جيپاور تبادلي جو نظام(PCS) بيٽري ۽ پاور گرڊ يا اي سي لوڊ جي وچ ۾ انٽرفيس آهي. اهو نه صرف بيٽري انرجي اسٽوريج سسٽم جي پيداوار جي طاقت جي معيار ۽ متحرڪ خاصيتن کي طئي ڪري ٿو، پر بيٽري جي حفاظت ۽ عمر تي پڻ خاص طور تي اثر انداز ڪري ٿو. سرڪٽ ٽوپولوجي ۽ ٽرانسفارمر جي ٺاھ جوڙ جي بنياد تي، PCS جي بنيادي قسمن کي ورهائي سگھجي ٿو پاور-فريڪونسي اسٽيپ-اپ ٽائپ ۽ هاء-وولٽيج سڌو-ڪنيڪشن جي قسم، جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آھي.
في الحال، روايتي بيٽري ڪلستر جي وولٹیج جي سطح 1500V کان وڌيڪ نه هوندي آهي، ۽ چارج جي حالت (SOC) جي لحاظ سان هڪ خاص وهڪري جي حد آهي. تنهن ڪري، مختلف پاور گرڊ يا لوڊ جي وولٹیج گهرجن کي ترتيب ڏيڻ لاء، هڪ پاور فریکوئنسي ٽرانسفارمر اڪثر ڪري پي سي ايس (پاور ڪنورشن سسٽم) جي AC پاسي تي ترتيب ڏنل آهي. هي نه رڳو AC وولٽيج جي واڌ يا ضابطي کي حاصل ڪري ٿو، پر هڪ ٽي-فيز فور-وائر سسٽم ان آف-گرڊ سسٽم ٺاهڻ جي اجازت ڏئي ٿو جيڪو اڪيلو-فيز لوڊ فراهم ڪري ٿو. ان کان علاوه، اهو توانائي اسٽوريج سسٽم جي تحفظ ۽ برقياتي مقناطيسي مطابقت جي دٻاء کي بهتر بڻائي ٿو.
مرحلن جي تعداد جي بنياد تي، پاور فریکوئنسي قدم-اپ قسم جي PCS کي ورهائي سگھجي ٿو سنگل-اسٽيج ۽ ڊبل-اسٽيج ٽوپولاجيز.
پاور-تعدد قدم-اپ سنگل-اسٽيج PCS اعلي ڪارڪردگي ۽ هڪ سادي جوڙجڪ پيش ڪري ٿو؛ بهرحال، اهو گهٽ بيٽري جي گنجائش ۽ وولٹیج جي چونڊ ۾ محدود لچڪداريءَ جو شڪار آهي. ان کان علاوه، PCS جي DC پاسي تي هڪ مختصر- سرڪٽ جي خرابي آسانيء سان بيٽري جي پيڪ ۾ وڏي موجوده واڌ کي وڌائي سگھي ٿي، هڪ اهم خطرو پيدا ڪري ٿو. سنگل-اسٽيج PCS کي ٻن-سطح، ٽي-سطح، يا ملٽي-سسٽم ۾ به ورهائي سگهجي ٿو جيڪو آئوٽ پُٽ وولٽيج ليول تي ٻڌل آهي. جيئن ته سطحن جو تعداد وڌي ٿو، پي سي ايس جي ڊي سي وولٽيج جي سطح ۽ آئوٽ پاور جي معيار کي وڌيڪ بهتر بڻائي سگهجي ٿو، جيئن شڪل ۾ ڏيکاريل آهي.
پاور-فريڪونسي بوسٽ-قسم ٻه-اسٽيج PCS، جيئن تصوير 2-22 ۾ ڏيکاريل آهي، بيٽري ان پٽ ٽرمينل تي هڪ ٻه طرفي DC/DC ڪنورٽر سان ترتيب ڏنل آهي، جيڪو بيٽري پيڪ جي گنجائش کي وڌائي ٿو ۽ بيٽري جي لچڪ کي وڌائي ٿو، ڪيترن ئي وولٽ جي چونڊ ۽ ڪنٽرول پيڪ جي انحصار ۾ بيٽري جي چونڊ کي وڌائي ٿو. بهرحال، ان جي اعلي قيمت، نسبتا پيچيده ڪنٽرول، ۽ گهٽ ڪارڪردگي آهي. DC/DC ڪنورٽر جي مختلف ساختن جي بنياد تي، ٻن- اسٽيج PCS کي غير- ڌار ڌار ۽ الڳ ٿيل قسمن ۾ ورهائي سگھجي ٿو. الڳ ٿيل ٻه-اسٽيج PCS وولٽيج ٽرانسفارميشن ريشو کي وڌيڪ بهتر ڪري سگهي ٿو ۽ ان ۾ بيٽري وولٽيج جي وسيع موافقت آهي، پر هڪ وڏي-ظرفيت کي الڳ ٿيل هاءِ-بوسٽ ريشو باهمي DC/DC ڪنورٽر جو ڊزائين اهم ٽيڪنيڪل چئلينج پيش ڪري ٿو. مکيه مشڪلاتن ۾ شامل آهن هاءِ- وولٽيج ٽرانسفارمر ڊيزائن، سسٽم جي موصليت، فيز-شفٽ يا سيريز گونجندڙ نرم سوئچنگ، ۽ اعلي طاقت جي کثافت ڊيزائن.
ليٿيم-آئن بيٽرين لاءِ، جيڪي عام طور تي وڏي ظرفيت واري انرجي اسٽوريج سسٽم ۾ استعمال ٿينديون آهن، آئوٽ پُٽ وولٽيج ۾ خاص فرق نه پوندو آهي جڏهن چارج جي حالت (SOC) 15% کان 85% جي حد اندر هجي. تنهن ڪري، سڀ کان وڏو-ظرفيت وارو انرجي اسٽوريج سسٽم هن وقت منهنجي ملڪ ۾ استعمال ڪيو ويو آهي هڪ واحد-اسٽيج پاور ڪنورشن سسٽم (PCS). جڏهن ته، جيئن ته ڊي سي وولٽيج 1500V تي پهچندو آهي، تيئن ٽي-سطح جي ٽوپولوجي جي جوڙجڪ کي تيزيءَ سان اختيار ڪيو ويندو. هڪ 1500V بيٽري انرجي اسٽوريج سسٽم گهربل فوٽ پرنٽ ۽ برقي سامان جي استعمال کي گھٽائي ٿو جهڙوڪ سوئچ باڪس ۽ ڊي سي ڪيبل، اهڙي طرح سسٽم جي قيمتن کي ڪجهه حد تائين گھٽائي ٿو. جڏهن ته، بيٽري ۽ PCS جي وچ ۾ مختصر فاصلي جي ڪري، اهو وڏي پئماني تي فوٽووولٽڪ پاور پلانٽس ۾ ڏسڻ ۾ ايندڙ DC ٽرانسميشن نقصانن ۾ اهم گهٽتائي پيش نٿو ڪري. ان کان علاوه، اهو اجزاء تي اعلي ڪارڪردگي جي مطالبن کي رکي ٿو جهڙوڪ باهمي ڊي سي سرڪٽ برڪرز ۽ ٻه طرفي ڊي سي ڪنيڪٽرز. ڊي سي سرڪٽ جي برقي حفاظت ۽ تحفظ جي جوڙجڪ هن سسٽم جي عمل ۾ هڪ بنيادي چئلينج آهي.
الٽرا-وڏي-اسڪيل بيٽري انرجي اسٽوريج پاور اسٽيشنن جي ايپليڪيشن کي فعال ڪرڻ لاءِ، ۽ تمام گھڻن بيٽري پيڪن جي متوازي ڪنيڪشن کان بچڻ لاءِ، گڏوگڏ پاور فريڪوئنسي ٽرانسفارمرز جي نقصانن کان بچڻ ۽ قيمتن کي گھٽائڻ لاءِ، هاءِ-وولٽيج سڌو-پي سي ايس سان ڳنڍيل هڪ ماڊيولر ريسرچ ڍانچي بڻجي ويو آهي. ساڳي طرح پاور فريڪوئنسي اسٽيپ-اپ پي سي ايس، هاءِ-وولٽيج سڌو-ڳنڍيل پي سي ايس کي به ورهائي سگهجي ٿو سنگل-اسٽيج ۽ ٻن-اسٽيج ٽوپولاجيز ۾ پاور ڪنورشن اسٽيجز جي تعداد جي مطابق.
cascaded سنگل-اسٽيج PCS بغير پاور فريڪوئنسي ٽرانسفارمر جي اعليٰ وولٽيج ڪڍي سگھي ٿو، سڌو سنئون هاءِ-وولٽيج پاور گرڊ سان ڳنڍيندي، ان کي الٽرا-وڏي-پيماني تي توانائي اسٽوريج سسٽم ٺاهڻ لاءِ موزون بڻائي ٿي. cascaded ڍانچي ملٽي-سطح جي پيداوار حاصل ڪري ٿي، گھٽ آئوٽ وولٽيج هارمونڪس کي يقيني بڻائي ٿي جيتوڻيڪ انفرادي ماڊلز ۾ گھٽ سوئچنگ فريڪوئنسي سان، اھڙيءَ طرح سوئچنگ نقصانن کي گھٽائي ٿي. جڏهن ته، cascaded سنگل-اسٽيج PCS کي DC پاسي ۾ گڏيل موصليت جي ضرورت هوندي آهي، جنهن جي نتيجي ۾ گهٽ آئوٽ وولٽيجز لاءِ اعليٰ موصليت جو دٻاءُ هوندو آهي، خاص ڊيزائن جي ضرورت هوندي آهي. هر بيٽري پيڊ ۽ گرائونڊ جي وچ ۾ عام-موڊ ڪرنٽ رستا آهن، جن کي عام-موڊ ڪرنٽ سپريشن لاءِ حل گهربل آهن.
بيٽري پيڪن جي چارجنگ ۽ ڊسچارج ڪرڻ واري وهڪرن ۾ سيڪنڊ-هارمونڪ ريپل هوندو آهي، جيڪو منفي طور تي بيٽري جي موجوده رستي تي اثر انداز ٿئي ٿو ۽ خرچ وڌائي ٿو. Cascaded single-Stage PCSs کي ورهائي سگھجي ٿو خاص طور تي H-برج ڪيسڪيڊڊ ۽ ماڊلر ملٽي ليول ڪنورٽر (MMC) cascaded قسمن ۾، جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آھي.
مجموعي طور تي، اعلي-وولٽيج سڌو-ڪنيڪشن PCS (پاور ڪنورشن سسٽم) هڪ اهم حل آهي حفاظت ۽ ڪارڪردگي جي چيلينجز کي منهن ڏيڻ لاءِ جيڪو الٽرا-انرجي اسٽوريج سسٽم جي وڏي ظرفيت جي ڪري. بهرحال، اهو ٻنهي بيٽري پيڪ ۽ الڳ ٿيل DC / DC ڪنورٽر تي اعلي موصليت جي گهرج رکي ٿو، جيڪو ان جي وسيع اپنائڻ ۽ ايپليڪيشن کي محدود ڪري ٿو. ان کان علاوه، الٽرا- وڏي ظرفيت واري بيٽري سسٽم جي مرڪزي اسٽيڪنگ، برقي ڪنيڪشن، ۽ حفاظت جي ڊيزائن ۾ چيلنجون آهن.