दबिजली रूपांतरण प्रणाली(पीसीएस) बैटरी अऊर पावर ग्रिड या एसी लोड के बीच का इंटरफेस है। ई न केवल बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली के आउटपुट के बिजली गुणवत्ता अऊर गतिशील विशेषता का निर्धारित करत है, बल्कि बैटरी के सुरक्षा अऊर जीवन काल का भी महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करत है। सर्किट टोपोलॉजी अऊर ट्रांसफार्मर विन्यास के आधार पर, पीसीएस के बुनियादी प्रकारन का पावर-आवृत्ति स्टेप-अप प्रकार अऊर उच्च-वोल्टेज डायरेक्ट-कनेक्शन प्रकार मा विभाजित कीन जा सकत है, जइसे कि चित्र मा देखा गा है।
वर्तमान मा, पारंपरिक बैटरी क्लस्टर के वोल्टेज स्तर 1500V से अधिक नाहीं है, अऊर चार्ज के स्थिति (एसओसी) के आधार पर एक निश्चित उतार-चढ़ाव सीमा है। यहिसे, अलग-अलग पावर ग्रिड या लोड के वोल्टेज आवश्यकताओं के अनुकूल होवे के लिए, एक पावर फ्रीक्वेंसी ट्रांसफार्मर अक्सर पीसीएस (पावर कन्वर्शन सिस्टम) के एसी साइड पर कॉन्फ़िगर कीन जात है। ई न केवल एसी वोल्टेज बूस्टिंग या विनियमन प्राप्त करत है, बल्कि एकल-चरण भार के आपूर्ति करै के लिए ऑफ-ग्रिड सिस्टम मा तीन-चरण चार-तार प्रणाली के निर्माण के भी अनुमति देत है। यहिके अलावा, ई ऊर्जा भंडारण प्रणाली के सुरक्षा अऊर विद्युत चुम्बकीय संगतता दमन मा सुधार करत है।
चरणन के संख्या के आधार पर, पावर फ्रीक्वेंसी स्टेप-अप टाइप पीसीएस का एकल-चरण अऊर डबल-चरण टोपोलॉजी मा विभाजित कीन जा सकत है।
पावर-फ्रीक्वेंसी स्टेप-अप सिंगल-स्टेज पीसीएस उच्च दक्षता अऊर एक सरल संरचना प्रदान करत है; हालांकि, ई कम बैटरी क्षमता अऊर वोल्टेज चयन मा सीमित लचीलापन से पीड़ित है। इसके अलावा, पीसीएस के डीसी साइड पर एक शॉर्ट-सर्किट फॉल्ट आसानी से बैटरी पैक में एक बड़े करंट उछाल का कारण बन सकत है, जो एक महत्वपूर्ण जोखिम पैदा करत है। एकल-चरण पीसीएस का आउटपुट वोल्टेज स्तर के आधार पर दुई-स्तर, तीन-स्तर, या बहु-स्तर प्रणालिन मा भी वर्गीकृत कीन जा सकत है। जइसे-जइसे स्तरन के संख्या बढ़त है, पीसीएस के डीसी वोल्टेज स्तर अऊर आउटपुट पावर गुणवत्ता मा अउर सुधार कीन जा सकत है, जइसे कि चित्र मा देखा गा है।
पावर-फ्रीक्वेंसी बूस्ट-टाइप टू-स्टेज पीसीएस, जैसा कि चित्र 2-22 मा देखा गा है, बैटरी इनपुट टर्मिनल मा एक द्वि-दिशात्मक डीसी/डीसी कनवर्टर के साथ कॉन्फ़िगर कीन गा है, जवन बैटरी पैक क्षमता का बढ़ावत है अऊर वोल्टेज के लचीलापन का बढ़ावत है, कई बैटर पैक के स्वतंत्र नियंत्रण प्राप्त कइ सकत है। हालांकि, यहिमा उच्च लागत, अपेक्षाकृत जटिल नियंत्रण अऊर कम दक्षता है। डीसी/डीसी कनवर्टर के अलग-अलग संरचनाओं के आधार पर, दुई-चरण पीसीएस का गैर--पृथक अऊर अलग-थलग प्रकारन मा विभाजित कीन जा सकत है। पृथक दु-चरण पीसीएस वोल्टेज परिवर्तन अनुपात का अउर सुधार सकत है अऊर व्यापक बैटरी वोल्टेज अनुकूलनशीलता है, लेकिन एक बड़े-क्षमता पृथक उच्च-बूस्ट अनुपात द्वि-दिशात्मक डीसी / डीसी कनवर्टर का डिजाइन महत्वपूर्ण तकनीकी चुनौतिन का प्रस्तुत करत है। मुख्य कठिनाइयन मा उच्च-वोल्टेज ट्रांसफार्मर डिजाइन, सिस्टम इन्सुलेशन, चरण-पारी या श्रृंखला गुंजयमान नरम स्विचिंग अऊर उच्च शक्ति घनत्व डिजाइन शामिल हैं।
लिथियम-आयन बैटरी के लिए, जवन आमतौर पर बड़े-क्षमता ऊर्जा भंडारण प्रणालिन मा उपयोग कीन जात हैं, जब चार्ज (एसओसी) के स्थिति 15% से 85% के सीमा के भीतर होत है, तब आउटपुट वोल्टेज महत्वपूर्ण रूप से भिन्न नाहीं होत है। यहिसे, मोर देश मा वर्तमान मा उपयोग कीन जाय वाली अधिकांश बड़ी-क्षमता ऊर्जा भंडारण प्रणाली एकल-चरण बिजली रूपांतरण प्रणाली (पीसीएस) का नियोजित करत हैं। हालांकि, जैसन कि डीसी वोल्टेज 1500V के पास आवत है, तीन-स्तरीय टोपोलॉजी संरचना तेजी से अपनावा जई। एक 1500V बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली आवश्यक पदचिह्न अऊर स्विच बॉक्स अऊर डीसी केबल जइसन विद्युत उपकरणन के उपयोग का कम करत है, जेहिसे सिस्टम लागत कुछ हद तक कम होइ जात है। हालांकि, बैटरी अऊर पीसीएस के बीच कम दूरी के कारण, ई बड़े - पैमाने पर फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रन मा देखे गए डीसी संचरण नुकसान मा महत्वपूर्ण कमी प्रदान नाहीं करत है। यहिके अलावा, ई द्वि-दिशात्मक डीसी सर्किट ब्रेकर अऊर द्वि-दिशात्मक डीसी संपर्ककर्ता जइसन घटकन पर उच्च प्रदर्शन मांग रखत है। डीसी सर्किट के विद्युत सुरक्षा अऊर सुरक्षा डिजाइन यहि प्रणाली के कार्यान्वयन मा एक मूल चुनौती है।
अल्ट्रा-बड़े-पैमाने पर बैटरी ऊर्जा भंडारण पावर स्टेशनन के अनुप्रयोग का सक्षम बनावै के लिए, अऊर बहुत सारे बैटरी पैक के समानांतर कनेक्शन से बचे के लिए, साथ ही पावर फ्रीक्वेंसी ट्रांसफार्मर के कारण होए वाले नुकसान से बचे अऊर लागत कम करै के लिए, एक मॉड्यूलर कैस्केड संरचना के साथ उच्च-वोल्टेज सीधे-जुड़े पीसीएस प्रमुख अनुसंधान दिशा बन गए हैं। पावर फ्रीक्वेंसी स्टेप-अप पीसीएस के समान, हाई-वोल्टेज डायरेक्ट-कनेक्टेड पीसीएस का पावर कन्वर्शन स्टेज के संख्या के अनुसार सिंगल-स्टेज अऊर दुई-स्टेज टोपोलॉजी मा भी विभाजित कीन जा सकत है।
कैस्केड सिंगल-स्टेज पीसीएस पावर फ्रीक्वेंसी ट्रांसफार्मर के बिना उच्च वोल्टेज आउटपुट कर सकत है, सीधे उच्च-वोल्टेज पावर ग्रिड से जुड़त है, जेसे ई अल्ट्रा-बड़े-पैमाने पर ऊर्जा भंडारण प्रणालिन के निर्माण के लिए उपयुक्त हो जात है। झरना संरचना बहु-स्तरीय आउटपुट प्राप्त करत है, व्यक्तिगत मॉड्यूल मा कम स्विचिंग आवृत्ति के साथ भी कम आउटपुट वोल्टेज हार्मोनिक्स सुनिश्चित करत है, जेहिसे स्विचिंग नुकसान कम होत है। हालांकि, झरना एकल-चरण पीसीएस के डीसी पक्ष पर आपसी इन्सुलेशन के आवश्यकता होत है, जेकरे परिणामस्वरूप कम आउटपुट वोल्टेज के लिए उच्च इन्सुलेशन तनाव होत है, जेहिसे विशेष डिजाइन के आवश्यकता होत है। हर बैटरी पैक अऊर जमीन के बीच आम-मोड करंट पथ हैं, जेकरे लिए आम-मोड करंट दमन के समाधान के आवश्यकता होत है।
बैटरी पैक के चार्जिंग अऊर डिस्चार्जिंग करंट मा दूसर-हार्मोनिक लहर होत है, जवन बैटरी के वर्तमान पथ का नकारात्मक रूप से प्रभावित करत है अऊर लागत बढ़ावत है। कैस्केड सिंगल-स्टेज पीसीएस का मुख्य रूप से एच-ब्रिज कैस्केड अऊर मॉड्यूलर मल्टीलेवल कनवर्टर (एमएमसी) कैस्केड प्रकार मा विभाजित कीन जा सकत है, जइसे कि चित्र मा देखा गा है।
कुल मिला के, उच्च-वोल्टेज डायरेक्ट-कनेक्शन पीसीएस (पावर कन्वर्शन सिस्टम) ऊर्जा भंडारण प्रणालिन के अल्ट्रा-बड़ी क्षमता से लाई गई सुरक्षा अऊर दक्षता चुनौतिन का संबोधित करै के लिए एक प्रमुख समाधान है। हालांकि, ई बैटरी पैक अऊर अलग-थलग डीसी/डीसी कनवर्टर दुइनौ पर उच्च इन्सुलेशन आवश्यकता रखत है, जवन एकर व्यापक अपनावे अऊर अनुप्रयोग का सीमित करत है। इसके अलावा, अल्ट्रा-बड़ी क्षमता वाले बैटरी सिस्टम के केंद्रित स्टैकिंग, विद्युत कनेक्शन अऊर सुरक्षा डिजाइन मा चुनौति हैं।