উচ্চ ভোল্টেজ একাধিক শিল্প চেইন চালায়

800V উচ্চ ভোল্টেজ প্ল্যাটফর্মের একটি ছোট তারের জোতা ব্যাস রয়েছে, যা খরচ এবং ওজন হ্রাস করে। ডিসি তারের ক্রস-বিভাগীয় এলাকা যা 800V ব্যাটারি প্যাক এবং ট্র্যাকশন ইনভার্টার, দ্রুত চার্জিং পোর্ট এবং অন্যান্য উচ্চ-ভোল্টেজ সিস্টেমের মধ্যে শক্তি স্থানান্তর করে, খরচ এবং ওজন হ্রাস করে। উদাহরণস্বরূপ, টেসলা মডেল 3 ব্যাটারি প্যাক এবং দ্রুত চার্জিং পোর্টের মধ্যে 3/0 AWG তামার তার ব্যবহার করে। একটি 800V সিস্টেমের জন্য, তারের এলাকাকে 1 AWG ক্যাবলে অর্ধেক করার জন্য প্রতি মিটার তারের জন্য 0.76kg কম তামার প্রয়োজন হবে, এইভাবে খরচে দশ হাজার ডলার সাশ্রয় হবে। সংক্ষেপে, 400V সিস্টেমের কম BMS খরচ, সামান্য বেশি শক্তির ঘনত্ব এবং নির্ভরযোগ্যতা কম ক্রীপেজ দূরত্ব এবং বাস এবং PCB এর চারপাশে কম বৈদ্যুতিক ছাড়পত্রের প্রয়োজনীয়তার কারণে। অন্যদিকে, 800V সিস্টেমে ছোট পাওয়ার ক্যাবল এবং উচ্চ দ্রুত চার্জিং রেট রয়েছে। এছাড়াও, 800V ব্যাটারি প্যাকগুলিতে স্যুইচ করা পাওয়ারট্রেন, বিশেষ করে ট্র্যাকশন ইনভার্টারের দক্ষতা উন্নত করতে পারে। দক্ষতার এই বৃদ্ধি ব্যাটারি প্যাকের আকার ছোট করতে পারে। এই এলাকায় এবং তারের পরিপ্রেক্ষিতে খরচ সঞ্চয় 800V ব্যাটারির জন্য তৈরি করতে পারে। প্যাকেজ অতিরিক্ত BMS খরচ. ভবিষ্যতে, উপাদানগুলির বড় আকারের উত্পাদন এবং খরচ এবং সুবিধার পরিপক্ক ভারসাম্য সহ, আরও বেশি সংখ্যক বৈদ্যুতিক যান 800V বাস আর্কিটেকচার গ্রহণ করবে।

2.2.2 পাওয়ার ব্যাটারি: সুপার ফাস্ট চার্জিং একটি প্রবণতা হয়ে উঠবে

নতুন শক্তির গাড়ির মূল শক্তির উত্স হিসাবে, পাওয়ার ব্যাটারি প্যাক গাড়ির জন্য ড্রাইভিং শক্তি সরবরাহ করে। এটি প্রধানত পাঁচটি অংশ নিয়ে গঠিত: পাওয়ার ব্যাটারি মডিউল, স্ট্রাকচারাল সিস্টেম, ইলেকট্রিকাল সিস্টেম, থার্মাল ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম এবং বিএমএস:

1) পাওয়ার ব্যাটারি মডিউলটি শক্তি সঞ্চয় এবং মুক্তির জন্য ব্যাটারি প্যাকের "হার্ট" এর মতো;

2) মেকানিজম সিস্টেমটিকে ব্যাটারি প্যাকের "কঙ্কাল" হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে, যা প্রধানত ব্যাটারি প্যাকের উপরের কভার, ট্রে এবং বিভিন্ন বন্ধনী দ্বারা গঠিত, যা সমর্থন, যান্ত্রিক শক প্রতিরোধ, জলরোধী এবং ধুলোরোধী ভূমিকা পালন করে;

3) বৈদ্যুতিক সিস্টেম প্রধানত উচ্চ-ভোল্টেজ তারের জোতা, কম-ভোল্টেজ তারের জোতা এবং রিলে দ্বারা গঠিত, যার মধ্যে উচ্চ-ভোল্টেজ তারের জোতা বিভিন্ন উপাদানগুলিতে শক্তি প্রেরণ করে এবং কম-ভোল্টেজ তারের জোতা সনাক্তকরণ সংকেত এবং নিয়ন্ত্রণ সংকেত প্রেরণ করে। ;

4) থার্মাল ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমকে চার প্রকারে ভাগ করা যায়: এয়ার-কুলড, ওয়াটার-কুলড, লিকুইড-কুলড এবং ফেজ-পরিবর্তনকারী উপকরণ। চার্জিং এবং ডিসচার্জিংয়ের সময় ব্যাটারি প্রচুর তাপ উৎপন্ন করে এবং তাপ তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমের মাধ্যমে ছড়িয়ে দেওয়া হয়, যাতে ব্যাটারিটিকে একটি যুক্তিসঙ্গত অপারেটিং তাপমাত্রার মধ্যে রাখা যায়। ব্যাটারি নিরাপত্তা এবং বর্ধিত জীবন;

5) BMS প্রধানত দুটি অংশ নিয়ে গঠিত, CMU এবং BMU। CMU (সেল মনিটর ইউনিট) হল একটি একক মনিটরিং ইউনিট, যা ব্যাটারির ভোল্টেজ, বর্তমান এবং তাপমাত্রার মতো পরামিতিগুলি পরিমাপ করে এবং BMU (ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট ইউনিট, ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট ইউনিট) এ ডেটা প্রেরণ করে, যদি BMU মূল্যায়ন ডেটা অস্বাভাবিক, এটি একটি কম ব্যাটারির অনুরোধ জারি করবে বা ব্যাটারি রক্ষা করার জন্য চার্জিং এবং ডিসচার্জিং পথটি কেটে দেবে। গাড়ী নিয়ন্ত্রক।

Qianzhan ইন্ডাস্ট্রি রিসার্চ ইনস্টিটিউটের তথ্য অনুযায়ী, খরচ বিভাজনের দৃষ্টিকোণ থেকে, নতুন শক্তির গাড়ির বিদ্যুতের খরচের 50% ব্যাটারি সেল, পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স এবং PACK প্রতিটি অ্যাকাউন্টে প্রায় 20% এবং BMS এবং তাপ ব্যবস্থাপনা সিস্টেমে থাকে। 10% জন্য অ্যাকাউন্ট। 2020 সালে, গ্লোবাল পাওয়ার ব্যাটারি PACK এর ইনস্টল করা ক্ষমতা হল 136.3GWh, যা 2019 এর তুলনায় 18.3% বৃদ্ধি পেয়েছে। গ্লোবাল পাওয়ার ব্যাটারি PACK শিল্পের বাজারের আকার 2011 সালে প্রায় US$3.98 বিলিয়ন থেকে 2017 সালে US$38.6 বিলিয়ন হয়েছে PACK-এর বাজারের আকার USD 186.3 বিলিয়নে পৌঁছাবে এবং 2011 থেকে 2023 পর্যন্ত CAGR হবে প্রায় 37.8%, যা একটি বিশাল বাজার স্থান নির্দেশ করে৷ 2019 সালে, চীনের পাওয়ার ব্যাটারি প্যাকের বাজারের আকার ছিল 52.248 বিলিয়ন ইউয়ান, এবং ইনস্টল করা ক্ষমতা 2012 সালে 78,500 সেট থেকে 2019 সালে 1,241,900 সেটে 73.7% এর CAGR সহ বেড়েছে। 2020 সালে, চীনে পাওয়ার ব্যাটারির মোট ইনস্টল করা ক্ষমতা 64GWh হবে, যা বছরে 2.9% বৃদ্ধি পাবে। পাওয়ার ব্যাটারির দ্রুত চার্জিংয়ের প্রযুক্তিগত বাধাগুলি বেশি এবং সীমাবদ্ধতাগুলি জটিল৷ লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি দ্রুত চার্জিং: একটি পর্যালোচনা অনুসারে, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির দ্রুত চার্জিংকে প্রভাবিত করে এমন কারণগুলি বিভিন্ন স্তর থেকে আসে যেমন পরমাণু, ন্যানোমিটার, কোষ, ব্যাটারি প্যাক এবং সিস্টেম, এবং প্রতিটি স্তরে অনেকগুলি সম্ভাব্য সীমাবদ্ধতা রয়েছে৷ গাওগং লিথিয়াম ব্যাটারি অনুসারে, উচ্চ-গতির লিথিয়াম সন্নিবেশ এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের তাপ ব্যবস্থাপনা হল দ্রুত চার্জিং ক্ষমতার দুটি চাবিকাঠি। 1) নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের উচ্চ-গতির লিথিয়াম ইন্টারক্যালেশন ক্ষমতা লিথিয়াম বৃষ্টিপাত এবং লিথিয়াম ডেনড্রাইট এড়াতে পারে, যার ফলে ব্যাটারির ক্ষমতা অপরিবর্তনীয় হ্রাস এড়াতে পারে এবং পরিষেবা জীবনকে ছোট করে। 2) ব্যাটারি দ্রুত উত্তপ্ত হলে প্রচুর তাপ উৎপন্ন করবে এবং শর্ট সার্কিট করা এবং আগুন ধরা সহজ। একই সময়ে, ইলেক্ট্রোলাইটেরও উচ্চ পরিবাহিতা প্রয়োজন, এবং ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের সাথে প্রতিক্রিয়া দেখায় না এবং উচ্চ তাপমাত্রা, শিখা প্রতিবন্ধকতা এবং অতিরিক্ত চার্জিং প্রতিরোধ করতে পারে।
উচ্চ চাপের সুস্পষ্ট সুবিধা

বৈদ্যুতিক ড্রাইভ এবং ইলেকট্রনিক নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা: নতুন শক্তির যানবাহন সিলিকন কার্বাইডের সুবর্ণ দশককে প্রচার করে। নতুন এনার্জি ভেহিকল সিস্টেম আর্কিটেকচারে SiC অ্যাপ্লিকেশন জড়িত সিস্টেমগুলির মধ্যে প্রধানত মোটর ড্রাইভ, অন-বোর্ড চার্জার (OBC)/অফ-বোর্ড চার্জিং পাইলস এবং পাওয়ার কনভার্সন সিস্টেম (অন-বোর্ড DC/DC) অন্তর্ভুক্ত। নতুন শক্তির যানবাহন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে SiC ডিভাইসগুলির আরও বেশি সুবিধা রয়েছে। IGBT হল একটি বাইপোলার ডিভাইস, এবং এটি বন্ধ করার সময় একটি টেইল কারেন্ট থাকে, তাই টার্ন-অফ ক্ষতি অনেক বেশি। MOSFET হল একটি ইউনিপোলার ডিভাইস, এতে কোনো টেইল কারেন্ট নেই, SiC MOSFET-এর অন-রেজিস্ট্যান্স এবং সুইচিং লস অনেক কমে গেছে, এবং পুরো পাওয়ার ডিভাইসে উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ দক্ষতা এবং উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যা শক্তি রূপান্তর দক্ষতা উন্নত করতে পারে।

মোটর ড্রাইভ: মোটর ড্রাইভে SiC ডিভাইসগুলি ব্যবহার করার সুবিধা হল কন্ট্রোলারের দক্ষতা উন্নত করা, পাওয়ার ঘনত্ব এবং সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধি করা, সুইচিং লস কমানো এবং সার্কিট কুলিং সিস্টেমকে সহজ করা, যার ফলে খরচ, আকার হ্রাস করা এবং পাওয়ার ঘনত্ব উন্নত করা। Toyota এর SiC কন্ট্রোলার বৈদ্যুতিক ড্রাইভ কন্ট্রোলারের আকার 80% কমিয়ে দেয়।

পাওয়ার কনভার্সন: অন-বোর্ড ডিসি/ডিসি কনভার্টারের ভূমিকা হল পাওয়ার ব্যাটারি দ্বারা উচ্চ-ভোল্টেজের সরাসরি কারেন্ট আউটপুটকে লো-ভোল্টেজ ডিরেক্ট কারেন্টে রূপান্তর করা, যার ফলে পাওয়ার প্রপালশন, এইচভিএসি, উইন্ডোর মতো বিভিন্ন সিস্টেমের জন্য বিভিন্ন ভোল্টেজ সরবরাহ করা। লিফট, অভ্যন্তরীণ এবং বাহ্যিক আলো, ইনফোটেইনমেন্ট এবং কিছু সেন্সর। SiC ডিভাইসের ব্যবহার শক্তি রূপান্তর ক্ষয়ক্ষতি হ্রাস করে এবং তাপ অপচয়কারী উপাদানগুলির ক্ষুদ্রকরণ সক্ষম করে, যার ফলে ছোট ট্রান্সফরমার হয়। চার্জিং মডিউল: অন-বোর্ড চার্জার এবং চার্জিং পাইলগুলি SiC ডিভাইস ব্যবহার করে, যা তাদের উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি, উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ ভোল্টেজের সুবিধা নিতে পারে। SiC MOSFET ব্যবহার করে অন-বোর্ড/অফ-বোর্ড চার্জারগুলির পাওয়ার ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করতে পারে, সুইচিং লস কমাতে পারে এবং তাপ ব্যবস্থাপনা উন্নত করতে পারে। Wolfspeed এর মতে, গাড়ির ব্যাটারি চার্জারগুলিতে SiC MOSFET ব্যবহার করলে সিস্টেম স্তরে BOM খরচ 15% কমে যাবে; একটি 400V সিস্টেমের একই চার্জিং গতিতে, SiC সিলিকন পদার্থের চার্জিং ক্ষমতা দ্বিগুণ করতে পারে।

টেসলা শিল্পের প্রবণতায় নেতৃত্ব দেয় এবং ইনভার্টারে SiC ব্যবহার করে প্রথম। টেসলা মডেল 3-এর বৈদ্যুতিক ড্রাইভ প্রধান বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল STMicroelectronics এর অল-SiC পাওয়ার মডিউল ব্যবহার করে, যার মধ্যে 650V SiC MOSFETs রয়েছে এবং এর সাবস্ট্রেট ক্রি দ্বারা সরবরাহ করা হয়েছে। বর্তমানে, টেসলা শুধুমাত্র ইনভার্টারে SiC উপকরণ ব্যবহার করে, এবং SiC অন-বোর্ড চার্জার (OBC), চার্জিং পাইলস ইত্যাদিতে ব্যবহার করা যেতে পারে।