ஸ்மார்ட் EV சார்ஜிங்கின் தொழில்நுட்பக் கட்டமைப்பு: டைனமிக் லோட் பேலன்சிங் மற்றும் BESS மேம்படுத்தல்

ஸ்மார்ட் EV சார்ஜிங்கின் விரிவான தொழில்நுட்பக் கட்டமைப்பு: மேம்பட்ட கட்டுப்பாட்டு வளையங்கள், உள்ளூர்-கிளவுட் ஒருங்கிணைப்பு, PV மற்றும் BESS உடனான பல-ஆற்றல் உகப்பாக்கம், மற்றும் பெரிய அளவிலான முன்கணிப்பு கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மை மேலாண்மை ஆகியவற்றின் மூலம் டைனமிக் லோட் பேலன்சிங்கில் தேர்ச்சி பெறுதல்

அத்தியாயம் 1: ஸ்மார்ட் மின்சார வாகன மின்னேற்றிக்கான அறிமுகம் மற்றும் டைனமிக் லோட் பேலன்சிங் (DLB) இன் அவசியம்

மின்சாரப் போக்குவரத்தை நோக்கிய உலகளாவிய மாற்றம் என்பது இனி ஒரு புறப்போக்காக இல்லாமல், போக்குவரத்துத் துறையின் எரிபொருட்களை அகற்றும் செயல்முறையின் ஒரு மையத் தூணாக விளங்குகிறது. இலட்சக்கணக்கான உள் எரிப்பு இயந்திர (ICE) வாகனங்கள் மின்சார வாகனங்களால் (EVs) மாற்றப்படுவதால், மின்சாரத்திற்கான தேவை திரவ எரிபொருட்களிலிருந்து மின் கட்டமைப்புக்கு மாறுகிறது. இந்த முன்னுதாரண மாற்றம், பல பத்தாண்டுகளுக்கு முன்பே வடிவமைக்கப்பட்ட மின்சார உள்கட்டமைப்பிற்கு ஒரு மாபெரும் சவாலை முன்வைக்கிறது. மின்சார வாகனங்களை மின்னேற்றம் செய்யும் போது ஏற்படும் இடைப்பட்ட மற்றும் அதிக சக்தி தேவைப்படும் தன்மையானது, துல்லியமாக நிர்வகிக்கப்படாவிட்டால், குறிப்பிட்ட பகுதிகளில் மின் கட்டமைப்பு நெரிசல், மின்மாற்றிச் சிதைவு மற்றும் இறுதியில் பேரழிவுத் தோல்விகளுக்கு வழிவகுக்கும்.

ஸ்மார்ட் EV சார்ஜிங் என்பது, அதிகரித்து வரும் போக்குவரத்துத் தேவைக்கும் மின் கட்டமைப்பின் பௌதீக வரம்புகளுக்கும் இடையிலான ஒரு தொழில்நுட்பப் பாலமாக விளங்குகிறது. அடிப்படையில், ஸ்மார்ட் சார்ஜிங் என்பது நுண்ணறிவைப் பற்றியது—ஒரு EV-ஐ எப்போது, ​​எந்த வேகத்தில், மற்றும் எந்த முன்னுரிமையுடன் சார்ஜ் செய்ய வேண்டும் என்பதை அறிவதே அது. இருப்பினும், இந்த நுண்ணறிவு அடுக்கில் உள்ள மிக முக்கியமான கூறு டைனமிக் லோட் பேலன்சிங் (DLB) ஆகும்.

டைனமிக் லோட் பேலன்சிங் (DLB) என்பது ஒரு தளத்தில் கிடைக்கும் மின்சாரத் திறனைத் தொடர்ந்து கண்காணித்து, அந்த ஆற்றலைச் செயல்படும் EV சார்ஜர்களுக்கு நிகழ்நேரத்தில் விநியோகிக்கும் ஒரு செயல்முறையாகும். DLB இல்லாமல், ஒரு கட்டிடம் அல்லது சார்ஜிங் நிலையம் ஒரு நிலையான வரம்பில் செயல்பட வேண்டிய கட்டாயத்தில் இருக்கும்; இது பெரும்பாலும் உச்சபட்ச மின்சுமையின் "மிக மோசமான சூழ்நிலையால்" தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இது பெரும் செயல்திறன் குறைபாடுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது: ஒன்று, அந்தத் தளத்தில் போதிய வசதிகள் இல்லாததால் பயனர்களுக்கு மெதுவாக சார்ஜ் ஆகும், அல்லது வாரத்திற்குச் சில மணிநேரங்கள் மட்டுமே ஏற்படும் கோட்பாட்டு ரீதியான உச்சபட்ச மின்சுமையைக் கையாள, அந்தத் தளத்திற்கு மிகவும் விலையுயர்ந்த உள்கட்டமைப்பு மேம்படுத்தல்கள் தேவைப்படும்.

DLB-யின் தேவை மூன்று முதன்மைக் காரணிகளிலிருந்து உருவாகிறது:

1. உள்கட்டமைப்பு பாதுகாப்புபிரதான மின்சுற்று முறிப்பான்கள் துண்டிப்பதைத் தடுத்தல் மற்றும் மின்மாற்றிகள் அதிக வெப்பமடைவதிலிருந்து பாதுகாத்தல்.
2. பொருளாதார செயல்திறன்அதிக தேவைக்கட்டணங்கள் மற்றும் சேவைப் பலகைகள் அல்லது உள்ளூர் விநியோக வலையமைப்புகளை மேம்படுத்துவதற்கான கட்டுக்கடங்காத செலவுகளைத் தவிர்த்தல்.
3. பயனர் திருப்திகிடைக்கக்கூடிய ஒவ்வொரு கிலோவாட்-மணித் திறனையும் புத்திசாலித்தனமாகப் பயன்படுத்தி, அனைத்துப் பயனர்களுக்கும் மின்னேற்றும் வேகத்தை அதிகப்படுத்துதல்.

இந்த ஆழமான தொழில்நுட்ப ஆய்வில், ஆற்றல் மின்னணுவியலைக் கட்டுப்படுத்தும் மில்லிநொடி அளவிலான கட்டுப்பாட்டுச் சுழல்கள் முதல் ஆயிரக்கணக்கான மின்னேற்றி மையங்களின் கிளவுட் அடிப்படையிலான ஒருங்கிணைப்பு வரை, DLB-யின் இயக்கவியலை நாம் அலசி ஆராய்வோம். ஒளிமின்னழுத்தங்கள் (PV) மற்றும் மின்கல ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள் (BESS) போன்ற புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களுடன் ஒருங்கிணைக்கப்படும்போது DLB எவ்வாறு உருவாகிறது என்பதையும், மின்கட்டமைப்பில் ஏற்படும் ஏற்ற இறக்கங்களை அவை நிகழ்வதற்கு முன்பே பெரிய அளவிலான மின்னேற்ற மையங்கள் கணிக்க, முன்கணிப்பு மாதிரியாக்கம் எவ்வாறு உதவுகிறது என்பதையும் நாம் ஆராய்வோம். மின்சார வாகனம் (EV) ஒரு நுகர்வோராக மட்டுமல்லாமல், ஒரு பரவலாக்கப்பட்ட ஆற்றல் வளமாகவும் மாறும் எதிர்காலத்தை நோக்கி நாம் நகரும்போது, ​​DLB-யின் நுணுக்கங்களைப் புரிந்துகொள்வது பொறியாளர்கள், நகரத் திட்டமிடுபவர்கள் மற்றும் ஆற்றல் வழங்குநர்கள் ஆகிய அனைவருக்கும் மிக முக்கியமானது.

அத்தியாயம் 2: டைனமிக் லோட் பேலன்சிங்கின் அடிப்படைக் கோட்பாடுகள்

DLB எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள, முதலில் 'நிலையான' (Static) மாற்று வழியைப் புரிந்துகொள்ள வேண்டும். ஒரு நிலையான சுமை சமநிலைப்படுத்தும் சூழலில், ஒவ்வொரு சார்ஜருக்கும் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு மின்னோட்டம் ஒதுக்கப்படுகிறது. உதாரணமாக, ஒரு கட்டிடத்தில் 100A வரம்பும் 5 சார்ஜர்களும் இருந்தால், ஒவ்வொன்றும் 20A என வரம்பிடப்படலாம். ஒரே ஒரு கார் மட்டும் சார்ஜ் செய்யப்பட்டால், அதற்கும் 20A மட்டுமே கிடைக்கும், இதனால் கிடைக்கக்கூடிய திறனில் 80A வீணாகிறது. இதற்கு மாறாக, 5 கார்களும் சார்ஜ் செய்யப்பட்டுக் கொண்டிருக்கும்போது, ​​கட்டிடத்தில் உள்ள அதிக சக்தி வாய்ந்த HVAC அமைப்பை யாராவது இயக்கினால், மொத்த சுமை 100A-ஐத் தாண்டி, மின்வெட்டு ஏற்படக்கூடும்.

DLB இந்த நெகிழ்வற்ற ஒதுக்கீட்டிற்குப் பதிலாக, ஒரு நெகிழ்வான, பதிலளிக்கக்கூடிய அமைப்பை வழங்குகிறது. இதன் அடிப்படைக் கொள்கை, “மொத்தக் கிடைக்கக்கூடிய கொள்ளளவு” மற்றும் “செயலில் உள்ள மின்னேற்றத் தேவை” ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான ஒரு பின்னூட்டச் சுழற்சியாகும்.

கணித அடித்தளம்

மிகவும் எளிமையாக, DLB-ஐ பின்வரும் சமன்பாட்டின் மூலம் வெளிப்படுத்தலாம்:P_available_for_EVs(t) = P_total_limit – P_non_EV_loads(t)

எங்கே:

• P_மொத்த_வரம்புதளத்தின் பௌதீக அல்லது ஒப்பந்த எல்லையாகும்.
• P_non_EV_loads(t)விளக்குகள், இயந்திரங்கள், மின்தூக்கிகள் போன்றவற்றின் நிகழ்நேர நுகர்வு, ஒரு ஸ்மார்ட் மீட்டர் மூலம் அளவிடப்படுகிறது.
• EV களுக்கு கிடைக்கும் P(t)மின்சார வாகனங்களுக்கு இடையில் பாதுகாப்பாகப் பகிர்ந்தளிக்கக்கூடிய மீதமுள்ள ஆற்றல் இதுவாகும்.

அமைப்பு எவ்வாறு விநியோகிப்பது என்று தீர்மானிக்க வேண்டியிருக்கும் போது சிக்கல் எழுகிறது.EV களுக்கு கிடைக்கும் P(t)மத்தியில்Nசார்ஜர்கள். இந்த விநியோகம் பின்வருவனவற்றைக் கருத்தில் கொள்ளும் நெறிமுறைகளால் நிர்வகிக்கப்படுகிறது:

• மின்னூட்ட நிலை (SoC)பேட்டரி கிட்டத்தட்ட தீர்ந்துவிட்ட ஒரு காருக்கு அதிக முன்னுரிமை கிடைக்கலாம்.
• புறப்படும் நேரம்இரவு முழுவதும் நிறுத்தப்படும் காரை மெதுவாக சார்ஜ் செய்யலாம், அதே சமயம் விரைவாக சார்ஜ் தேவைப்படும் காருக்கு கூடுதல் ஆற்றல் அளிக்கப்படும்.
• கட்ட சமநிலைப்படுத்தல்மூன்று-கட்ட அமைப்புகளில், எந்தவொரு கட்டமும் அதிக சுமையடையவில்லை என்பதை DLB உறுதிசெய்ய வேண்டும்; இந்தப் பணிக்குச் சிக்கலான நிலைமாற்றத் தர்க்கம் அல்லது கட்ட-உணரும் விநியோகம் தேவைப்படுகிறது.

உணர்தல் மற்றும் அளவீடு

DLB-யின் துல்லியம், அது பெறும் தரவின் தரத்தை முழுமையாகச் சார்ந்துள்ளது. இதில் பொதுவாக, பொது இணைப்புப் புள்ளியில் (PCC) நிறுவப்பட்ட மின்னோட்ட மின்மாற்றிகள் (CTs) அல்லது பிரத்யேக ஸ்மார்ட் மீட்டர்கள் அடங்கும். ஒரு தொழிற்சாலை மோட்டார் இயங்கத் தொடங்குவது போன்ற, கட்டிடத்தின் மின்சுமையில் ஏற்படும் திடீர் உயர்வுகளுக்கு DLB கட்டுப்படுத்தி சில நொடிகளுக்குள் எதிர்வினையாற்றி, பிரதான பிரேக்கர் ட்ரிப் ஆவதைத் தடுப்பதற்கு, இந்தச் சாதனங்கள் உயர் அதிர்வெண்ணில் (பெரும்பாலும் 1Hz அல்லது அதற்கும் அதிகமாக) மின்சுமைத் தரவை அனுப்ப வேண்டும்.

படிநிலை அமைப்பு

DLB பெரும்பாலும் ஒரு படிநிலை அமைப்பில் செயல்படுகிறது. "உள்ளூர்" மட்டத்தில், ஒரு கட்டுப்பாட்டாளர் சார்ஜர்களின் தொகுப்பை நிர்வகிக்கிறார். "தளம்" மட்டத்தில், அது கட்டிட மேலாண்மை அமைப்புடன் ஒருங்கிணைக்கிறது. "கிரிட்" மட்டத்தில், அது பயன்பாட்டு நிறுவனத்திடமிருந்து வரும் தேவைப் பதிலளிப்பு (DR) சமிக்ஞைகளுக்குப் பதிலளிக்கக்கூடும். இந்த பல அடுக்கு அணுகுமுறை, பரந்த ஆற்றல் சந்தைகளில் பங்கேற்கும் அதே வேளையில், உள்ளூர் பாதுகாப்பு பராமரிக்கப்படுவதையும் உறுதி செய்கிறது.

அத்தியாயம் 3: DLB நெறிமுறைகளுக்கான கட்டுப்பாட்டு வளைய வடிவமைப்பு: PID மற்றும் மாதிரி முன்கணிப்புக் கட்டுப்பாடு (MPC)

ஒரு டைனமிக் லோட் பேலன்சிங் அமைப்பின் செயல்திறன், இறுதியில் அதன் தாமதம் மற்றும் துல்லியத்தன்மையால் அளவிடப்படுகிறது. கட்டிடத்தின் மின்சுமை திடீரென அதிகரிக்கும்போது, ​​மின்சார வாகனத்தின் (EV) சார்ஜிங் மின்னோட்டத்தைச் சரிசெய்ய DLB அமைப்புக்கு 30 வினாடிகள் தேவைப்பட்டால், அந்தச் சரிசெய்தல் நிகழ்வதற்கு முன்பே பிரதான பிரேக்கர் ட்ரிப் ஆக வாய்ப்புள்ளது. எனவே, கட்டுப்பாட்டு வளையத்தின் (control loop) வடிவமைப்பே ஸ்மார்ட் சார்ஜிங் நிலையத்தின் "மூளை" ஆகும். இந்த அத்தியாயத்தில், இந்த கட்டுப்பாட்டு வழிமுறைகளின் பொறியியல் விவரக்குறிப்புகளை நாம் ஆழமாக ஆராய்வோம்; குறிப்பாக, புரோபோர்ஷனல்-இன்டெக்ரல்-டெரிவேட்டிவ் (PID) கட்டுப்படுத்திகள் மற்றும் மிகவும் மேம்பட்ட மாடல் பிரெடிக்டிவ் கண்ட்ரோல் (MPC) ஆகியவற்றில் கவனம் செலுத்துவோம்.

DLB-யில் உள்ள PID கட்டுப்பாட்டு கட்டமைப்பு

PID கட்டுப்படுத்திகள் தொழில்துறை தன்னியக்கத்தின் முக்கிய கருவிகளாகும், மேலும் அவை DLB-யில் இயல்பான பயன்பாட்டைக் கொண்டுள்ளன. PID சுற்றின் நோக்கம், EVSE-களுக்கு (மின்சார வாகன வழங்கல் உபகரணங்கள்) அனுப்பப்படும் அதிகபட்ச மின்னோட்ட வரம்பான கட்டுப்பாட்டு மாறியைச் சரிசெய்வதன் மூலம், மொத்த தளச் சுமையை ($P_{total}$) ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிலோ ($P_{limit}$) அல்லது அதற்குக் கீழேயோ பராமரிப்பதாகும்.

• விகிதாசார (P)P-பதமானது பிழைக்கு ($P_{limit}$ மற்றும் $P_{total}$ ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான வேறுபாடு) ஒரு உடனடிப் பதிலளிப்பை வழங்குகிறது. பிழை பெரியதாக இருந்தால் (எ.கா., கட்டிடத்தின் மின்சுமையில் ஏற்படும் பெரும் சரிவு), P-பதமானது அனுமதிக்கப்பட்ட EV மின்னேற்ற மின்னோட்டத்தை விரைவாக அதிகரிக்கிறது. இருப்பினும், P-மட்டுமேயான கட்டுப்பாடு பெரும்பாலும் ஒரு "நிலையான-நிலைப் பிழைக்கு" வழிவகுக்கிறது, இதில் அமைப்பானது அதன் வரம்பை ஒருபோதும் முழுமையாக அடைவதில்லை.
• ஒருங்கிணைந்த (I)I-காலம் என்பது கடந்தகாலப் பிழைகளின் திரட்சியைக் கணக்கில் கொள்கிறது. அது நிலைத்த பிழையை நீக்குவதற்காக, மின்னோட்டத்தை மெதுவாகக் கூட்டுகிறது அல்லது குறைக்கிறது. இதன்மூலம், காலப்போக்கில் அமைப்பானது கிடைக்கக்கூடிய ஒவ்வொரு ஆம்பியரையும் பயன்படுத்துவதை உறுதி செய்கிறது.
• வழித்தோன்றல் (D)D-term ஆனது மாற்றத்தின் விகிதத்தைக் கருத்தில் கொண்டு எதிர்காலப் பிழைகளைக் கணிக்கிறது. "அளவுக்கு மீறிய செயல்பாட்டை" (overshoot) தடுப்பதற்கு இது மிகவும் முக்கியமானது. சுமை வேகமாக அதிகரித்துக்கொண்டிருந்தால், வரம்பு உண்மையில் எட்டப்படுவதற்கு முன்பே, D-term ஆனது EV சார்ஜர்களின் வேகத்தைத் தீவிரமாகக் குறைக்கும்.

DLB சூழலில், PID சுற்றை கவனமாகச் சரிசெய்ய வேண்டும். அது மிகவும் தீவிரமாக இருந்தால், EVSE-கள் தங்களின் மின்னோட்டத்தைத் தொடர்ந்து மாற்றி அமைக்கும். இது வாகனத்தின் உள்ளமைந்த சார்ஜரில் (OBC) தேய்மானத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும், மேலும் EV-யின் மென்பொருளை எரிச்சலூட்டி, சார்ஜிங் பிழைகளுக்கு வழிவகுக்கலாம். அது மிகவும் மந்தமாக இருந்தால், மின்கட்டமைப்பைப் பாதுகாக்கும் அதன் முதன்மை நோக்கத்தை அது நிறைவேற்றத் தவறிவிடும்.

PID-க்கு அப்பால்: மாதிரி முன்கணிப்புக் கட்டுப்பாடு (MPC)

எளிய சூழ்நிலைகளுக்கு PID பயனுள்ளதாக இருந்தாலும், நவீன பெரிய அளவிலான சார்ஜிங் மையங்கள் மாதிரி முன்கணிப்புக் கட்டுப்பாட்டை (MPC) அதிகளவில் பயன்படுத்துகின்றன. எதிர்வினையாற்றும் PID-ஐப் போலல்லாமல், MPC முன்கூட்டியே செயல்படக்கூடியது. இது ஒரு குறிப்பிட்ட "முன்கணிப்புக் கால எல்லைக்குள்" அமைப்பின் எதிர்கால நடத்தையைக் கணிக்க, அதன் கணித மாதிரியைப் பயன்படுத்துகிறது.

DLB-யின் சூழலில், ஒரு MPC கட்டுப்படுத்தி பின்வருவனவற்றைக் கருத்தில் கொள்கிறது:

1. அமைப்பு கட்டுப்பாடுகள்சார்ஜர்களின் இயற்பியல் வரம்புகள், மின்மாற்றியின் கொள்ளளவு மற்றும் வாகனத்தின் அதிகபட்ச உட்கொள்ளும் விகிதம்.
2. எதிர்கால முன்னறிவிப்புகள்வரலாற்றுப் போக்குகள், வானிலை முன்னறிவிப்புகள் (HVAC சுமையைப் பாதிக்கும்), மற்றும் எதிர்பார்க்கப்படும் வாகன வருகைகள் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் கணிக்கப்பட்ட கட்டிடச் சுமை.
3. குறிக்கோள் செயல்பாடு: “காலை 8 மணிக்குள் அனைத்து கார்களும் 80% SoC-ஐ அடைவதை உறுதிசெய்து, மொத்த ஆற்றல் செலவைக் குறைத்தல்” என்பது போன்ற ஒரு கணிதரீதியான இலக்கு.

MPC வழிமுறை ஒவ்வொரு நேரப் படியிலும் (எ.கா., ஒவ்வொரு 5 நிமிடங்களுக்கும்) ஒரு உகப்பாக்கச் சிக்கலைத் தீர்க்கிறது. அது உகந்த கட்டுப்பாட்டுச் செயல்களின் ஒரு வரிசையைக் கணக்கிடுகிறது, ஆனால் முதல் செயலை மட்டுமே செயல்படுத்தி, பின்னர் அடுத்த படியில் மீண்டும் கணக்கிடுகிறது. இது DLB அமைப்பிற்கு மின்னேற்றும் செயல்முறைகளை "சீராக்க" உதவுகிறது. உதாரணமாக, பிற்பகல் 2 மணிக்கு ஒரு பெரிய கட்டிட மின்சுமை அதிகரிப்பு வரவிருக்கிறது என்று அந்த அமைப்புக்குத் தெரிந்தால், அந்த அதிகரிப்பு ஏற்படும்போது திடீரென எதிர்வினையாற்றுவதற்குப் பதிலாக, அது பிற்பகல் 1:30 மணிக்கே மின்சார வாகனங்களை முன்கூட்டியே மின்னேற்றி, பின்னர் பிற்பகல் 2 மணிக்கு அவற்றின் வேகத்தை வெகுவாகக் குறைக்கக்கூடும்.

தாமதம் மற்றும் தொடர்பு நெறிமுறைகள்

கட்டுப்பாட்டு வளையத்தின் வேகம் அதன் தகவல் தொடர்பு இணைப்பின் வேகத்தைப் பொறுத்தே அமைகிறது. பல DLB அமைப்புகளில், கட்டுப்படுத்தியானது Modbus TCP, RTU, அல்லது Open Charge Point Protocol (OCPP) வழியாக சார்ஜர்களுடன் தொடர்பு கொள்கிறது.

• மோட்பஸ்மிகக் குறைந்த தாமதத்தை (மில்லிநொடிகள்) வழங்குவதால், உள்ளூர், பாதுகாப்புக்கு முக்கியத்துவம் வாய்ந்த DLB-க்கு இது மிகவும் உகந்ததாக அமைகிறது.
• OCPP 1.6/2.0.1கிளவுடிலிருந்து சார்ஜருக்கான தகவல்தொடர்புக்கான தொழில்துறை தரநிலை இது. பில்லிங், அங்கீகாரம் மற்றும் ஃபார்ம்வேர் புதுப்பிப்புகளைக் கையாளுதல் போன்ற அதிக அம்சங்களைக் கொண்டிருந்தாலும், வெப்சாக்கெட்டுகள் வழியாக JSON செய்திகளை அனுப்புவதாலும், பொது இணையத்தில் பயணிப்பதாலும் இது குறிப்பிடத்தக்க தாமதத்தை (பெரும்பாலும் 1-5 வினாடிகள்) ஏற்படுத்துகிறது.

சுமை சமநிலையாக்கத்தின் முக்கியத்துவத்தின் அடிப்படையில் பொறியாளர்கள் சரியான நெறிமுறையைத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும். ஒரு குடியிருப்பு வீட்டிற்கு, சற்றே மெதுவான கிளவுட் அடிப்படையிலான DLB போதுமானதாக இருக்கலாம். ஒரு பிரேக்கர் செயலிழப்பு ஆயிரக்கணக்கான டாலர்கள் பணிநிறுத்த நேர இழப்பை ஏற்படுத்தும் ஒரு தொழிற்சாலைக்கு, உள்ளூர் Modbus அடிப்படையிலான லூப் கட்டாயமாகும்.

அத்தியாயம் 4: உள்ளூர் மற்றும் கிளவுட் அடிப்படையிலான DLB கட்டமைப்பு: ஒரு ஒப்பீட்டுப் பகுப்பாய்வு

ஒரு ஸ்மார்ட் சார்ஜிங் உள்கட்டமைப்பை வடிவமைக்கும்போது, ​​அதன் "நுண்ணறிவு" எங்கே அமைந்திருக்க வேண்டும் என்பதே மிக அடிப்படையான கட்டமைப்பு முடிவுகளில் ஒன்றாகும். சுமை சமநிலைப்படுத்தும் தர்க்கமானது, தளத்திலேயே உள்ள ஒரு வன்பொருளில் இயங்க வேண்டுமா (உள்ளூர் DLB), அல்லது அது ஒரு தொலைநிலை சேவையகத்தால் நிர்வகிக்கப்பட வேண்டுமா (கிளவுட் DLB)? நம்பகத்தன்மை, செலவு மற்றும் விரிவாக்கத்தன்மை ஆகியவற்றின் அடிப்படையில், இந்த இரண்டு அணுகுமுறைகளுக்கும் தனித்துவமான நன்மைகளும் சாதக பாதகங்களும் உள்ளன.

உள்ளூர் DLB: எட்ஜ் கம்ப்யூட்டிங் அணுகுமுறை

உள்ளூர் DLB என்பது, உள்ளூர் பகுதி வலையமைப்பில் (LAN) உள்ள மற்ற சார்ஜர்களுடன் நேரடியாகத் தொடர்பு கொள்ளும் ஒரு பௌதீகக் கட்டுப்படுத்தியை உள்ளடக்கியது—இது பெரும்பாலும் ஒரு PLC (நிரல்படுத்தக்கூடிய தர்க்கக் கட்டுப்படுத்தி), ஒரு பிரத்யேக நுழைவாயில், அல்லது ஒரு “முதன்மை” சார்ஜராக இருக்கும்.

நன்மைகள்:

1. நம்பகத்தன்மை மற்றும் ஆஃப்லைன் திறன்இந்த அமைப்பு இணைய இணைப்பைச் சார்ந்திருக்கவில்லை. ஃபைபர் இணைப்பு துண்டிக்கப்பட்டாலும், சார்ஜர்கள் உள்ளூரிலேயே மின்சுமையைச் சமநிலைப்படுத்தி, கட்டிடத்தின் மின்சாரப் பாதுகாப்பை உறுதி செய்கின்றன.
2. குறைந்த தாமதம்அத்தியாயம் 3-இல் விவாதிக்கப்பட்டபடி, உள்ளூர் தகவல் தொடர்பு (Modbus அல்லது உள்ளூர் OCPP) ஒரு வினாடிக்கும் குறைவான வேகத்தில் நடைபெறுகிறது. தொழிற்சாலைகள் அல்லது மருத்துவமனைகள் போன்ற, நிலையற்ற மின்சார வாகனங்கள் அல்லாத மின்சுமைகளைக் கொண்ட தளங்களுக்கு இது இன்றியமையாதது.
3. பாதுகாப்புகட்டுப்பாட்டு சமிக்ஞைகளை உள்ளூர் வலையமைப்பிற்குள் வைத்திருப்பது, மின்கட்டமைப்பின் நிலைத்தன்மையைக் கையாள முயற்சிக்கும் இணைய அச்சுறுத்தல்களுக்கான தாக்குதல் பரப்பைக் குறைக்கிறது.

தீமைகள்:

1. வன்பொருள் செலவு: கூடுதல் தள வன்பொருளை வாங்கி நிறுவ வேண்டியது அவசியம்.
2. பராமரிப்பு சிக்கலான தன்மைDLB லாஜிக்கைப் புதுப்பிக்க, தள வருகைகள் அல்லது எட்ஜ் சாதனங்களின் சிக்கலான தொலைநிலை மேலாண்மை தேவைப்படலாம்.
3. தனிமைப்படுத்தப்பட்ட தரவுஒரு உள்ளூர் கட்டுப்பாட்டாளர், கிளவுட் பேக்கெண்டுடன் பிரத்யேகமாக ஒருங்கிணைக்கப்படாவிட்டால், பரந்த மின்கட்டமைப்பு நிலைகள் அல்லது பயன்பாட்டு நிறுவனத்தின் ஆற்றல் விலைகள் குறித்த வரையறுக்கப்பட்ட பார்வையையே கொண்டிருப்பார்.

கிளவுட் அடிப்படையிலான DLB: பெரிய அளவிலான ஒருங்கிணைப்பு

கிளவுட் அடிப்படையிலான கட்டமைப்பில், ஸ்மார்ட் மீட்டர் மற்றும் சார்ஜர்கள் அனைத்தும் தங்களின் தரவுகளை ஒரு மைய மேலாண்மைத் தளத்திற்கு அனுப்புகின்றன. அந்த கிளவுட், ஒவ்வொரு சார்ஜருக்குமான உகந்த சக்தியைக் கணக்கிட்டு, அதற்கான தரவை அனுப்புகிறது.SmartCharging.SetChargingProfileEVSE-களுக்கு கட்டளையைத் திருப்பி அனுப்பவும்.

நன்மைகள்:

1. அளவிடுதல்1,000 தனிப்பட்ட உள்ளூர் கட்டுப்பாட்டாளர்களைக் காட்டிலும், ஒரே கிளவுட் டாஷ்போர்டிலிருந்து 1,000 தளங்களை நிர்வகிப்பது எல்லையற்ற எளிதானது.
2. உலகளாவிய உகப்பாக்கம்கிளவுட் ஆனது பல தளங்களிலிருந்து தரவுகளைத் திரட்டி, மெய்நிகர் மின் நிலையங்களில் (VPPs) பங்கேற்கவோ அல்லது பிராந்திய மின்கட்டமைப்பு அழுத்தத்திற்குப் பதிலளிக்கவோ முடியும்.
3. மேம்பட்ட AI ஒருங்கிணைப்புமுன்னறிவிப்புக்கான சிக்கலான இயந்திர கற்றல் மாதிரிகளை இயக்குவது (இதை நாம் அத்தியாயம் 8-இல் காண்போம்), வரையறுக்கப்பட்ட எட்ஜ் வன்பொருளைக் காட்டிலும் சக்திவாய்ந்த கிளவுட் சேவையகங்களில் மிகவும் சாத்தியமானதாகும்.
4. குறைந்த முன்பணச் செலவுசார்ஜர்கள் கிளவுடுடன் நேரடியாகத் தொடர்பு கொள்ள முடிந்தால், பிரத்யேக உள்ளூர் கட்டுப்படுத்தி தேவையில்லை.

தீமைகள்:

1. இணைப்பு சார்புஇணைய இணைப்பு துண்டிக்கப்பட்டால், அமைப்பு பொதுவாக ஒரு “பாதுகாப்பான நிலைக்கு” ​​(எ.கா., அனைத்து கார்களுக்கும் குறைந்தபட்ச மின்னேற்ற மின்னோட்டம்) திரும்பிவிடும். இது மிகவும் செயல்திறனற்றதாக இருப்பதுடன், வாடிக்கையாளர் புகார்களுக்கும் வழிவகுக்கும்.
2. அதிக தாமதம்மீட்டர், கிளவுட் மற்றும் சார்ஜர் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான சென்று திரும்பும் நேரம் பல வினாடிகளாக இருக்கலாம். இதனால், "உடனடி" மின்சுமை அதிகரிப்புகளுக்கு உடனடியாகப் பதிலளிப்பது கடினமாகிறது.
3. தனியுரிமை கவலைகள்கிளவுடுக்கு ஆற்றல் தரவுகளைத் தொடர்ச்சியாக அனுப்புவது, சில பெருநிறுவன வாடிக்கையாளர்களுக்குத் தரவு இறையாண்மை மற்றும் தனியுரிமைச் சிக்கல்களை ஏற்படுத்துகிறது.

கலப்பின மாதிரி: இரு நன்மைகளும் ஒருங்கே அமையப்பெற்றது

இந்த சமரசங்களை உணர்ந்து, இந்தத் துறை ஒரு கலப்பின மாதிரியை நோக்கி நகர்கிறது. இந்த அமைப்பில், ஒரு உள்ளூர் நுழைவாயில் (local gateway), பாதுகாப்புக்கு மிக முக்கியமான, மில்லி விநாடி அளவிலான சுமை சமநிலையைக் கையாளுகிறது (பிரேக்கர் ஒருபோதும் ட்ரிப் ஆகாமல் இருப்பதை உறுதி செய்கிறது). அதே நேரத்தில், கிளவுட் ஆனது உயர் மட்ட உத்தியை வழங்குகிறது—ஆற்றல் விலைகள், பயனர் அட்டவணைகள் மற்றும் மின்கட்டமைப்பு சமிக்ஞைகளின் அடிப்படையில் உள்ளூர் கட்டுப்பாட்டாளருக்கான "வரவு செலவுத் திட்டங்களை" அமைக்கிறது. இந்த "எட்ஜ்-சார்ந்த, கிளவுட்-ஒருங்கிணைந்த" அணுகுமுறையானது, கிளவுட் நிர்வாகத்தின் நெகிழ்வுத்தன்மையைத் தக்கவைத்துக்கொண்டு, உள்கட்டமைப்புப் பாதுகாப்பிற்குத் தேவையான நம்பகத்தன்மையை வழங்குகிறது.

அத்தியாயம் 5: நிகழ்நேர மின் ஒதுக்கீட்டு உத்திகள் மற்றும் முன்னுரிமைகள்

கிடைக்கக்கூடிய ஆற்றலை பல மின்சார வாகனங்களுக்கு (EVs) இடையே எவ்வாறு பிரிப்பது என்பதைத் தீர்மானிப்பதே, டைனமிக் லோட் பேலன்சிங்கில் (Dynamic Load Balancing) உள்ள மிகவும் சிக்கலான வழிமுறைச் சவாலாகும். இது மொத்த கிலோவாட்களை கார்களின் எண்ணிக்கையால் வகுப்பது போன்ற ஒரு எளிய விஷயம் அல்ல. ஒரு மேம்பட்ட DLB அமைப்பானது சமத்துவம், செயல்திறன் மற்றும் தனிப்பட்ட பயனரின் தேவைகள் ஆகியவற்றைச் சமநிலைப்படுத்த வேண்டும். இந்த அத்தியாயத்தில், இன்று களத்தில் பயன்படுத்தப்படும் பல்வேறு ஆற்றல் ஒதுக்கீட்டு உத்திகளை நாம் ஆராய்வோம்.

முதலில் வருபவருக்கே முன்னுரிமை (FCFS)

முதலில் வரும் வாகனத்திற்கே முன்னுரிமை (FCFS) என்பதே மிகவும் எளிமையான ஒதுக்கீட்டு உத்தியாகும். முதலில் மின் இணைப்பைச் செருகும் வாகனம், அது கோரிய அதிகபட்ச சக்தியைப் பெறுகிறது. அதைத் தொடர்ந்து வரும் வாகனங்கள், மீதமுள்ள சக்தியைப் பெறுகின்றன.

நன்மைகள்:

• செயல்படுத்துவது எளிது.
• முதல் முறை பயனர்களுக்குத் தெளிவாகவும் வெளிப்படையாகவும் இருக்கும்.

குறைகள்:

• மிகவும் சமமற்றது. ஐந்தாவது பயனரிடம் அவசரப் பயணம் இருந்தாலும், அவருக்கு மின்சாரம் கிடைக்காமல் போகலாம். ஆனால், முதல் பயனர் ஏற்கனவே 90% சார்ஜ் வைத்திருப்பதால், அவரால் எளிதாகக் காத்திருக்க முடியும்.
• இது “சக்தி பதுக்கல்” என்ற நிலைக்கு வழிவகுக்கிறது. இதில், ஒரு கார் தனது கடைசி சில சதவீத ஆற்றலை மிக மெதுவான வேகத்தில் சார்ஜ் செய்துகொண்டே, அதிக சக்தி தேவைப்படும் ஒரு இடத்தை மணிக்கணக்கில் ஆக்கிரமித்திருக்கும்.

சமமான பகிர்வு

இந்த மாதிரியில், கிடைக்கக்கூடிய ஆற்றல், செயல்பாட்டில் உள்ள அனைத்து அமர்வுகளுக்கும் சமமாகப் பிரிக்கப்படுகிறது. 100kW ஆற்றல் கிடைத்து, 4 கார்கள் சார்ஜ் ஆகிக்கொண்டிருந்தால், ஒவ்வொன்றும் 25kW பெறும். 5வது கார் சேர்ந்தால், அனைவருக்கும் கிடைக்கும் ஆற்றல் 20kW ஆகக் குறைந்துவிடும்.

நன்மைகள்:

• அடிப்படை அர்த்தத்தில் இயல்பாகவே “நியாயமானது”.
• குறைந்தபட்ச மின்னூட்டத்தையாவது பெறும் கார்களின் எண்ணிக்கையை அதிகப்படுத்துகிறது.

குறைகள்:

• சிறிய பேட்டரிகள் கொண்ட கார்களுக்கோ அல்லது முழுமையாக சார்ஜ் ஆகவிருக்கும் கார்களுக்கோ இது திறனற்றது. 7kW ஆற்றலை மட்டுமே ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய ஒரு காருக்கு 20kW ஆற்றல் "ஒதுக்கீடு" செய்யப்படுகிறது, இதன்மூலம் 50kW திறன் கொண்ட காருக்குச் சென்றிருக்கக்கூடிய 13kW ஆற்றல் வீணடிக்கப்படுகிறது.

முன்னுரிமை அடிப்படையிலான ஒதுக்கீடு (SoC மற்றும் பேட்டரி கொள்ளளவு)

நவீன DLB அமைப்புகள் மிகவும் அறிவார்ந்த, பன்மாறி உகப்பாக்கத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன. அவை கார்களின் மின்னேற்ற நிலையின் (SoC) அடிப்படையில் அவற்றுக்கு முன்னுரிமை அளிக்கின்றன. 80% மின்னேற்றம் உள்ள காரை விட 10% மின்னேற்ற நிலை உள்ள காருக்கு முன்னுரிமை அளிக்கப்படுகிறது. ஏனெனில், அந்த 10% மின்னேற்ற நிலை காருக்கு பயண தூரம் மிகவும் அவசரமாகத் தேவைப்படுகிறது, மேலும் லித்தியம்-அயன் மின்னேற்ற வளைவின் (நிலையான மின்னோட்ட நிலை) காரணமாக அது மிக அதிக மின்னேற்ற விகிதத்தையும் ஏற்றுக்கொள்ளும் திறன் கொண்டது.

மேலும், இந்த அமைப்பு கருத்தில் கொள்கிறதுஅதிகபட்ச ஏற்பு விகிதம்வாகனத்தின். பயன்படுத்துவதன் மூலம்அதிகபட்ச மின்னோட்டம்வாகனத்தால் தெரிவிக்கப்படும் தகவலின்படி (AC சார்ஜிங்கில் PWM வழியாகவோ அல்லது DC சார்ஜிங்கில் டிஜிட்டல் தொடர்பு வழியாகவோ), DLB கட்டுப்படுத்தியானது ஒரு காரால் உண்மையில் பயன்படுத்தக்கூடியதை விட அதிக சக்தியை ஒருபோதும் ஒதுக்கீடு செய்யாமல் இருப்பதை உறுதிசெய்கிறது, இதன் மூலம் அந்த "கூடுதல்" சக்தியை மற்ற வாகனங்களுக்கு மறுபகிர்வு செய்கிறது.

பயனர் வரையறுத்த முன்னுரிமைகள் மற்றும் “பிரீமியம்” கட்டணம்

வணிகச் சூழல்களில், DLB-ஐ ஒரு கட்டண அமைப்புடன் இணைக்க முடியும். ஒரு பயனர் "ஃபாஸ்ட் ட்ராக்" சார்ஜிங்கிற்காகக் கூடுதல் கட்டணம் செலுத்தலாம், இது மற்ற மின்சுமைகளைப் பொருட்படுத்தாமல், தங்களுக்கு எப்போதும் சாத்தியமான அதிகபட்ச ஆற்றல் கிடைப்பதை உறுதி செய்கிறது. இதற்கு மாறாக, நிறுவன வாகனங்களுக்கு அவற்றின் திட்டமிடப்பட்ட புறப்படும் நேரங்களின் அடிப்படையில் வெவ்வேறு முன்னுரிமைகள் ஒதுக்கப்படலாம். காலை 5 மணிக்குக் கிளம்பும் ஒரு டெலிவரி வேனுக்கு, காலை 9 மணிக்குக் கிளம்பும் வேனை விட அதிகாலை 3 மணிக்கே முன்னுரிமை அளிக்கப்படுகிறது.

விகிதாசார-நியாய வழிமுறை

தொலைத்தொடர்புத் துறையிலிருந்து (LTE/5G திட்டமிடல்) பெறப்பட்ட இந்த வழிமுறை, அமைப்பின் மொத்தப் பயன்பாட்டை அதிகரிக்க முயற்சிக்கிறது. இது அதிக சக்திக்கான உடனடித் தேவையையும் (செயல்திறன்), எந்த வாகனமும் சார்ஜ் செய்யப்படாமல் விடப்படுவதில்லை என்பதை உறுதிசெய்யும் நீண்டகாலத் தேவையையும் (நியாயம்) சமநிலைப்படுத்துகிறது. இது ஒவ்வொரு வாகனத்திற்கும் ஒரு முன்னுரிமை மதிப்பெண்ணைக் கணக்கிடுகிறது:மதிப்பெண் = (கோரப்பட்ட திறன் / இதுவரை பெறப்பட்ட சராசரித் திறன்)அதிக மதிப்பெண்களைப் பெற்ற கார்களுக்கு, அடுத்ததாகக் கிடைக்கும் ஆற்றல் ஒதுக்கீடு வழங்கப்படும்.

அத்தியாயம் 6: மின்கட்டமைப்பின் நிலைத்தன்மை மற்றும் மிகைச்சுமை தடுப்பு வழிமுறைகள்

டைனமிக் லோட் பேலன்சிங் என்பது பயனர் வசதிக்கான ஒரு அம்சம் மட்டுமல்ல; அது மின்கட்டமைப்பின் நிலைத்தன்மைக்கான ஒரு முக்கியப் பாதுகாப்பு அமைப்பாகும். மின்சார வாகனங்களின் பயன்பாடு அதிகரிக்கும்போது, ​​விநியோக வலையமைப்பு, தேவையில் ஏற்படும் விரைவான ஏற்ற இறக்கங்கள் மற்றும் ஹார்மோனிக் சிதைவு உள்ளிட்ட புதிய வகையான அழுத்தங்களை எதிர்கொள்கிறது. மின்கட்டமைப்பைப் பாதுகாக்கவும், பேரழிவு தரும் மிகைச்சுமைகளைத் தடுக்கவும் DLB பயன்படுத்தும் வழிமுறைகளை இந்த அத்தியாயம் ஆராய்கிறது.

"பயண-வளைவு" பாதுகாப்பு தர்க்கம்

மின்சுற்று பிரேக்கர்களுக்கு ஒரு “டிரிப் கர்வ்” உண்டு—அவை ஒரு சிறிய மிகைச்சுமையை சில நிமிடங்களுக்குத் தாங்கிக்கொள்ளும், ஆனால் ஒரு பெரிய மின்னழுத்த எழுச்சி ஏற்பட்டால் உடனடியாகத் துண்டித்துவிடும். ஒரு வலிமையான DLB கட்டுப்படுத்தி இந்த டிரிப் கர்வை மாதிரியாகக் கொள்ள வேண்டும். அது, EV சார்ஜர்களின் வேகத்தைத் தேவையற்ற முறையில் குறைப்பதைத் தவிர்ப்பதற்காக, மிகக் குறுகிய நேர மின்னழுத்த எழுச்சிகளை (உதாரணமாக, ஒரு மின்தூக்கி இயங்கத் தொடங்குவது) அனுமதிக்க வேண்டும், ஆனால் மிகைச்சுமை தொடர்ந்தால் அது உறுதியாகச் செயல்பட வேண்டும்.

மேம்பட்ட கட்டுப்பாட்டாளர்கள் “இரட்டை-வரம்பு” அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்துகின்றனர்:

1. எச்சரிக்கை வரம்பு (எ.கா., வரம்பின் 90%)வரம்பை எட்டுவதைத் தடுப்பதற்காக, கட்டுப்படுத்தி மின்சார வாகன சார்ஜர்களின் வேகத்தை மெதுவாகக் குறைக்கத் தொடங்குகிறது.
2. முக்கியமான வரம்புநிலை (எ.கா., வரம்பின் 98%)பிரதான ஃபியூஸைப் பாதுகாப்பதற்காக, கட்டுப்படுத்தி ஒரு “அவசர நிறுத்தம்” அல்லது குறைந்தபட்ச அனுமதிக்கப்பட்ட மின்னோட்டத்தை (பொதுவாக ஏசி சார்ஜிங்கிற்கு 6A) தீவிரமாகக் குறைக்கிறது.

கட்ட சமநிலையின்மை மேலாண்மை

மூன்று-கட்ட மின் அமைப்புகளில் (ஐரோப்பா மற்றும் தொழிற்சாலை வளாகங்களில் பொதுவாகக் காணப்படுவது), மொத்த மூன்று-கட்ட மின்சக்தி வரம்புகளுக்குள் இருந்தாலும், ஒரு கட்டத்தில் மட்டும் அதிக சுமையை ஏற்படுத்த வாய்ப்புள்ளது. தளத்தில் உள்ள பெரும்பாலான மின்சார வாகனங்கள் ஒரு-கட்ட சார்ஜர்களாக இருந்து, அவை ஒரே கட்டத்துடன் (எ.கா., கட்டம் L1) இணைக்கப்பட்டிருந்தால் இது நிகழ்கிறது.

ஃபேஸ்-அவேர் DLB அமைப்பு ஒவ்வொரு ஃபேஸையும் தனித்தனியாகக் கண்காணிக்கிறது. L2 மற்றும் L3 ஃபேஸ்கள் முழுமையாகப் பயன்படுத்தப்படாமல் இருக்கும்போது, ​​L1 ஃபேஸ் அதன் வரம்பை அடைந்தால், கட்டுப்பாட்டாளர் L1 உடன் இணைக்கப்பட்ட கார்களின் வேகத்தை மட்டும் குறைக்கும். சில மேம்பட்ட EVSE-களால் ஃபேஸ்களை டைனமிக்காக மாற்றவும் (ஃபேஸ் ஸ்விட்சிங்) முடியும்; இதன் மூலம், சார்ஜிங் அமர்வுக்கு இடையூறு செய்யாமல், ஒரு காரை நெரிசலான ஃபேஸிலிருந்து காலியான ஃபேஸிற்கு மாற்ற முடியும்.

ஹார்மோனிக் சிதைவு மற்றும் ஆற்றல் தரம்

EV சார்ஜர்கள் என்பவை பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸை (ரெக்டிஃபையர்கள்) பயன்படுத்தும் நேரியல் அல்லாத சுமைகள் ஆகும். இவை மின்கட்டமைப்பில் ஹார்மோனிக்ஸைச் செலுத்தக்கூடும், இது நியூட்ரல் கடத்திகளில் அதிக வெப்பத்தையும், உணர்திறன் கொண்ட மின்னணு சாதனங்களில் குறுக்கீட்டையும் ஏற்படுத்தும். DLB முதன்மையாக "உண்மையான சக்தியை" (kW) நிர்வகித்தாலும், அதிநவீன அமைப்புகள் "மொத்த ஹார்மோனிக் சிதைவு" (THD) மற்றும் "சக்தி காரணி" (PF) ஆகியவற்றையும் கண்காணிக்கின்றன. THD ஒழுங்குமுறை வரம்புகளை (எ.கா., IEEE 519) மீறினால், மின்சாரத் தரத்தில் ஏற்படும் பாதிப்பைக் குறைப்பதற்காக DLB அமைப்பு சார்ஜிங் வேகத்தைக் குறைக்கக்கூடும்.

தேவை பதிலளிப்பு மற்றும் அதிர்வெண் ஒழுங்குமுறை

பேரளவு மட்டத்தில், DLB அமைப்புகள் தேவைப் பதிலளிப்பு (DR) திட்டங்களில் பங்கேற்க முடியும். மின்கட்டமைப்பின் அதிர்வெண் குறையும்போது (இது விநியோகப் பற்றாக்குறையைக் குறிக்கிறது), பயன்பாட்டு நிறுவனம் ஒரு சமிக்ஞையை அனுப்புகிறது. DLB கட்டுப்படுத்தியானது மில்லி விநாடிகளில் எதிர்வினையாற்றி, ஒரே நேரத்தில் நூற்றுக்கணக்கான சார்ஜர்களில் உள்ள மின்சார வாகனங்களின் (EV) மின்சுமையைக் குறைக்க முடியும். இது, உச்ச நேர எரிவாயு ஆலையை இயக்குவதை விட மிகவும் வேகமான மற்றும் செலவு குறைந்த ஒரு "மெய்நிகர் மின்கலம்" போன்ற விளைவை வழங்குகிறது. ஒரு "செயலற்ற மின்சுமை" என்பதிலிருந்து ஒரு "செயல்பாட்டு மின்கட்டமைப்புச் சொத்தாக" மாறும் இந்த மாற்றமே ஸ்மார்ட் சார்ஜிங்கின் எதிர்காலமாகும்.

மாற்று மாநிலங்களின் பங்கு

அதிபாரத் தடுப்பின் ஒரு முக்கிய அங்கமானது “பாதுகாப்பான நிலை” அல்லது “மாற்று மின்னோட்டம்” ஆகும். கட்டுப்படுத்திக்கும் மீட்டருக்கும் (அல்லது கிளவுடுக்கும்) இடையே தகவல் தொடர்புத் தோல்வி ஏற்படும் பட்சத்தில், DLB அமைப்பானது முன்னரே வரையறுக்கப்பட்ட, பாதுகாப்பான மின்னோட்ட வரம்பிற்குத் தானாகவே மாற வேண்டும். வழக்கமாக, இது மிகக் குறைந்த மதிப்பிற்கு (எ.கா., ஒரு சார்ஜருக்கு 6A) அல்லது பூஜ்ஜியத்திற்கு அமைக்கப்படுகிறது. இதன் மூலம், அமைப்பு முழுவதுமாகச் செயலிழந்தாலும், கட்டிடத்தின் உள்கட்டமைப்பு பாதுகாப்பாக இருப்பது உறுதி செய்யப்படுகிறது.

அத்தியாயம் 7: பல்-ஆற்றல் அமைப்புகளை ஒருங்கிணைத்தல்: சூரிய ஒளி மற்றும் அடிப்படை ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புடன் (PV and BESS) DLB உகப்பாக்கம்

புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களான ஒளிமின்னழுத்தங்கள் (PV) மற்றும் மின்கல ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள் (BESS) போன்ற உள்ளூர் சேமிப்பு முறைகளின் ஒருங்கிணைப்பு, மாறும் சுமைச் சமநிலைக்கு (Dynamic Load Balancing) ஒரு புதிய பரிமாணச் சிக்கலைச் சேர்க்கிறது. ஒரு பாரம்பரிய DLB அமைப்பில், மின்கட்டமைப்பின் வரம்பிற்குள் இருப்பதே இலக்காகும். ஒரு பல்-ஆற்றல் அமைப்பில், சுய நுகர்வை அதிகப்படுத்தவும், மின்கட்டமைப்புச் செலவுகளைக் குறைக்கவும், நம்பகத்தன்மையை உறுதி செய்யவும் இந்த வெவ்வேறு வளங்களை ஒருங்கிணைப்பதே இலக்காகும்.

பல மூல சக்தி சமநிலை சமன்பாடு

சூரிய ஒளி மின்சக்தி (PV) மற்றும் கட்டிட ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு (BESS) உள்ள ஒரு தளத்தில், மின்சார வாகனங்களை சார்ஜ் செய்வதற்கு கிடைக்கும் மின்சாரம் என்பது இனி வெறும் “மின்கட்டமைப்பு வரம்பிலிருந்து கட்டிடச் சுமையைக் கழித்த மதிப்பு” மட்டுமல்ல. அது பின்வருமாறு மாறுகிறது:P_ev(t) = P_grid_limit – P_building(t) + P_pv(t) + P_bess_discharge(t) – P_bess_charge(t)

இந்தச் சமன்பாடு பல புதிய கட்டுப்பாட்டு மாறிகளை அறிமுகப்படுத்துகிறது. DLB கட்டுப்படுத்தி இப்போது மின்சார வாகனங்களுக்கு மின்சாரத்தை எவ்வாறு விநியோகிப்பது என்பதை மட்டுமல்லாமல், BESS-ஐ எப்போது மின்னேற்றம் அல்லது மின்னிறக்கம் செய்வது என்பதையும் தீர்மானிக்க வேண்டும்.

சூரிய ஆற்றல் உகந்த மின்னேற்றம் (சூரிய ஒளி மின்னிறக்கக் குறைப்பைத் தடுத்தல்)

பல-ஆற்றல் DLB-யின் முதன்மைப் பயன்பாடுகளில் ஒன்று “சூரிய ஆற்றலைக் கண்காணித்தல்” ஆகும். சூரியன் பிரகாசிக்கும்போது, ​​ஒரு கட்டிடம் பயன்படுத்தக்கூடியதை விட அதிக மின்சாரத்தை PV அமைப்பு உற்பத்தி செய்யக்கூடும். மின் கட்டமைப்பு மின்சாரத்தை உட்செலுத்த (பூஜ்ஜிய-ஏற்றுமதி) அனுமதிக்கவில்லை என்றாலோ அல்லது மின்சாரக் கொள்முதல் கட்டணம் குறைவாக இருந்தாலோ, இந்த ஆற்றல் வீணடிக்கப்படுகிறது (குறைக்கப்படுகிறது). ஒரு திறன்மிகு DLB அமைப்பு, PV வெளியீட்டைக் கண்காணித்து, சூரிய ஆற்றல் உற்பத்திக்கு ஏற்றவாறு EV மின்னேற்ற வேகத்தைத் தானாகவே அதிகரிக்கிறது. இந்த “பசுமை மின்னேற்ற” முறை, குடியிருப்பு மற்றும் பெருநிறுவன அமைப்புகளில் மிகவும் பிரபலமாக உள்ளது, ஏனெனில் இது மின் கட்டமைப்பில் எந்தப் பாதிப்பும் இல்லாமல் 100% புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலம் இயங்க அனுமதிக்கிறது.

BESS உடன் பீக் ஷேவிங்

BESS ஒரு இடையகமாகச் செயல்படுகிறது. பல உயர்-சக்தி DC ஃபாஸ்ட் சார்ஜர்கள் ஒரே நேரத்தில் செயல்படுவது போன்ற, அதிகபட்ச தேவை உள்ள காலங்களில், மின்கட்டமைப்பு விநியோகத்தை ஈடுசெய்ய BESS-ஆல் மின்சாரத்தை வெளியேற்ற முடியும். இது, ஒரு தளம் அதன் மின்கட்டமைப்பு இணைப்பு சாதாரணமாக அனுமதிப்பதை விட அதிகமான சார்ஜர்களை ஆதரிக்க அனுமதிக்கிறது. DLB கட்டுப்படுத்தி, BESS-இன் "ஆற்றல் நிலையை" (SoE) நிர்வகிக்கிறது. அது, அடுத்த எதிர்பார்க்கப்படும் உச்சநிலையைக் கையாள பேட்டரியில் போதுமான திறன் இருப்பதை உறுதி செய்ய வேண்டும், அதே நேரத்தில் குறைந்த தேவை அல்லது அதிக சூரிய உற்பத்தி உள்ள காலங்களில் மறு மின்னேற்றத்தையும் திட்டமிட வேண்டும்.

ஒருங்கிணைந்த பல சொத்து உகப்பாக்கம்

மிகவும் மேம்பட்ட அமைப்புகள் "கூட்டு உகப்பாக்கம்" (Co-optimization) என்ற அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்துகின்றன. சூரிய மின்தகடுகள் (PV), அடிப்படை ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள் (BESS), மற்றும் மின்சார வாகனங்கள் (EVs) ஆகியவற்றைத் தனித்தனி அலகுகளாகக் கருதுவதற்குப் பதிலாக, அவை ஒரு ஒருங்கிணைந்த நுண்மின்கட்டமைப்பாக நிர்வகிக்கப்படுகின்றன. கட்டுப்பாட்டாளர், ஒவ்வொரு சில வினாடிகளுக்கும் ஆற்றல் சமநிலைச் சிக்கலைத் தீர்க்க நேரியல் நிரலாக்கம் அல்லது பரிணாம வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்துகிறது. உதாரணமாக, ஒரு கார் 1 மணி நேரத்தில் புறப்பட வேண்டும், ஆனால் மேகமூட்டம் காரணமாக சூரிய மின் உற்பத்தி குறைந்து கொண்டிருந்தால், கட்டுப்பாட்டாளர் பின்வருமாறு தீர்மானிக்க வேண்டும்: அது மின்கட்டமைப்பிலிருந்து அதிக மின்சாரத்தை எடுக்க வேண்டுமா (செலவு மிக்கது), அடிப்படை ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பிலிருந்து மின்சாரத்தை வெளியேற்ற வேண்டுமா (சுழற்சிச் செலவு), அல்லது காரின் வேகத்தைக் குறைக்க வேண்டுமா (பயனர் அதிருப்தி)? "பொருளாதார அனுப்பீடு" (Economic Dispatch) தர்க்கம் (அத்தியாயம் 9-இல் விவரிக்கப்பட்டுள்ளது) இந்த முடிவுகளுக்கான கட்டமைப்பை வழங்குகிறது.

அத்தியாயம் 8: பெரிய அளவிலான மின்னேற்றி நிலையங்களுக்கான மேம்பட்ட மின்சார முன்னறிவிப்பு மாதிரிகள்

நெடுஞ்சாலை சேவை நிலையங்கள் அல்லது நகர்ப்புற பேருந்து பணிமனைகள் போன்ற பெரிய அளவிலான மின்னேற்ற மையங்களுக்கு, எதிர்வினை ஆற்றும் DLB போதுமானதாக இல்லை. மின்கட்டமைப்பின் நிலையற்ற தன்மையைத் தடுக்கவும், ஆற்றல் செலவுகளை மேம்படுத்தவும், இந்த இடங்கள் தேவையை முன்கூட்டியே கணிக்க, முன்கணிப்பு மாதிரிகளைப் பயன்படுத்த வேண்டும். இந்த அத்தியாயம், ஸ்மார்ட் மின்னேற்றத்தில் மின்சார முன்னறிவிப்பிற்காகப் பயன்படுத்தப்படும் தரவு அறிவியல் மற்றும் மாதிரியாக்க நுட்பங்களை ஆராய்கிறது.

தேவை முன்னறிவிப்பு: வாகன வருகைகளைக் கணித்தல்

முன்கணிப்பின் முதல் படி, மின்சார வாகனங்கள் எப்போது, ​​எத்தனை வந்து சேரும் என்று கணிப்பதாகும். ஒரு வணிக மையத்தைப் பொறுத்தவரை, இதில் பின்வருவனவற்றைப் பகுப்பாய்வு செய்வது அடங்கும்:

1. வரலாற்று வருகை முறைகள்: நாளின் நேரம், வாரத்தின் நாள் மற்றும் பருவகாலப் போக்குகள்.
2. வெளிப்புற தரவுபோக்குவரத்து நிலவரங்கள், வானிலை (இது மின்சார வாகனத்தின் பயண வரம்பு மற்றும் வெப்பமூட்டும்/குளிரூட்டும் தேவையைப் பாதிக்கிறது), மற்றும் உள்ளூர் நிகழ்வுகள்.
3. வரிசை கோட்பாடுஅனைத்து சார்ஜர்களும் நிரம்பியிருப்பதற்கான நிகழ்தகவை மதிப்பிடுவதற்கு, M/M/s வரிசைகள் போன்ற ஸ்டோகாஸ்டிக் மாதிரிகளைப் பயன்படுத்துதல்.

மேம்பட்ட மாதிரிகள், அடுத்த 24 மணி நேரத்திற்கான “மொத்த தேவை விவரத்தை” அதிகத் துல்லியத்துடன் கணிக்க, லாங் ஷார்ட்-டெர்ம் மெமரி (LSTM) நியூரல் நெட்வொர்க்குகள் அல்லது கிரேடியன்ட் பூஸ்டட் ட்ரீஸ் (XGBoost) ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்துகின்றன.

கட்டிட சுமை முன்னறிவிப்பு

DLB செயல்பட வேண்டுமானால், அது கணிக்கவும் வேண்டும்.EV அல்லாத சுமைஒரு அலுவலகக் கட்டிடத்தில், இது மிகவும் கணிக்கக்கூடியது (வேலை நேரங்களில் உச்சத்தை அடையும்). ஒரு தொழிற்சாலை வளாகத்தில், இது நிலையற்றதாக இருக்கலாம். கட்டிடச் சுமைகளுக்கான முன்கணிப்பு மாதிரிகள் பொதுவாகப் பயன்படுத்துவது:

• தானியங்கு பின்னடைவு ஒருங்கிணைந்த நகரும் சராசரி (ARIMA)நிலையான, பருவகாலத் தரவுகளுக்கு.
• தீர்க்கதரிசி (மெட்டாவால்)காலத்தொடர் ஆற்றல் தரவுகளில் விடுபட்ட தரவுகளையும் புறத்தன்மைகளையும் கையாள்வதற்கு மிகவும் சிறந்தது.
• இயற்பியல் அடிப்படையிலான மாதிரிகள்கட்டிடத்தின் வெப்ப நிறை மற்றும் கணிக்கப்பட்ட வெளிப்புற வெப்பநிலையைக் கருத்தில் கொண்டு HVAC சுமையைக் கணித்தல்.

சூரிய மின் உற்பத்தி முன்னறிவிப்பு

பல்-ஆற்றல் DLB-க்கு சூரிய ஆற்றல் உற்பத்தியைக் கணிப்பது இன்றியமையாதது. இதற்கு உயர்-தெளிவுத்திறன் வானிலை API-கள் (சூரியக் கதிர்வீச்சுத் தரவு) மற்றும் களத்தில் உள்ள உணரிகளுடன் ஒருங்கிணைப்பு தேவைப்படுகிறது. குறுகிய கால முன்னறிவிப்புக்கு (0-15 நிமிடங்கள்), மேகங்களின் இயக்கத்தைக் கண்காணித்து PV வெளியீட்டில் ஏற்படும் திடீர் வீழ்ச்சிகளைக் கணிக்க, பெரும்பாலும் “ஸ்கை இமேஜிங்” கேமராக்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இது DLB அமைப்பை முன்கூட்டியே சார்ஜர்களின் வேகத்தைக் குறைக்கவோ அல்லது BESS-ஐ மின்னிறக்கம் செய்யத் தயார்படுத்தவோ அனுமதிக்கிறது.

முன்னறிவிப்பு-கட்டுப்பாட்டு இடைமுகம்

இந்த முன்னறிவிப்புகளின் வெளியீடு, அத்தியாயம் 3-இல் விவரிக்கப்பட்டுள்ள மாதிரி முன்கணிப்புக் கட்டுப்பாட்டு (MPC) சுழற்சிக்குள் செலுத்தப்படுகிறது. இந்த முன்னறிவிப்பு, "முன்கணிப்பு எல்லையை" வழங்குகிறது. இது, இன்னும் இரண்டு மணி நேரத்தில் எதிர்பார்க்கப்படும் நிலைமைகளைக் கருத்தில் கொண்டு, இன்றே முடிவுகளை எடுக்கக் கட்டுப்பாட்டாளரை அனுமதிக்கிறது. இந்த "முன்னோக்கிப் பார்க்கும்" திறன்தான் ஒரு சாதாரண ஸ்மார்ட் சார்ஜரை, மின்கட்டமைப்புடன் ஒருங்கிணைந்த ஆற்றல் மேலாண்மை அமைப்பிலிருந்து வேறுபடுத்துகிறது.

அத்தியாயம் 9: ஸ்மார்ட் சார்ஜிங்கில் செலவு உகப்பாக்கம் மற்றும் பொருளாதாரப் பகிர்வு

DLB-யின் முதன்மை நோக்கம் தொழில்நுட்ப ரீதியானது (அதிபாரத்தைத் தடுத்தல்) என்றாலும், அதன் இரண்டாம் நிலை மற்றும் பெருகிவரும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்த நோக்கம் பொருளாதார ரீதியானது. இந்த அத்தியாயத்தில், DLB அமைப்புகள் எவ்வாறு மிகக் குறைந்த ஆற்றல் செலவிற்காக உகந்ததாக்கப்படுகின்றன என்பதைப் பற்றி விவாதிக்கிறோம்.

பயன்பாட்டு நேர (ToU) நடுவர் தீர்ப்பு

பெரும்பாலான பயன்பாட்டு நிறுவனங்கள் இப்போது மாறும் விலை நிர்ணயத்தை வழங்குகின்றன. மாலை 5 மணிக்கு மின்சாரத்தின் விலை ஒரு kWh-க்கு $0.30 ஆக இருக்கலாம், ஆனால் அதிகாலை 2 மணிக்கு அது $0.05 மட்டுமே. ஒரு திறன்மிக்க DLB அமைப்பு இந்த விலை சமிக்ஞைகளை உள்ளீடாக எடுத்துக்கொள்கிறது. "செலவு-உகந்த திட்டமிடுபவர்" (Cost-Optimal Scheduler), முடிந்தவரை அதிக மின்சார வாகனப் பயன்பாட்டை (EV load) குறைந்த விலை நேரங்களுக்கு மாற்றும். இருப்பினும், அது இதை பயனரின் தேவைகளுடன் சமநிலைப்படுத்த வேண்டும். ஒரு பயனருக்கு இரவு 8 மணிக்குத் தனது கார் தேவைப்பட்டால், சார்ஜ் செய்யத் தொடங்குவதற்காக அந்த அமைப்பு அதிகாலை 2 மணி வரை காத்திருக்க முடியாது. ஒவ்வொரு அமர்வையும் தாமதப்படுத்துவதால் ஏற்படும் "வாய்ப்புச் செலவை" (Opportunity Cost) இந்த வழிமுறை கணக்கிடுகிறது.

தேவைக் கட்டண மேலாண்மை

வணிக வாடிக்கையாளர்களுக்கு, பயன்பாட்டுக் கட்டணம் பெரும்பாலும் இரண்டு பகுதிகளாகப் பிரிக்கப்படுகிறது: ஆற்றல் நுகர்வு (kWh) மற்றும் உச்சபட்ச தேவை (kW). உச்சபட்ச தேவைக்கான கட்டணம், மாதத்தின் மிக உயர்ந்த 15 நிமிட இடைவெளியை அடிப்படையாகக் கொண்டது. நிர்வகிக்கப்படாத ஒரு உச்சபட்ச தேவையால் ஆயிரக்கணக்கான டாலர்கள் செலவாகலாம். DLB அமைப்பு ஒரு "உச்சபட்ச தேவை குறைப்பான்" (Peak Clipper) போல செயல்படுகிறது. மொத்த தளச் சுமைக்கு ஒரு கடுமையான வரம்பை நிர்ணயித்து, அதை நிலைநிறுத்த BESS அல்லது வேகக் கட்டுப்பாட்டைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், உச்சபட்ச தேவைக்கான கட்டணம் வரவு செலவுத் திட்ட வரம்பிற்குள் இருப்பதை இந்த அமைப்பு உறுதி செய்கிறது.

அதிர்வெண் மறுமொழி சந்தைகளில் பங்கேற்பு

மின்கட்டமைப்பு இயக்குநர்கள் (TSOs/DSOs) "நெகிழ்வுத்தன்மைக்காக" பணம் செலுத்துகின்றனர். ஒரு மின்னேற்ற வலையமைப்பு, கட்டளையின் பேரில் தனது சுமையைக் குறைக்க முடியும் என்பதை நிரூபித்தால், அது FFR (உறுதியான அதிர்வெண் மறுமொழி) அல்லது DSR (தேவை பக்க மறுமொழி) போன்ற சந்தைகளில் பங்கேற்க முடியும். DLB கட்டுப்படுத்தி ஒரு இடைமுகமாகச் செயல்படுகிறது. ஒரு "நெகிழ்வுத்தன்மை கோரிக்கை" வரும்போது, ​​பயனர்களின் குறைந்தபட்ச SoC தேவைகளை மீறாமல், எவ்வளவு பாதுகாப்பாகச் சுமையைக் குறைக்க முடியும் என்பதை அந்தக் கட்டுப்படுத்தி கணக்கிட்டு, சந்தையில் ஒரு ஏலத்தை வைக்கிறது. இந்தச் சேவைகளிலிருந்து கிடைக்கும் வருவாய், மின்னேற்ற உள்கட்டமைப்பின் செலவை கணிசமாக ஈடுசெய்யும்.

பொருளாதார அனுப்பீட்டின் குறிக்கோள் செயல்பாடு

இந்த உகப்பாக்கத்தின் பின்னணியில் உள்ள கணிதம் பொதுவாக ஒரு பன்நோக்கு சார்பாகும்:குறைக்கவும்: (மின் கட்டமைப்பு மின்சாரச் செலவு) + (பேட்டரி தேய்மானச் செலவு) + (தாமதமாக மின்னேற்றுவதற்கான அபராதம்) இதற்கு உட்பட்டது: (மின் கட்டமைப்புத் திறன்) மற்றும் (பயனர் காலக்கெடு)

ஒவ்வொரு சில நிமிடங்களுக்கும் இதைத் தீர்ப்பதன் மூலம், செலவு மற்றும் செயல்திறனுக்கு இடையிலான சரியான சமநிலையான “செயல்திறன் உச்சத்தில்” நிலையம் செயல்படுவதை DLB அமைப்பு உறுதி செய்கிறது.

அத்தியாயம் 10: எதிர்காலப் போக்குகள்: V2G, செயற்கை நுண்ணறிவால் இயக்கப்படும் DLB, மற்றும் தரப்படுத்தல் (OCPP 2.0.1)

திறன்மிகு மின்சார வாகன மின்னேற்றத் துறை அதிவேகமாக வளர்ந்து வருகிறது. தொழில்நுட்பம் முதிர்ச்சியடையும்போது, ​​நாம் எளிய மின்சுமை மேலாண்மையைக் கடந்து, முழுமையான மின்கட்டமைப்பு ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் தன்னியக்க உகப்பாக்கத்தை நோக்கி நகர்கிறோம். இந்த அத்தியாயம், இயங்கு மின்சுமைச் சமநிலையின் எதிர்காலத்தை வடிவமைக்கும் மூன்று மிக முக்கியமான போக்குகளான வாகனத்திலிருந்து மின்கட்டமைப்புக்கு (V2G), செயற்கை நுண்ணறிவு மற்றும் அடுத்த தலைமுறைத் தகவல் தொடர்புத் தரநிலைகளைப் பின்பற்றுதல் ஆகியவற்றை ஆராய்கிறது.

வாகனத்திலிருந்து கட்டத்திற்கு (V2G) மற்றும் இருவழி DLB

V2G என்பது ஸ்மார்ட் சார்ஜிங்கின் உச்சகட்ட பரிணாம வளர்ச்சியாகும். மின்சார வாகனம் (EV) வெறும் ஒரு சுமையாக இருப்பதற்குப் பதிலாக, அது மின் கட்டமைப்புக்கு மின்சாரத்தை மீண்டும் செலுத்தக்கூடிய ஒரு நகரும் பேட்டரியாக மாறுகிறது. DLB-ஐப் பொறுத்தவரை, இதன் பொருள், இந்தச் சமன்பாட்டில் கிடைக்கும் மின்சாரம் உண்மையில் எதிர்மறையாக இருக்கலாம் என்பதாகும். V2G வசதி உள்ள ஒரு தளத்தில், DLB கட்டுப்பாட்டாளர் "இருவழிச் சுமைச் சமநிலையை" (Bidirectional Load Balancing) நிர்வகிக்க வேண்டும். கட்டிடத்தின் சுமை மின் கட்டமைப்பின் வரம்பை மீறினால், கட்டிடத்திற்கு ஆதரவளிப்பதற்காக மின்சார வாகனங்கள் தங்கள் பேட்டரிகளை மின்னிறக்கம் செய்யுமாறு கட்டுப்பாட்டாளர் கட்டளையிடலாம். இந்த மின்னிறக்கம் வாகனத்தின் பேட்டரியை அதிகப்படியாகச் சிதைக்காமல் இருப்பதையும், பயனருக்கு அவர்களின் அடுத்த பயணத்திற்குப் போதுமான தூரம் இருப்பதையும் உறுதிசெய்ய, இதற்கு மிகவும் நுட்பமான "சுழற்சி மேலாண்மை" (Cycle Management) தேவைப்படுகிறது. V2G-க்கு வன்பொருள் மேம்பாடுகளும் அவசியமாகின்றன—குறிப்பாக, ISO 15118-20 தரநிலையை ஆதரிக்கும் இருவழி DC சார்ஜர்கள் அல்லது AC சார்ஜர்கள்.

செயற்கை நுண்ணறிவு மூலம் இயக்கப்படும் தன்னாட்சி சுமை சமநிலைப்படுத்தல்

இன்றைய DLB அமைப்புகள் முன்வரையறுக்கப்பட்ட வழிமுறைகள் மற்றும் விதிகளைச் சார்ந்திருக்கும் வேளையில், அடுத்த தலைமுறை அமைப்புகள் "சுய-கற்றல்" செயற்கை நுண்ணறிவைப் பயன்படுத்தும். வலுவூட்டல் கற்றலைப் (RL) பயன்படுத்தி, ஒரு DLB கட்டுப்படுத்தியானது, களத்தில் பயன்படுத்தப்படுவதற்கு முன்பு, ஒரு உருவகப்படுத்தப்பட்ட சூழலில் முயன்று பார்த்துப் பிழை திருத்துவதன் மூலம் உகந்த மின்னேற்றும் உத்தியைக் கற்றுக்கொள்ள முடியும். ஒரு செயற்கை நுண்ணறிவால் இயக்கப்படும் கட்டுப்படுத்தியானது, ஒரு மனிதப் பொறியாளர் கவனிக்கத் தவறக்கூடிய நுட்பமான வடிவங்களை அடையாளம் காண முடியும். உதாரணமாக, ஒவ்வொரு செவ்வாய்க்கிழமையும் காலை 10 மணிக்கு, ஒரு குறிப்பிட்ட தொழிற்சாலை இயந்திரம் 15 நிமிடங்கள் இயங்கி, மின்சுமை அதிகரிப்பை ஏற்படுத்துகிறது என்ற உண்மையை அது கண்டறியும். அந்த இயந்திரத்திடமிருந்து நிகழ்நேர சமிக்ஞை எதுவும் வராவிட்டாலும் கூட, அந்த குறிப்பிட்ட நேரத்தில் மின்சார வாகன மின்னேற்றிகளின் வேகத்தை முன்கூட்டியே குறைப்பதற்கு அந்த செயற்கை நுண்ணறிவால் கற்றுக்கொள்ள முடியும்.

OCPP 2.0.1 மற்றும் ISO 15118 இன் தாக்கம்

தரப்படுத்தல் என்பது விரிவாக்கத்திறனின் அடித்தளமாகும். இந்தத் தொழில் துறை, பழைய OCPP 1.6-இலிருந்து மிகவும் வலுவான OCPP 2.0.1-க்கு வேகமாக மாறி வருகிறது.

• OCPP 2.0.1: “சாதன மேலாண்மை” அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, இது சார்ஜர்களின் நிலை மற்றும் உள்ளமைவை கிளவுட் மூலம் மிகவும் விரிவாகக் கண்காணிக்க அனுமதிக்கிறது. DLB-க்கு மிக முக்கியமாக, இது மேம்படுத்தப்பட்ட ஸ்மார்ட் சார்ஜிங் அம்சங்களை உள்ளடக்கியுள்ளது, அவை மிகவும் சிக்கலான சார்ஜிங் சுயவிவரங்களையும் மூன்று-கட்ட அமைப்புகளைச் சிறப்பாகக் கையாளுவதையும் அனுமதிக்கின்றன.
• ISO 15118 (செருகி மின்னேற்றம்)இந்த வாகனம்-சார்ஜர் தகவல் தொடர்புத் தரநிலையானது, கார் அதன் உண்மையான SoC மற்றும் பேட்டரி திறனை சார்ஜருடன் பகிர்ந்துகொள்ள அனுமதிக்கிறது. இன்று, பெரும்பாலான AC சார்ஜர்கள் SoC-ஐ தோராயமாகக் கணிக்கின்றன அல்லது பயனர் அதை ஒரு செயலியில் உள்ளிடுவதைச் சார்ந்துள்ளன. ISO 15118 உடன், DLB கட்டுப்படுத்தி காரின் பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பிலிருந்து (BMS) நேரடியாக "அடிப்படை உண்மை" (Ground Truth) தரவைப் பெறுகிறது, இது மிகவும் துல்லியமான மின் ஒதுக்கீட்டைச் சாத்தியமாக்குகிறது.

அத்தியாயம் 11: வழக்கு ஆய்வுகள் மற்றும் செயல்படுத்தல் சவால்கள்

நடைமுறைச் செயலாக்கம் இல்லாமல் கோட்பாட்டுச் சிறப்பு என்பது ஒன்றுமில்லை. இந்த அத்தியாயத்தில், DLB-யின் நிஜ உலகப் பயன்பாடுகளையும், அவற்றைச் செயல்படுத்தும்போது பொறியாளர்கள் எதிர்கொண்ட தொழில்நுட்பத் தடைகளையும் நாம் காண்போம்.

ஆய்வு 1: வணிக அலுவலக வளாகம்

லண்டனில் உள்ள ஒரு பெரிய பெருநிறுவனத்தின் தலைமையகம் 50 மின்சார வாகன சார்ஜர்களை நிறுவ விரும்பியது, ஆனால் கட்டிடத்தின் குளிரூட்டல் மற்றும் வெப்பமூட்டல் அமைப்புகளுக்காகவும், விளக்குகளுக்காகவும் ஏற்கனவே 70% பயன்படுத்தப்பட்ட 200kW மின் கட்டமைப்பு இணைப்பால் அது கட்டுப்படுத்தப்பட்டது.தீர்வுஒரு கலப்பின DLB அமைப்பு செயல்படுத்தப்பட்டது. CT கிளாம்ப்கள் வழியாக பிரதான மின்மாற்றியைக் கண்காணிக்க ஒரு உள்ளூர் எட்ஜ் கன்ட்ரோலர் நிறுவப்பட்டது. இந்த அமைப்பு 180kW “மென் வரம்பு” மற்றும் 195kW “வன் வரம்பு” உடன் கட்டமைக்கப்பட்டது.முடிவுஅந்தத் தளம், ஒரு பிரேக்கர் கூட ட்ரிப் ஆகாமல் 50 சார்ஜர்களை வெற்றிகரமாக நிர்வகித்தது. SoC அடிப்படையிலான முன்னுரிமையாக்கத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், நீண்ட தூரம் பயணம் செய்யும் ஊழியர்களின் சாதனங்கள் நாள் முடிவில் எப்போதும் முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்டிருப்பதை அவர்கள் உறுதி செய்தனர்.

ஆய்வு 2: மின்சாரப் பேருந்து பணிமனை

ஷென்செனில் உள்ள ஒரு பேருந்து நிறுவனத்திற்கு, ஒரே இரவில் 100 மின்சாரப் பேருந்துகளுக்கு மின்னேற்றம் செய்ய வேண்டியிருந்தது. இரவு 11 மணிக்கு அனைத்துப் பேருந்துகளும் பணிமனைக்குத் திரும்பியபோது ஏற்பட்ட மிகப்பெரிய ஒரே நேரச் சுமையே அதற்கான சவாலாக இருந்தது.தீர்வு: ஒவ்வொரு பேருந்தும் வந்து சேரும்போது அதன் வழித்தடத் தரவுகளின் அடிப்படையில், அதன் செயல்பாட்டு அளவைக் கணிக்க ஒரு செயற்கை நுண்ணறிவு அடிப்படையிலான முன்கணிப்பு மாதிரி பயன்படுத்தப்பட்டது. பின்னர், DLB அமைப்பானது மின்னேற்றத்தை "அலைகள்" வடிவில் திட்டமிட்டது. இதன்மூலம், மொத்த மின்சுமை ஒருபோதும் பணிமனையின் துணை மின்நிலையத் திறனைத் தாண்டாமல் இருப்பதுடன், காலை 5 மணிக்குள் ஒவ்வொரு பேருந்தும் 100% மின்னேற்றம் அடைவதையும் உறுதி செய்தது.

பொதுவான செயலாக்க சவால்கள்

1. தகவல் தொடர்பு மற்றும் ஒருங்கிணைப்புச் சிக்கல்தன்மை:ஒவ்வொரு சார்ஜரும் அந்தந்த இடத்தின் நெறிமுறைகளுக்கு ஏற்ப செயல்பட வேண்டும்—மைய மேலாண்மை அமைப்புக்கு OCPP, வாகனத்திற்கு ISO 15118, மற்றும் கட்டிடத்தின் ஆற்றல் மேலாண்மை அமைப்புக்கு Modbus அல்லது BACnet. இந்த மூன்று அடுக்குகளையும் நம்பகத்தன்மையுடன் ஒன்றோடொன்று செயல்பட வைப்பது, குறிப்பாக வெவ்வேறு விற்பனையாளர்களின் சார்ஜர்களுக்கு இடையே, உண்மையில் நெறிமுறைப் பொருத்தமின்மைகளால் ஏற்படும் "மாயக் கோளாறுகளுக்கு" மிகவும் பொதுவான காரணங்களில் ஒன்றாகும்.
2. மின் கட்டமைப்பு இணைப்பு மற்றும் தேவைக் கட்டணங்கள்:DLB அமைப்பு, வரையறுக்கப்பட்ட கொள்ளளவு என்ற தொழில்நுட்பச் சிக்கலைத் தீர்க்கிறது, ஆனால் தேவைக் கட்டணங்கள் மற்றும் பயன்பாட்டு இணைப்பு கட்டணங்கள் போன்ற வணிகச் சிக்கல்கள் அப்படியே நீடிக்கின்றன. தளங்கள், தங்களின் மின்சுமை விவரம் கடுமையான தேவை உச்சங்களைத் தூண்டுமா என்பதையும், ஒரு பெரிய மின்கட்டமைப்பு இணைப்பை விட BESS அதிக செலவு குறைந்ததா என்பதையும் மாதிரியாகக் கண்டறிய வேண்டும்.
3. தரவுத் தரம் மற்றும் SoC மதிப்பீடு:DLB உகப்பாக்கம் அதன் உள்ளீடுகளைப் பொறுத்தே அமைகிறது. வாகனங்கள் மின்னேற்றம் செய்யும் அமர்வின்போது மின்னூட்ட நிலையைத் தெரிவிக்கின்றன, ஆனால் பழைய மாடல்களில் மதிப்புகள் காலாவதியானவையாகவோ, சீரற்றவையாகவோ அல்லது கிடைக்காமலோ இருக்கலாம். விடுபட்ட தரவுகளைக் கையாளும் வகையில் அமைப்புகள் வலுவாக இருக்க வேண்டும், மேலும் தொலை அளவீடு நம்பகத்தன்மையற்றதாக இருக்கும்போது, ​​இயல்பாகவே பாதுகாப்பான திட்டமிடலுக்கு மாற வேண்டும்.
4. கட்டுப்பாட்டு அடுக்கின் விரிவாக்கத் திறன்:50 சார்ஜர்களை நேர்த்தியாக நிர்வகிக்கும் ஒரு அமைப்பு, 500 சார்ஜர்களைக் கையாளச் சிரமப்படலாம். எட்ஜ் கன்ட்ரோலர்கள், கிளவுட் டாஷ்போர்டுகள் மற்றும் ஃபெயில்ஓவர் செயல்பாடுகள் ஆகியவை முதல் நாளிலிருந்தே விரிவாக்கத்திற்கு ஏற்றவாறு வடிவமைக்கப்பட வேண்டும். மேலும், அவற்றின் கட்டுப்பாட்டுத் தர்க்கமானது சராசரி நிலைமைகளுக்கு எதிராக மட்டுமல்லாமல், யதார்த்தமான மிக மோசமான சுமை அதிகரிப்புகளுக்கு எதிராகவும் சோதிக்கப்பட வேண்டும்.

இந்த சவால்களை வெல்வது

இந்தச் சவால்களில் எதுவும் ஒரு தடையல்ல; ஒவ்வொன்றும் ஒரு வடிவமைப்பு ஒழுங்குமுறையாகும். ஒரே CMS விற்பனையாளருடன் OCPP 1.6J அல்லது 2.0.1-ஐத் தரப்படுத்துவது பெரும்பாலான நெறிமுறை உராய்வுகளை நீக்குகிறது. ஆரம்ப வணிகத் திட்டத்தில் தேவைக் கட்டணங்களை மாதிரியாக்குவதும், எண்கள் சாதகமாக இருக்கும்போது BESS-ஐச் சேர்ப்பதும் இலாபத்தன்மையைப் பாதுகாக்கிறது. மேலும், ஆய்வக அளவிலான செயல்விளக்கங்களை மட்டும் கொண்ட ஒரு விற்பனையாளரைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்குப் பதிலாக, பெரிய அளவிலான செயல்பாடுகளில் நிரூபிக்கப்பட்ட அனுபவம் கொண்ட ஒரு DLB விற்பனையாளரைத் தேர்ந்தெடுப்பது, முழுத் திட்டத்தின் இடர்களையும் குறைக்கிறது.

இந்த சவால்களில் ஒரு மனிதப் பரிமாணமும் உள்ளது. ஒரு DLB அமைப்பைச் செயல்படுத்தும் பொறியாளர்கள், மின் அமைப்புகள் மற்றும் மென்பொருள் ஆகிய இரண்டையும் புரிந்துகொள்ள வேண்டும்—இது ஒரு அரிதான கலவையாகும். இயக்குபவர்கள் முறையான பயிற்சி மற்றும் ஆவணப்படுத்தப்பட்ட இயக்கமுறைக் கையேடுகளுக்காக நிதி ஒதுக்கீடு செய்ய வேண்டும். அப்போதுதான், அதிகாலை 2 மணிக்கு எட்ஜ் கன்ட்ரோலர் எச்சரிக்கை ஒலியை எழுப்பும்போது, ​​பணியில் இருக்கும் தொழில்நுட்ப வல்லுநர் எந்த டாஷ்போர்டுகளைச் சரிபார்க்க வேண்டும், எந்த நடைமுறைகளைப் பின்பற்ற வேண்டும் என்பதைத் துல்லியமாக அறிந்துகொள்வார். அனுபவம் வாய்ந்த விற்பனையாளர்கள் இந்த இயக்கமுறைக் கையேடுகளைத் தரநிலையாக வழங்குகிறார்கள், மேலும் விற்பனையாளரைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது அவை இல்லாதது ஒரு எச்சரிக்கை அறிகுறியாகும்.

முடிவு

டைனமிக் லோட் பேலன்சிங் மற்றும் BESS மேம்படுத்தல் ஆகியவை EV சார்ஜிங்கை மின்கட்டமைப்பின் ஒரு பொறுப்பிலிருந்து ஒரு சொத்தாக மாற்றுகின்றன. அவை மின்மாற்றிகளை மேம்படுத்தாமலேயே தளங்கள் தங்கள் சார்ஜர்களின் எண்ணிக்கையை மும்மடங்காக்க அனுமதிக்கின்றன, இயக்குநர்களைத் தண்டனைக்குரிய தேவைக் கட்டணங்களிலிருந்து பாதுகாக்கின்றன, மேலும் ஒரு அனுபவமற்ற அமைப்பால் ஒருபோதும் அணுக முடியாத உச்ச நேர மின்சாரப் பயன்பாட்டுக் குறைப்பு, ஆற்றல் விலைப்பரிவர்த்தனை, மற்றும் மின்கட்டமைப்பு சேவைகள் போன்ற வருவாய் வழிகளுக்கான கதவைத் திறக்கின்றன. இந்தத் தொழில்நுட்பம் முதிர்ச்சியடைந்துள்ளது; இதன் ஒழுங்குமுறை ஒருங்கிணைப்பு, தரவுத் தரம் மற்றும் நேர்மையான திறன் மாதிரியாக்கம் ஆகியவற்றில் அடங்கியுள்ளது.

முக்கியக் குறிப்புகள்

• DLB ஆனது, ஒரு கிலோவாட் மின்கட்டமைப்பு இணைப்புக்கு அதிக சார்ஜர்களை சாத்தியமாக்குகிறது, இதன்மூலம் பல லட்சம் டாலர் மதிப்பிலான மின்மாற்றி மேம்படுத்தல்களை பெரும்பாலும் ஒத்திவைக்கிறது அல்லது முற்றிலுமாக நீக்குகிறது.
• BESS மற்றும் கட்டணம் வசூலித்தல், தேவைக்கட்டணச் சிக்கலை தேவைக்கட்டண இலாப மையமாக மாற்றுகிறது.
• SoC அடிப்படையிலான முன்னுரிமையாக்கம் மற்றும் AI முன்கணிப்பு ஆகியவை, தளத்தின் சுமை வளைவைச் சமப்படுத்துவதோடு, முக்கியப் பயனர்களுக்கு (பயணிகள், பேருந்துகள்) தொடர்ந்து மின்சாரம் வழங்கப்படுவதையும் உறுதி செய்கின்றன.
• இயங்குதன்மை (OCPP, ISO 15118), தரவுத் தரம் மற்றும் விற்பனையாளரின் அளவு ஆகியவையே உண்மையான செயல்பாடுகளில் வெற்றி தோல்வியைத் தீர்மானிக்கும் மூன்று காரணிகளாகும்.

MIDA பவரைத் தொடர்பு கொள்ளவும்

MIDA Power-இன் சார்ஜிங் அமைப்புகள், ஒருங்கிணைந்த டைனமிக் லோட் பேலன்சிங் மற்றும் விருப்பத்திற்கேற்ப BESS ஒருங்கிணைப்புடன் வழங்கப்படுகின்றன. இவை அனைத்தும் OCPP-இணக்கமான ஒரே தளத்தின் மூலம் நிர்வகிக்கப்படுகின்றன. அலுவலக வளாகங்கள் முதல் பேருந்து பணிமனைகள் வரை, உங்கள் சுமையை மாதிரியாக்கவும், அமைப்பைச் சரியான அளவில் அமைக்கவும், மற்றும் எதிர்பாராத சிக்கல்கள் இன்றி அதைச் செயல்படுத்தவும் தேவையான பொறியியல் ஆதரவை நாங்கள் வழங்குகிறோம். சுமைப் பகுப்பாய்வு ஆலோசனை மற்றும் திட்ட விலைப்புள்ளிக்கு எங்களைத் தொடர்பு கொள்ளுங்கள்.