালে, 3C ব্যাটারি দিয়ে সজ্জিত দেশীয় গাড়ি বাজারে প্রবেশ করবে। 23 জুন, 2022-এ, CATL একটি নতুন কিরিন ব্যাটারি প্রকাশ করেছে এবং বলেছে যে 4C চার্জিং পরের বছর আসবে বলে আশা করা হচ্ছে।

চার্জিং প্রযুক্তি আপগ্রেড করার একমাত্র উপায় হয়ে উঠবে সুপার চার্জিং। নতুন শক্তির গাড়ির মতো, মোবাইল ফোনেরও চার্জিং গতির জন্য একটি শক্তিশালী চাহিদা রয়েছে, এবং চার্জিং প্রযুক্তিও মোবাইল ফোনের বিকাশের প্রক্রিয়াতে ক্রমাগত উন্নতি করছে: 1983 থেকে, Motorola DynaTAC8000X 10 ঘন্টা চার্জ করা এবং 20 মিনিটের জন্য কথা বলে এবং 2014 সালে , OPPO খুঁজুন 7 প্রচারিত চার্জিং 5 মিনিটের জন্য 2 ঘন্টা কথা বলা, এখন অনেক মডেল 15 মিনিটের মধ্যে 4500mAh ব্যাটারি সম্পূর্ণরূপে চার্জ করতে পারে৷ স্মার্টফোনের চার্জিং প্রোটোকলটি 2010 সালে USC BC 1.2 এর 5V 1.5A থেকে 2021 সালে USB PD 3.1-এ আপগ্রেড করা হয়েছে এবং সর্বাধিক ভোল্টেজ 48V সমর্থন করতে পারে। আমরা বিশ্বাস করি যে এটি একটি স্মার্টফোন বা একটি নতুন শক্তির বাহন হোক না কেন, দ্রুত চার্জিংয়ের উপলব্ধি পণ্যের অভিজ্ঞতাকে ব্যাপকভাবে উন্নত করবে এবং এটি প্রযুক্তি আপগ্রেড করার একমাত্র উপায়। ভবিষ্যতে, বৈদ্যুতিক গাড়ির জন্য 4C চার্জিংও একটি শিল্প প্রবণতা হয়ে উঠবে।

1.3 সুপার চার্জিংয়ের মাল্টি-এন্টারপ্রাইজ স্থাপনা

বর্তমানে, অনেক কোম্পানি তাদের নিজস্ব দ্রুত চার্জিং লেআউট প্ল্যান প্রকাশ করেছে, এবং 2021 সাল থেকে সম্পর্কিত মডেলগুলি প্রকাশ করা হয়েছে: পোর্শে প্রথম 800V দ্রুত চার্জিং প্ল্যাটফর্ম বৈদ্যুতিক গাড়ি চালু করেছে; BYD e প্ল্যাটফর্ম 3.0 প্রকাশ করা হয়েছিল, ধারণা মডেল ocean-X এর সাথে মিল রেখে; Geely Jikrypton 001 একটি 800V দ্রুত চার্জিং প্ল্যাটফর্ম দিয়ে সজ্জিত। একই সময়ে, হুয়াওয়ে তার AI ফ্ল্যাশ চার্জিং ফুল-স্ট্যাক হাই-ভোল্টেজ প্ল্যাটফর্ম প্রকাশ করেছে, যা 2025 সালের মধ্যে 5 মিনিটের দ্রুত চার্জিং অর্জন করবে বলে আশা করা হচ্ছে।

1.3.1 Huawei: AI ফ্ল্যাশ চার্জিং ফুল-স্ট্যাক হাই-ভোল্টেজ প্ল্যাটফর্ম 5-মিনিট দ্রুত চার্জিং উপলব্ধি করবে

"উচ্চ কারেন্ট" এবং "উচ্চ ভোল্টেজ" পাথগুলি সহাবস্থান করে এবং পরবর্তীটি আরও সাশ্রয়ী। দ্রুত চার্জিংয়ের উদ্দেশ্য অর্জনের জন্য উচ্চ চার্জিং শক্তি অর্জনের জন্য, কারেন্ট বা ভোল্টেজ বাড়ানো প্রয়োজন। বর্তমানে, বাজারে আরও কোম্পানি রয়েছে যারা "উচ্চ কারেন্ট" এর চেয়ে বেশি "উচ্চ ভোল্টেজ" প্রযুক্তির পথ গ্রহণ করে। হুয়াওয়ে বলেছেন: "হাই ভোল্টেজ" প্রযুক্তির পথ ব্যবহার করার সময়, গাড়ির বিএমএস এবং ব্যাটারি মডিউলগুলির খরচ "উচ্চ কারেন্ট" পথের মতোই, তবে উচ্চ প্রবাহের প্রভাব বিবেচনা করার প্রয়োজন নেই বলে, খরচ এর উচ্চ-ভোল্টেজ তারের জোতা এবং তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেম তুলনামূলকভাবে কম। 800V মূলধারায় পরিণত হতে পারে। আজকের মূলধারার মডেলগুলি এখনও 200V~400V ভোল্টেজ আর্কিটেকচার ব্যবহার করে। দ্রুত চার্জিং প্রয়োজনীয়তা পূরণ করার জন্য উচ্চ শক্তি অর্জন করার জন্য, বর্তমান দ্বিগুণ হতে পারে, যা গাড়ির তাপ অপচয় এবং কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করবে। আজকাল, SiC, উচ্চ-ভোল্টেজ সংযোগকারী এবং উচ্চ-ভোল্টেজ চার্জিং বন্দুকের মতো পাওয়ার ডিভাইস সহ উপাদানগুলি পরিপক্ক হয়েছে৷ কারেন্ট তুলনামূলকভাবে নিরাপদ রেঞ্জে আছে কিনা তা নিশ্চিত করার সময় উচ্চতর ভোল্টেজ বেছে নেওয়া ভালো।