දබලශක්ති පරිවර්තන පද්ධතිය(PCS) යනු බැටරිය සහ බල ජාලය හෝ AC භාරය අතර අතුරු මුහුණතයි. එය බැටරි බලශක්ති ගබඩා පද්ධතියේ ප්රතිදානයේ බලයේ ගුණාත්මකභාවය සහ ගතික ලක්ෂණ තීරණය කරනවා පමණක් නොව, බැටරියේ ආරක්ෂාව සහ ආයු කාලය කෙරෙහි සැලකිය යුතු ලෙස බලපායි. පරිපථ ස්ථල විද්යාව සහ ට්රාන්ස්ෆෝමර් වින්යාසය මත පදනම්ව, රූප සටහනේ දැක්වෙන පරිදි, PCS හි මූලික වර්ග බල-සංඛ්යාත පියවර-ඉහළ-වෝල්ටීයතා සෘජු{5}}සම්බන්ධතා වර්ගයට බෙදිය හැකිය.
දැනට, සාම්ප්රදායික බැටරි පොකුරු වල වෝල්ටීයතා මට්ටම 1500V නොඉක්මවන අතර, ආරෝපණ තත්ත්වය (SOC) මත පදනම්ව යම් උච්චාවචන පරාසයක් පවතී. එබැවින්, විවිධ බල ජාලයන් හෝ බර පැටවීම්වල වෝල්ටීයතා අවශ්යතා වලට අනුවර්තනය වීම සඳහා, PCS (Power Conversion System) හි AC පැත්තේ බොහෝ විට බල සංඛ්යාත ට්රාන්ස්ෆෝමරයක් වින්යාස කර ඇත. මෙය AC වෝල්ටීයතාව ඉහළ නැංවීම හෝ නියාමනය සාක්ෂාත් කර ගැනීම පමණක් නොව, තනි -අදියර පැටවීම් සැපයීම සඳහා අක්රිය-ග්රිඩ් පද්ධති තුළ ත්රි-හතර අදියර-කම්බි පද්ධතියක් නිර්මාණය කිරීමට ද ඉඩ සලසයි. තවද, එය බලශක්ති ගබඩා පද්ධතියේ ආරක්ෂාව සහ විද්යුත් චුම්භක අනුකූලතා මර්දනය වැඩි දියුණු කරයි.
අදියර ගණන මත පදනම්ව, බල සංඛ්යාත පියවර{0}}ඉහළ ආකාරයේ PCS තනි-අදියර සහ ද්විත්ව{2}}අදියර ස්ථාන වලට බෙදිය හැක.
බල-සංඛ්යාත පියවර-ඉහළ තනි-අදියර PCS ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයක් සහ සරල ව්යුහයක් ලබා දෙයි; කෙසේ වෙතත්, එය අඩු බැටරි ධාරිතාවකින් සහ වෝල්ටීයතා තෝරාගැනීමේදී සීමිත නම්යශීලීතාවයකින් පීඩා විඳිති. තවද, PCS හි DC පැත්තේ ඇති කෙටි-පරිපථ දෝෂයක් සැලකිය යුතු අවදානමක් ඇති කරමින් බැටරි ඇසුරුමේ විශාල ධාරා වැඩිවීමකට පහසුවෙන් මඟ පෑදිය හැක. නිමැවුම් වෝල්ටීයතා මට්ටම මත පදනම්ව තනි-අදියර PCS ද-මට්ටම්, තුන{8}}මට්ටම්, හෝ බහු{9}}මට්ටම් පද්ධතිවලට වර්ග කළ හැක. මට්ටම් ගණන වැඩි වන විට, රූපයේ දැක්වෙන පරිදි, PCS හි DC වෝල්ටීයතා මට්ටම සහ නිමැවුම් බලයේ ගුණාත්මකභාවය තවදුරටත් වැඩිදියුණු කළ හැකිය.
රූප සටහන 2{6}}22 හි පෙන්වා ඇති පරිදි බල-සංඛ්යාත බූස්ට්-වර්ගය දෙකේ{2}}අදියර PCS, බැටරි ආදාන පර්යන්තයේ ද්විපාර්ශ්වික DC/DC පරිවර්තකයක් සමඟ වින්යාස කර ඇත, එය බැටරි ආදාන පර්යන්තයේ ඇති ද්විපාර්ශ්වික DC/DC පරිවර්තකයක් සමඟින් වින්යාස කර ඇති අතර, එය බැටරි පැකේජ ධාරිතාව වැඩි කරන අතර බැටරිය තෝරා ගැනීමේ බහුවිධ පාලන නම්යශීලී බව වැඩි කරයි. කෙසේ වෙතත්, එය ඉහළ පිරිවැයක්, සාපේක්ෂව සංකීර්ණ පාලනයක් සහ අඩු කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇත. DC/DC පරිවර්තකයේ විවිධ ව්යුහයන් මත පදනම්ව, අදියර දෙකේ PCS-හුදකලා නොවන සහ හුදකලා වර්ග වලට බෙදිය හැකිය. හුදකලා-අදියර දෙකේ PCS හට වෝල්ටීයතා පරිවර්තන අනුපාතය තවදුරටත් වැඩිදියුණු කළ හැකි අතර පුළුල් බැටරි වෝල්ටීයතා අනුවර්තනය වීමේ හැකියාව ඇත, නමුත් විශාල{11}}ධාරිතාවක් සහිත හුදකලා ඉහළ{13}}boost අනුපාතය ද්විපාර්ශ්වික DC/DC පරිවර්තකයේ සැලසුම සැලකිය යුතු තාක්ෂණික අභියෝග ඉදිරිපත් කරයි. ප්රධාන දුෂ්කරතා අතරට අධි-වෝල්ටීයතා ට්රාන්ස්ෆෝමර් නිර්මාණය, පද්ධති පරිවරණය, අදියර-මාරුව හෝ ශ්රේණි අනුනාද මෘදු ස්විචය, සහ අධි බල ඝනත්ව සැලසුම ඇතුළත් වේ.
විශාල{1}}ධාරිතා බලශක්ති ගබඩා පද්ධතිවල බහුලව භාවිතා වන ලිතියම්-අයන බැටරි සඳහා, ආරෝපණ තත්ත්වය (SOC) 15% සිට 85% දක්වා පරාසයක ඇති විට ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවය සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් නොවේ. එබැවින්, මගේ රටෙහි දැනට භාවිතා වන විශාල-ධාරිතා බලශක්ති ගබඩා පද්ධති තනි-අදියර බල පරිවර්තන පද්ධතියක් (PCS) භාවිතා කරයි. කෙසේ වෙතත්, DC වෝල්ටීයතාව 1500V වෙත ළඟා වන විට, -මට්ටමේ ස්ථලක ව්යුහයන් තුනක් වැඩි වැඩියෙන් භාවිතා කරනු ඇත. 1500V බැටරි බලශක්ති ගබඩා පද්ධතියක් අවශ්ය අඩිපාර අඩු කරන අතර ස්විච් පෙට්ටි සහ DC කේබල් වැනි විදුලි උපකරණ භාවිතය අඩු කරයි, එමඟින් පද්ධති පිරිවැය යම් ප්රමාණයකට අඩු වේ. කෙසේ වෙතත්, බැටරිය සහ PCS අතර ඇති කෙටි දුර හේතුවෙන්, එය විශාල-පරිමාණ ප්රකාශ වෝල්ටීයතා බලාගාරවල දක්නට ලැබෙන DC සම්ප්රේෂණ පාඩු සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කිරීමක් සිදු නොකරයි. තවද, එය ද්විපාර්ශ්වික DC පරිපථ කඩන සහ ද්විපාර්ශ්වික DC ස්පර්ශක වැනි සංරචක සඳහා ඉහළ කාර්ය සාධන ඉල්ලීම් කරයි. DC පරිපථයේ විදුලි ආරක්ෂාව සහ ආරක්ෂණ සැලසුම මෙම පද්ධතිය ක්රියාත්මක කිරීමේදී මූලික අභියෝගයකි.
අති-විශාල-පරිමාණ බැටරි බලශක්ති ගබඩා බලාගාරවල යෙදීම සක්රීය කිරීමට, සහ බොහෝ බැටරි ඇසුරුම්වල සමාන්තර සම්බන්ධතාව වළක්වා ගැනීමට මෙන්ම බල සංඛ්යාත ට්රාන්ස්ෆෝමර් මගින් සිදුවන පාඩු වළක්වා ගැනීමට සහ පිරිවැය අඩු කිරීමට, මොඩියුලර් කැස්කැඩඩ් ව්යුහයක් සහිත අධි-වෝල්ටීයතා සෘජු-සම්බන්ධිත PCS ප්රධාන පර්යේෂණ ව්යුහයක් බවට පත්ව ඇත. බල සංඛ්යාත පියවර-up PCS වලට සමානව, අධි-වෝල්ටීයතා සෘජු-සම්බන්ධිත PCS ද බල පරිවර්තන අදියර ගණන අනුව තනි{8}}අදියර සහ-අදියර දෙකට බෙදිය හැක.
කැස්කැඩඩ් තනි-අදියර PCS හට බල සංඛ්යාත ට්රාන්ස්ෆෝමරයක් නොමැතිව අධි වෝල්ටීයතාව ප්රතිදානය කළ හැකි අතර, අධි-වෝල්ටීයතා බල ජාලයට සෘජුවම සම්බන්ධ වන අතර, එය අතිශය-විශාල-පරිමාණ බලශක්ති ගබඩා පද්ධති තැනීමට සුදුසු වේ. කැස්කැඩඩ් ව්යුහය බහු-මට්ටමේ ප්රතිදානයක් ලබා ගනී, තනි මොඩියුලවල අඩු මාරුවීම් සංඛ්යාත සමඟ පවා අඩු ප්රතිදාන වෝල්ටීයතා ප්රතිදානයක් සහතික කරයි, එමඟින් මාරුවීම් පාඩු අඩු කරයි. කෙසේ වෙතත්, කැස්කැඩඩ් තනි-අදියර PCS සඳහා DC පැත්තේ අන්යෝන්ය පරිවරණයක් අවශ්ය වන අතර, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස අඩු ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවයන් සඳහා ඉහළ පරිවාරක ආතතියක් ඇති වන අතර, විශේෂ සැලසුමක් අවශ්ය වේ. එක් එක් බැටරි ඇසුරුම සහ බිම අතර පොදු-ප්රකාර වත්මන් මාර්ග ඇත, පොදු{10}}ප්රකාර ධාරා මර්දනය සඳහා විසඳුම් අවශ්ය වේ.
බැටරි ඇසුරුම්වල ආරෝපණ සහ විසර්ජන ධාරා වල දෙවන-හර්මොනික් රැල්ල අඩංගු වන අතර, එය බැටරියේ වත්මන් මාර්ගයට සෘණාත්මකව බලපාන අතර පිරිවැය වැඩි කරයි. Cascaded single{2}}අදියර PCS ප්රධාන වශයෙන් H-bridge cascaded සහ modular multilevel converter (MMC) කැස්කැඩඩ් වර්ග වලට, රූපයේ දැක්වෙන පරිදි බෙදිය හැක.
සමස්තයක් වශයෙන්, අධි-වෝල්ටීයතා සෘජු-සම්බන්ධතා PCS (බල පරිවර්තන පද්ධතිය) යනු බලශක්ති ගබඩා පද්ධතිවල අතිවිශාල-විශාල ධාරිතාව නිසා ඇති වන ආරක්ෂාව සහ කාර්යක්ෂමතා අභියෝගවලට විසඳුම් සෙවීමේ ප්රධාන විසඳුමකි. කෙසේ වෙතත්, එය බැටරි පැකේජය සහ හුදකලා DC/DC පරිවර්තකය යන දෙකෙහිම ඉහළ පරිවාරක අවශ්යතා ඇති කරයි, එය එහි පුළුල් ලෙස භාවිතා කිරීම සහ යෙදුම සීමා කරයි. තවද, අති-විශාල ධාරිතාවකින් යුත් බැටරි පද්ධතිවල සාන්ද්රිත ගොඩගැසීම, විදුලි සම්බන්ධතාව සහ ආරක්ෂිත සැලසුමෙහි අභියෝග ඇත.