এই বছরের শুরু থেকেই বিশ্বব্যাপী NEV (New Energy Vehicle) বাজারে উল্লেখযোগ্য প্রবৃদ্ধি দেখা গেছে। একটি গুরুত্বপূর্ণ নতুন পরিকাঠামো হিসেবে, চার্জিং পাইলগুলি দ্রুত গতিতে স্থাপন করা হচ্ছে এবং এদের পরিধি ক্রমাগত প্রসারিত হচ্ছে। সর্বশেষ তথ্য অনুযায়ী, চীনকে উদাহরণ হিসেবে নিলে, ২০২৫ সালের জানুয়ারি মাস পর্যন্ত চীনে মোট চার্জিং পরিকাঠামোর সংখ্যা ছিল ১ কোটি ৩১ লক্ষ ২১ হাজার, যা গত বছরের তুলনায় ৪৯.১% বৃদ্ধি পেয়েছে। এর মধ্যে, উচ্চ-ক্ষমতার চার্জিং চীনের চার্জিং পাইল শিল্পে একটি নতুন উজ্জ্বল দিক হয়ে উঠছে।
- উচ্চ-ক্ষমতার চার্জিং এর সংজ্ঞা
উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন চার্জিং পাইল, এর নাম থেকেই বোঝা যায়, এটি একটি চার্জিং ডিভাইস যার উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন আউটপুট ক্ষমতা রয়েছে। ঐতিহ্যবাহী চার্জিং পাইলের তুলনায়, এর সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য সুবিধা হল চার্জিং সময় উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করা।
উচ্চ-ক্ষমতার চার্জিং হল একটি চার্জিং প্রযুক্তি যা উচ্চ-ক্ষমতার আউটপুট প্রদান করে, যা প্রধানত দ্রুত চার্জিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়। সাধারণত, চার্জিং পাওয়ার যত বেশি হয়, চার্জিংয়ের সময় তত কম লাগে এবং চার্জিং পাওয়ার গাড়ির OBC (অন-বোর্ড চার্জার) দ্বারা AC চার্জিংয়ের জন্য বা BMS (ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম) দ্বারা DC চার্জিংয়ের জন্য নির্ধারিত হয়। চার্জিং শুরু হওয়ার আগে, গাড়ি এবং চার্জিং সরঞ্জামের মধ্যে যোগাযোগ পরীক্ষা এবং নিশ্চিত করা হয়, যার একটি মূল দিক হল গাড়িটি যে চার্জিং পাওয়ার গ্রহণ করতে পারে।
বর্তমানে, উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন চার্জিং প্রধানত গাড়ির সামগ্রিক ভোল্টেজ প্ল্যাটফর্ম না বাড়িয়ে চার্জিং কারেন্ট বাড়ানোর লক্ষ্য রাখে। তবে, যখন চার্জিং কারেন্ট বৃদ্ধি পায়, তখন টার্মিনাল এবং কেবলের ক্যালোরিফিক মান দ্রুত বৃদ্ধি পায়, যা তাপমাত্রার তীব্র বৃদ্ধি ঘটাবে, চার্জিং ডিভাইসের ইলেকট্রনিক উপাদানগুলির ক্ষতি করতে পারে এবং এমনকি একটি গুরুতর আগুন-সম্পর্কিত নিরাপত্তা দুর্ঘটনাও ঘটাতে পারে।
- উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন চার্জিংয়ের কার্যপ্রণালী
উচ্চ-ভোল্টেজ বা উচ্চ-কারেন্ট আউটপুট: চার্জিং ভোল্টেজ বা চার্জিং কারেন্ট, অথবা উভয়ই বৃদ্ধি করে, প্রতি একক সময়ে ব্যাটারিতে সরবরাহ করা বিদ্যুতের পরিমাণ বৃদ্ধি করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, ঐতিহ্যবাহী চার্জিংয়ে কম ভোল্টেজ এবং কারেন্ট ব্যবহার করা হতে পারে, যেমন 5V/2A; উচ্চ-ক্ষমতার চার্জিংয়ে উচ্চতর ভোল্টেজ, যেমন 800V বা এমনকি 1000V, অথবা বৃহত্তর কারেন্ট, যেমন 800A এবং 1500A ইত্যাদি ব্যবহার করা যেতে পারে।
২.২ চার্জিং সার্কিটের নকশা অপ্টিমাইজ করুন: উন্নত পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট চিপ এবং সার্কিট টপোলজি, যেমন PFC + LLC আর্কিটেকচার, গ্রহণ করা হয়। এটি চার্জিং দক্ষতা উন্নত করতে পারে, শক্তির অপচয় কমাতে পারে এবং উচ্চ-ক্ষমতার আউটপুটের শর্তে চার্জিং সরঞ্জাম উচ্চ রূপান্তর দক্ষতা এবং স্থিতিশীলতা বজায় রাখতে পারে তা নিশ্চিত করতে পারে।
2.3 বুদ্ধিমান চার্জিং ব্যবস্থাপনা: বুদ্ধিমান চিপস এবং অ্যালগরিদমের সাহায্যে, রিয়েল-টাইম ব্যাটারি স্ট্যাটাস পর্যবেক্ষণ করা হয়, যেমন পাওয়ার, ভোল্টেজ, তাপমাত্রা ইত্যাদি। ব্যাটারির প্রকৃত অবস্থার উপর ভিত্তি করে, চার্জিং প্যারামিটারগুলি স্বয়ংক্রিয়ভাবে সামঞ্জস্য করা হয় যাতে কনস্ট্যান্ট-কারেন্ট, কনস্ট্যান্ট-ভোল্টেজ কারেন্ট-লিমিটিং এবং কনস্ট্যান্ট-ভোল্টেজ ফ্লোটিং চার্জিং-এর মতো চার্জিং মোডগুলি প্রয়োগ করা যায়। এটি চার্জিং প্রক্রিয়ার নিরাপত্তা এবং কার্যকারিতা নিশ্চিত করে।
- উচ্চ-ক্ষমতার চার্জিংয়ের সুবিধা
1 সংক্ষিপ্ত চার্জিং সময়: উচ্চ-ক্ষমতার চার্জিংয়ের সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য সুবিধা এটি। উদাহরণস্বরূপ, এনইভি (NEV) সেক্টরে, এটি ১৫ মিনিটের মধ্যে বৈদ্যুতিক ভারী ট্রাকের শক্তি ৬০% এর বেশি পূরণ করতে পারে। সাধারণ এনইভি (NEV) গুলোর জন্য, ২০% থেকে ৮০% চার্জ হতে মাত্র ১৫ মিনিট সময় লাগে।
2 উন্নত ব্যবহারকারীর সুবিধা: উচ্চ-ক্ষমতার চার্জিং চার্জিং প্রক্রিয়ার সময় ব্যবহারকারীদের অপেক্ষার সময় কমিয়ে দেয়। এটি ইভি (EV) এবং অন্যান্য ডিভাইসগুলির ব্যবহারকে আরও সুবিধাজনক করে তোলে, ভ্রমণের দক্ষতা উন্নত করে এবং "রেঞ্জ অ্যাংজাইটি" (range anxiety) হ্রাস করে।
৩ অপারেশনাল দক্ষতা উন্নত করুন: লজিস্টিকস এবং পরিবহনের ক্ষেত্রে, ইভিগুলি দ্রুত রিচার্জ করা যেতে পারে এবং পরবর্তী পরিবহন কাজে লাগানো যেতে পারে, যা লজিস্টিক ফ্লিটের অপারেশনাল দক্ষতা উন্নত করে এবং অপারেটিং খরচ কমায়।
- উচ্চ-ক্ষমতার চার্জিংয়ের প্রয়োগের ক্ষেত্র
১ পাবলিক চার্জিং স্টেশন: এক্সপ্রেসওয়ে সার্ভিস এরিয়া এবং বড় পার্কিং লটের মতো পাবলিক প্লেসে, হাই-পাওয়ার চার্জিং পাইল ইলেকট্রিক গাড়ির দ্রুত চার্জিং সক্ষম করে, অপেক্ষার সময় কমিয়ে দেয়।
২ লজিস্টিক পরিবহন: দীর্ঘ দূরত্বের পরিবহনে, হাই-পাওয়ার চার্জিং চার্জিং সময়কে উল্লেখযোগ্যভাবে কমিয়ে দেয় এবং পরিবহন দক্ষতা উন্নত করে।
- হাই-পাওয়ার চার্জিং এর প্রযুক্তিগত প্রকারভেদ
১ লিকুইড-কুলড চার্জিং প্রযুক্তি: লিকুইড-কুলড চার্জিং প্রযুক্তি চার্জিংয়ের সময় হিটিং সরঞ্জাম, যেমন চার্জিং গান এবং কেবল ঠান্ডা করার জন্য কুল্যান্ট ব্যবহার করে। এই পদ্ধতি চার্জিংয়ের সময় তাপমাত্রা কার্যকরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, যার ফলে পাতলা কেবল ব্যবহার করা যায় এবং চার্জিং সরঞ্জাম ও গাড়ির নিরাপত্তা নিশ্চিত করা যায়। টেসলার ভি৩ সুপারচার্জার এই লিকুইড-কুলিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে।
২ ৮০০ভি হাই-ভোল্টেজ আর্কিটেকচার: অনেক নতুন তৈরি হওয়া ইভি, যেমন পোর্শে তাইকান, ৮০০ভি হাই-ভোল্টেজ ইলেকট্রিক্যাল সিস্টেম ব্যবহার করে। এই হাই-ভোল্টেজ সিস্টেম চার্জিংয়ের সময় উল্লেখযোগ্যভাবে কমাতে পারে। একই পাওয়ারের অধীনে, উচ্চতর ভোল্টেজ কম কারেন্ট তৈরি করে, যার ফলে চার্জিংয়ের সময় শক্তির অপচয় এবং তাপ উৎপাদন কমে যায়।
৩ উচ্চ-ক্ষমতার চার্জিং পাইল: উচ্চ-ক্ষমতার চার্জিং পাইলগুলি অত্যন্ত উচ্চ চার্জিং শক্তি সরবরাহ করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি ৩৫০kW চার্জিং পাইল ১৫ মিনিটের মধ্যে ৮০% ব্যাটারি চার্জ করতে পারে। এই চার্জিং পাইলগুলি সাধারণত বিভিন্ন স্ট্যান্ডার্ড সমর্থন করে, যেমন CHAdeMO, CCS, GB/T ইত্যাদি, যাতে বিভিন্ন গাড়ির সাথে সামঞ্জস্যতা নিশ্চিত করা যায়।
4 ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS): উচ্চ-ক্ষমতার চার্জিংয়ে ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এটি ব্যাটারির অবস্থা, যেমন তাপমাত্রা, ভোল্টেজ এবং চার্জ লেভেল পর্যবেক্ষণ করতে পারে এবং একটি নিরাপদ ও কার্যকর চার্জিং প্রক্রিয়া নিশ্চিত করতে পারে। BMS চার্জিং কৌশলকে অপ্টিমাইজ করতে পারে যাতে ব্যাটারি অতিরিক্ত গরম হওয়া বা অতিরিক্ত চার্জ হওয়া এড়ানো যায়, ফলে ব্যাটারির আয়ুষ্কাল বৃদ্ধি পায়।
- উচ্চ-ক্ষমতার চার্জিংয়ের চ্যালেঞ্জ
তাপ অপচয়
চার্জিং পাওয়ার বৃদ্ধির সাথে সাথে সরঞ্জামের তাপ অপচয়নের প্রয়োজনীয়তা আরও বেশি চাহিদাযুক্ত হয়ে উঠছে। উদাহরণস্বরূপ, একটি ৪৮০ কিলোওয়াট চার্জিং পাইল যখন পূর্ণ শক্তিতে চলে, তখন এর তাপ অপচয়নের চাহিদা ২০ কিলোওয়াটের বেশি হয়। ভারী-শুল্ক ট্রাক চার্জিং এলাকায়, যেখানে উচ্চ-ক্ষমতা এবং দীর্ঘমেয়াদী অপারেশনের প্রয়োজন হয়, সেখানে আরও কার্যকর তাপ অপচয়নের এবং সরঞ্জামের উচ্চতর নির্ভরযোগ্যতা অপরিহার্য। তাপ অপচয়নের ক্ষেত্রে, তিনটি প্রধান প্রযুক্তি হল ঐতিহ্যবাহী সরাসরি বায়ুচলাচল পদ্ধতি, স্বাধীন বায়ু নালী এবং তরল শীতলীকরণ। এদের মধ্যে, স্বাধীন বায়ু নালী এবং তরল শীতলীকরণ তুলনামূলকভাবে উচ্চ স্তরের সুরক্ষা প্রদান করে।
সামগ্রিক দক্ষতা
উচ্চ-ক্ষমতার কারণে, দক্ষতার সমস্যা আরও স্পষ্ট হয়ে উঠবে, যা পুরো স্টেশনের তাপ অপচয় এবং অর্থনৈতিক সুবিধাগুলিকে প্রভাবিত করবে। পাওয়ার পরিবর্তনের ক্ষেত্রে, টপোলজি এবং সিস্টেম স্তরের অপ্টিমাইজেশন ছাড়াও, নতুন সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলির প্রয়োগ, যেমন সিলিকন কার্বাইড ডিভাইস, অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। তবে, বর্তমানে, সিলিকন কার্বাইড ডিভাইসগুলির প্রয়োগ এখনও কিছু চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন হচ্ছে, যার মধ্যে রয়েছে খরচ, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভিংয়ের চাহিদা, সহায়ক চৌম্বকীয় ডিভাইসগুলির নকশা, তাপ অপচয় এবং শর্ট-সার্কিট সুরক্ষা।
শব্দ
শব্দ ব্যবহারকারীদের চার্জিং অভিজ্ঞতা এবং স্টেশনের অবস্থানকে প্রভাবিত করবে। বিশেষ করে কিছু উচ্চ শব্দ-প্রয়োজনীয়তার ক্ষেত্রে, কোলাহলপূর্ণ সরঞ্জাম ব্যবহার করা যাবে না, অথবা ব্যবহার এবং ইনস্টলেশন সীমাবদ্ধ থাকবে, উদাহরণস্বরূপ, শব্দের প্রভাব কমাতে সংশ্লিষ্ট ব্যবস্থা গ্রহণ করতে হবে। শব্দ নিয়ন্ত্রণে, ফ্যান লেআউট, এয়ার ডাক্ট ডিজাইন এবং সাউন্ড ইনসুলেশন ও সাউন্ড অ্যাবসর্পশন উপকরণের ব্যবহার সবই মূল বিষয়, যা সম্মিলিতভাবে শব্দের স্তরকে প্রভাবিত করে।
বিদ্যুৎ গ্রিড
উচ্চ-ক্ষমতার ডিসি চার্জিংয়ের ব্যাপক প্রয়োগ বিদ্যুৎ গ্রিডের উপর প্রভাব ফেলবে। এটি বিদ্যুৎ গ্রিডের লোডে উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি ঘটাবে। বিশেষ করে শপিং মল, আবাসিক এলাকা এবং অন্যান্য স্থানে, যেখানে বিদ্যুৎ গ্রিডের ক্ষমতা সীমিত, সেখানে উচ্চ-ক্ষমতার চার্জিং সরঞ্জাম সংযোগের জন্য সাধারণত অতিরিক্ত ক্ষমতা সম্প্রসারণের প্রয়োজন হয়। এই এলাকাগুলিতে বিদ্যুৎ গ্রিডের ক্ষমতা সম্প্রসারণ কেবল কঠিনই নয়, ব্যয়বহুলও। উচ্চ-ক্ষমতার চার্জিংয়ের দ্রুত শক্তি বৃদ্ধি এবং হ্রাস বিদ্যুৎ গ্রিডের ওঠানামাকে তীব্রতর করে তোলে, যা বিদ্যুৎ গ্রিডের স্থিতিশীলতার জন্য একটি চ্যালেঞ্জ তৈরি করে। এই দ্রুত শক্তির পরিবর্তন বিদ্যুৎ গ্রিডের পিক-ভ্যালি (peak-valley) বৈশিষ্ট্যকে প্রভাবিত করতে পারে, পিক-ভ্যালি পার্থক্য বাড়াতে পারে এবং পিক-ভ্যালির সময় পরিবর্তনও ঘটাতে পারে, যার ফলে স্টেশনের কার্যক্রমের অর্থনৈতিক সুবিধা প্রভাবিত হতে পারে।
বিদ্যুৎ বিতরণ
বিদ্যুৎ বিতরণ ক্ষমতা, কেবল স্থাপন এবং অন্যান্য প্রকৌশল প্রয়োগের ক্ষেত্রে, একটি ৩৬০kW/৪৮০kW ১২০kW চার্জিং ডিভাইসের ৩/৪ গুণের বেশি হতে পারে, তাই অনেক ৩৬০kW/৪৮০kW "স্টেশন-ইন-স্টেশন" বা ডেমোনস্ট্রেশন স্টেশন বেছে নিয়েছে, যেমন টেসলা V3।
- উচ্চ-ক্ষমতার চার্জিংয়ের উন্নয়ন প্রবণতা
প্রথমত, উচ্চ-ক্ষমতার চার্জিং সরঞ্জামের একটি স্ট্যান্ডার্ড কনফিগারেশন হিসেবে লিকুইড কুলিং (liquid cooling) হিট ডিসিপেশন (heat dissipation) প্রযুক্তি তাপ অপচয় দক্ষতা এবং সরঞ্জামের জীবনকাল উন্নত করছে।
দ্বিতীয়ত, বুদ্ধিমান এবং আন্তঃসংযোগ প্রযুক্তিগুলি ধীরে ধীরে পরিপক্ক হচ্ছে। ইন্টারনেট অফ থিংস (আইওটি), বিগ ডেটা এবং কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা প্রযুক্তির মাধ্যমে, চার্জিং পাইল অপারেটররা সরঞ্জামের রিমোট মনিটরিং, ফল্ট ডায়াগনোসিস এবং ডায়নামিক প্রাইসিং উপলব্ধি করতে পারে এবং অপারেশনাল দক্ষতা উন্নত করতে পারে।
তৃতীয়ত, উচ্চ-ক্ষমতার চার্জিং পাইলগুলি সামঞ্জস্যতা এবং বহুমুখীতার উপর বেশি জোর দেবে। এটি বিভিন্ন ব্র্যান্ড, মডেল এবং স্পেসিফিকেশনের এনইভি-র সাথে খাপ খাইয়ে নিতে পারে, যানবাহন এবং চার্জিং পাইলগুলির মধ্যে বাধা ভেঙে ব্যবহারকারীদের আরও সুবিধাজনক চার্জিং অভিজ্ঞতা প্রদান করে।
চতুর্থত, হাই-পাওয়ার চার্জিং নবায়নযোগ্য শক্তির উৎসের সাথে আরও ঘনিষ্ঠভাবে সমন্বিত হবে। চার্জিং পাইলগুলিতে সৌর এবং বায়ু শক্তি ব্যবহার করে সত্যিকারের সবুজ চার্জিং সক্ষম করা যায়, যা কার্বন নিঃসরণ আরও কমিয়ে আনে এবং টেকসই শক্তি উন্নয়নে উৎসাহিত করে।