ডুয়াল ব্যাটারি ফটোভোলটাইক সিস্টেম: আউটডোর সোলার স্ট্রিট লাইটের কেন্দ্রীয় কনফিগারেশন এবং ব্যর্থতা বিশ্লেষণ
আউটডোর সোলার স্ট্রিট লাইট সাধারণত দ্বৈত ব্যাটারি ফটোভোলটাইক সিস্টেম গ্রহণ করে, যা বিদ্যুত সরবরাহের স্থায়িত্ব নিশ্চিত করতে এবং ব্যাটারির আয়ু বাড়াতে সিরিজ বা সমান্তরাল সংমিশ্রণে কাজ করে। যাইহোক, দ্বৈত ব্যাটারির সহযোগিতামূলক ক্রিয়াকলাপের অর্থ হল যে কোনও একটি ব্যাটারিতে ব্যর্থতা সমগ্র সিস্টেমকে প্রভাবিত করতে পারে। নিচে ঘটনা, নীতি, কারণ এবং সমাধানের দিক থেকে দ্বৈত ব্যাটারি সিস্টেমের সাধারণ সমস্যাগুলি রয়েছে৷
I. ব্যর্থতার ঘটনা: অস্বাভাবিক দ্বৈত ব্যাটারি সিস্টেমের সাধারণ প্রকাশ
1. শর্ট সার্কিট ফল্ট (যেকোনো ব্যাটারির ইতিবাচক এবং নেতিবাচক খুঁটির মধ্যে সরাসরি সংযোগ)
- রাস্তার আলো হঠাৎ বন্ধ হয়ে যায় এবং সূর্যালোকের সংস্পর্শে আসার পরেও আবার কাজ শুরু করতে পারে না;
- ব্যাটারি কম্পার্টমেন্ট বা সংযোগ লাইন এলাকা একটি অস্বাভাবিক উচ্চ তাপমাত্রা দেখায়, সম্ভবত অন্তরণ স্তর থেকে একটি জ্বলন্ত গন্ধ দ্বারা অনুষঙ্গী;
- ত্রুটিপূর্ণ ব্যাটারি ফুলে যায়, ফুটো হয়ে যায় (লিড-অ্যাসিড ব্যাটারির জন্য) বা ফাটা কেসিং আছে (লিথিয়াম ব্যাটারির জন্য); সিরিজ সিস্টেমে, অন্যান্য ব্যাটারি একযোগে উত্তপ্ত হতে পারে;
- কন্ট্রোলার সূচক আলো বন্ধ বা একটি ওভারলোড সুরক্ষা কোড প্রদর্শন করে, এবং এটি স্বাভাবিকভাবে শুরু করতে পারে না।
2. ওপেন সার্কিট ফল্ট (যেকোনো ব্যাটারি সার্কিটের সংযোগ বিচ্ছিন্ন)
- রাস্তার আলো পুরোপুরি কাজ করে না, পর্যাপ্ত সূর্যালোকের মধ্যেও বিদ্যুৎ সরবরাহের কোনো প্রতিক্রিয়া নেই;
- ব্যাটারির কোনো সুস্পষ্ট বাহ্যিক ক্ষতি নেই, কোনো তাপ বা ফুটো নেই;
- সিরিজ সিস্টেমে, একটি সাধারণ ভোল্টেজ সনাক্তকরণ সরঞ্জাম দ্বারা পরিমাপ করা মোট ভোল্টেজ হল 0; সমান্তরাল সিস্টেমে, মোট ভোল্টেজ একটি একক ব্যাটারির স্তরে নেমে যায় এবং লোড চালাতে পারে না;
- কন্ট্রোলার "ব্যাটারি কানেকশন ব্রোকেন" বা "আন্ডারভোল্টেজ" এর মতো বার্তা প্রদর্শন করতে পারে।
২. দ্বৈত ব্যাটারির সংযোগের নীতি এবং ব্যর্থতার প্রভাব
দ্বৈত ব্যাটারি সিস্টেমের সিরিজ এবং সমান্তরাল মোডগুলি ত্রুটি প্রচারের পথ এবং ব্যাপ্তি নির্ধারণ করে:
1. সিরিজ সংযোগ (ভোল্টেজ ওভারল্যাপ, যেমন দুটি 12V ব্যাটারি একটি 24V সিস্টেম তৈরি করে)
- যদি একটি ব্যাটারিতে একটি খোলা সার্কিট থাকে: পুরো সার্কিটটি বাধাগ্রস্ত হয়, সিস্টেমের কোন ভোল্টেজ আউটপুট নেই এবং রাস্তার আলো বন্ধ হয়ে যায়, তবে অন্য ব্যাটারিটি অক্ষত থাকে;
- যদি একটি ব্যাটারি শর্ট-সার্কিট হয়: শর্ট-সার্কিটযুক্ত ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ রোধ তীব্রভাবে কমে যায়, অন্য ব্যাটারিকে শর্ট-সার্কিট সার্কিটে একটি বড় কারেন্ট দিতে বাধ্য করে, যা অতিরিক্ত চার্জিং, অতিরিক্ত গরম বা এমনকি ক্ষতির কারণ হয়। মোট সিস্টেম ভোল্টেজ হঠাৎ করে একক ব্যাটারির স্তরে নেমে যায়, চার্জ চালাতে ব্যর্থ হয়;
- দীর্ঘমেয়াদী প্রভাব: যদি একটি ব্যাটারির কর্মক্ষমতা হ্রাস পায় (ধারণক্ষমতা 30% এর বেশি কমে যায়), তাহলে এটি অন্য ব্যাটারিটিকে অতিরিক্ত চার্জ এবং ঘন ঘন ডিসচার্জ করে, এর জীবনকাল 50% এরও বেশি কমিয়ে দেয়।
2. সমান্তরাল সংযোগ (ক্ষমতা ওভারল্যাপ, যেমন দুটি 100Ah ব্যাটারি একটি 200Ah সিস্টেম তৈরি করে)
- যদি একটি ব্যাটারিতে ওপেন সার্কিট থাকে: সিস্টেমের মোট ক্ষমতা অর্ধেক কমে যায়, সোলার স্ট্রিট লাইট কাজ করতে পারে কিন্তু ব্যাটারির আয়ু 50% কম হয় এবং অন্য ব্যাটারি ক্ষতি ছাড়াই একা কাজ করে;
- যদি একটি ব্যাটারি শর্ট হয়: শর্টিং লুপ সিস্টেমের ভোল্টেজকে প্রায় 0V-এ টেনে নিয়ে যায়, যার ফলে অন্য ব্যাটারি তাত্ক্ষণিকভাবে অতিরিক্ত ডিসচার্জ হয়ে যায়, এর প্লেটগুলি পুড়ে যায় বা কোষগুলি বাতিল হয়ে যায় এবং সিস্টেমটি সম্পূর্ণরূপে অবশ হয়ে যায়;
- দীর্ঘমেয়াদী প্রভাব: অবনমিত কর্মক্ষমতা সহ একটি ব্যাটারি কারেন্টকে সরিয়ে দেবে, যার ফলে অন্য ব্যাটারি দীর্ঘমেয়াদী উচ্চ লোডের অধীনে কাজ করবে, ক্ষমতা ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করবে।
III. ডুয়াল ব্যাটারি সিস্টেমে ব্যর্থতার সাধারণ কারণ
জটিল বহিরঙ্গন পরিবেশ দ্বৈত ব্যাটারি ব্যর্থতার প্রধান কারণ:
1. শর্ট সার্কিটের কারণ
- বৃষ্টির জল ব্যাটারি কম্পার্টমেন্টে অনুপ্রবেশ করে, যার ফলে টার্মিনালগুলির মধ্যে জলের ব্রিজিং ঘটে (বিশেষত সমান্তরাল সিস্টেমের সাধারণ সংযোগ বিন্দুতে, যা জল জমে যাওয়ার ঝুঁকিপূর্ণ);
- লাইনের অন্তরণ স্তর আলোর মেরু ভিতরে ধাতব উপাদান দ্বারা ধৃত হয়, যা ইতিবাচক এবং নেতিবাচক তারের মধ্যে সরাসরি যোগাযোগের দিকে পরিচালিত করে;
- ব্যাটারি বার্ধক্য অভ্যন্তরীণ ডায়াফ্রাম (লিথিয়াম ব্যাটারি) বা শেডিং এবং প্লেট তৈরির (লিড-অ্যাসিড ব্যাটারি) ক্ষতি করে;
- বজ্রপাতের তাত্ক্ষণিক উচ্চ ভোল্টেজ নিরোধক স্তরটি ভেঙে দেয়, যার ফলে দ্বৈত ব্যাটারির সংযোগ বিন্দুতে একটি শর্ট সার্কিট হয়।
2. ওপেন সার্কিটের কারণ
- সংযোগ টার্মিনালের অক্সিডেশন এবং ক্ষয় (ভারী বৃষ্টি বা উচ্চ আর্দ্রতার পরিবেশে), যা দুর্বল যোগাযোগ বা এমনকি ভাঙ্গনের দিকে পরিচালিত করে;
- ব্যাটারি ট্যাব সোল্ডার পয়েন্টগুলি আলগা করা (দীর্ঘমেয়াদী কম্পন পরিস্থিতিতে, যেমন বাতাসের এলাকায় রাস্তার বাতি);
- নিম্ন তাপমাত্রা ব্যাটারিতে ইলেক্ট্রোলাইটকে দৃঢ় করে (লিড-অ্যাসিড ব্যাটারি), যার ফলে অভ্যন্তরীণ খোলা সার্কিট হয়;
- বাহ্যিক ক্ষতি (যেমন নির্মাণ সাইটের সংঘর্ষ) যার ফলে লাইন ভেঙ্গে যায় বা ব্যাটারি কেস ক্ষতি হয়।
IV ডুয়াল ব্যাটারি সিস্টেমের জন্য সুরক্ষা এবং সমাধান
দ্বৈত ব্যাটারির সহযোগিতামূলক বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে, তিনটি দিক থেকে ব্যবস্থা নেওয়া উচিত: নির্বাচন, সুরক্ষা এবং রক্ষণাবেক্ষণ:
1. সিস্টেম নির্বাচন অপ্টিমাইজেশান
- স্বয়ংক্রিয়ভাবে পৃথক ব্যাটারির স্থিতি সনাক্ত করতে এবং অতিরিক্ত চার্জিং এবং অতিরিক্ত-ডিসচার্জিং প্রতিরোধ করতে "দ্বৈত ব্যাটারি ব্যালেন্স সুরক্ষা" সহ নিয়ামক গ্রহণ করুন;
- দ্বৈত ব্যাটারি অবশ্যই মেক, মডেল এবং ক্ষমতার সাথে মিলবে (ত্রুটি ≤5%); পুরানো এবং নতুন ব্যাটারি মিশ্রিত করা নিষিদ্ধ;
- সিরিজ সিস্টেম উচ্চ-হার সহনশীল কোষকে অগ্রাধিকার দেয় এবং সমান্তরাল সিস্টেম প্রতিটি ব্যাটারির জন্য পৃথক ফিউজ যোগ করে।
2. উন্নত আউটডোর সুরক্ষা
- ব্যাটারি কম্পার্টমেন্ট IP67 জলরোধী নকশা গ্রহণ করে; টার্মিনাল নিকেল-ধাতুপট্টাবৃত অ্যান্টি-অক্সিডেশন উপকরণ ব্যবহার করে; ইনসুলেশন প্রোটেক্টরগুলি সাধারণ সমান্তরাল সংযোগ পয়েন্টগুলিতে ইনস্টল করা হয়;
- ধাতু উপাদানগুলির সাথে সরাসরি যোগাযোগ এড়াতে লাইনগুলিকে পাইপের মাধ্যমে রুট করা হয়, বাফার দৈর্ঘ্য বাঁকগুলিতে সংরক্ষিত থাকে;
- সার্জ প্রোটেকশন ডিভাইস (SPD) বজ্রঝড়ের প্রবণ এলাকায় এবং ড্রাইভারের গ্রাউন্ড রেজিস্ট্যান্স ≤4Ω ইনস্টল করা হয়।
3. নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণ পয়েন্ট
- শিথিলতা এবং ক্ষয় জন্য দ্বৈত ব্যাটারি সংযোগ টার্মিনাল মাসিক পরিদর্শন; সমস্যা পাওয়া গেলে অবিলম্বে পরিষ্কার এবং পুনরায় শক্ত করুন;
- প্রতিটি ব্যাটারির ক্ষমতা ত্রৈমাসিক সনাক্তকরণ (স্রাব পরীক্ষা); পার্থক্য 10% অতিক্রম করার সময় অনুগ্রহ করে জোড়া ব্যাটারি প্রতিস্থাপন করুন;
- নতুন এবং পুরাতনের মধ্যে পার্থক্যের কারণে সৃষ্ট চেইন ব্যর্থতা এড়াতে 3 বছর (লিড-অ্যাসিড) বা 5 বছর (লিথিয়াম) পরিষেবা জীবন পৌঁছানোর পরে ব্যাটারির সম্পূর্ণ সেটটি প্রতিস্থাপন করুন।
সারাংশ
দ্বৈত ব্যাটারি ফটোভোলটাইক সিস্টেম হল আউটডোর সোলার স্ট্রিট লাইটের মূল কনফিগারেশন এবং এর সিরিজ এবং সমান্তরাল বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যর্থতার চেইন প্রভাব নির্ধারণ করে। সাধারণ শর্ট সার্কিট এবং ওপেন সার্কিট ঘটনা সনাক্ত করে, ত্রুটি প্রচারে সংযোগ নীতির ভূমিকা বোঝা এবং লক্ষ্যযুক্ত সুরক্ষা এবং রক্ষণাবেক্ষণকে শক্তিশালী করে, সিস্টেম ব্যর্থতার হার উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করা যেতে পারে, রাস্তার আলোর দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীল অপারেশন নিশ্চিত করে।