2024 में, बेची जाने वाली 5 में से 1 से अधिक कारें इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) हैं।अंतरसरकारी एजेंसियों का अनुमान है कि 2035 तक,वैश्विक स्तर पर बिकने वाली सभी नई कारों में से आधी ईवी होंगी.

हालाँकि सड़क पर अधिक ईवी पर्यावरण के लिए अच्छी खबर लगती है, लेकिन इससे जटिलताएँ पैदा हो सकती हैं।इलेक्ट्रिक ग्रिड अभी तक ईवी प्रवाह का समर्थन करने के लिए तैयार नहीं है, और ध्यान न दी गई क्षमता सीमाएं ईवी उद्योग के भविष्य को खतरे में डाल सकती हैं।

जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं ने ग्रिड ओवरलोड से बचने में मदद करने के लिए एक उपकरण विकसित किया है: एक क्रांतिकारी ईवी स्मार्ट-चार्जिंग प्रणाली।

उनका अनुकूलन-आधारित दृष्टिकोण न केवल ग्रिड तनाव को कम करने में मदद करेगा, बल्कि उपयोगकर्ताओं को चार्जिंग प्रक्रिया को अनुकूलित करने और लागत को कम करने, कार्बन-मुक्त ऊर्जा के उपयोग को प्राथमिकता देने या चार्जिंग गति को समायोजित करने में भी सक्षम करेगा।यह तकनीक ईवी उद्योग को बढ़ावा देने में भी मदद कर सकती है।

जॉर्ज डब्ल्यू वुड्रफ स्कूल में वुड्रफ प्रोफेसर और ग्रेजुएट स्टडीज के निदेशक माइकल जे. लीमी ने कहा, "ईवी क्रांति इतनी तेजी से हो रही है कि विद्युत उपयोगिताओं को इन वाहनों को समायोजित करने के लिए ग्रिड को तेजी से अपडेट करना मुश्किल और महंगा लगेगा।"मैकेनिकल इंजीनियरिंग।

"हम स्मार्ट चार्जिंग के एक ऐसे तरीके की जांच करना चाहते थे जो ईवी पर विचार करता है क्योंकि वे एक साथ आते हैंविद्युत ग्रिड, जिसके बारे में हम पहले से ही जानते हैं कि यह अपनी अधिकतम क्षमता के करीब है।हमें ग्रिड ऑपरेटरों के लिए समय निकालने की जरूरत है ताकि जब अधिक ईवी बाजार में प्रवेश करें तो वे अभिभूत न हों।"

भार उतारना (ग्रिड)

दक्षिणपूर्वी अमेरिका में, गर्मियों के दौरान, दोपहर से लेकर शाम तक बिजली का उपयोग चरम पर होता है।तब तक, सूरज की गर्मी ने घरों और इमारतों को गर्म कर दिया है, और लोगों ने अपने एयर कंडीशनर चालू कर दिए हैं।यह तब भी होता है जब अधिकांश लोग काम से घर आते हैं और अपने ईवी में प्लग लगाते हैं, जो तुरंत चार्ज होना शुरू हो जाता है।जब प्लग इन किया जाता है, तो एक ईवी आसानी से घर में बिजली का सबसे महत्वपूर्ण उपभोक्ता हो सकता है।

"पीक पावर लोड के दौरान चार्ज होने वाले ईवी का एक समूह उपयोगिताओं के लिए समस्याग्रस्त हो सकता है, जिससे समस्या बढ़ सकती हैबिजली की मांगऔर ग्रिड को ओवरलोड कर रहा है," स्कूल ऑफ इलेक्ट्रिकल एंड कंप्यूटर इंजीनियरिंग (ईसीई) में हाल ही में पीएचडी स्नातक और प्रौद्योगिकी के सह-आविष्कारक कार्तिक शास्त्री ने कहा। "लेकिन आपको जितनी जल्दी हो सके चार्ज करना शुरू करने की आवश्यकता नहीं है।घर आना।ज्यादातर मामलों में, इलेक्ट्रिक वाहनों को पूरी तरह चार्ज करने के लिए रात भर का पर्याप्त समय होता है।"

टीम ने रात भर के अधिशेष चार्जिंग समय का लाभ उठाकर ग्रिड ओवरलोड की समस्या का समाधान करने की योजना बनाई।उन्होंने समय के साथ चार्जिंग वितरित करने के लिए अत्याधुनिक अनुकूलन एल्गोरिदम विकसित किया, जिससे उपभोक्ताओं को लाभ प्रदान करते हुए ग्रिड तनाव कम हो गया।

ईवी को प्लग इन करते ही पूरी गति से चार्ज करने के बजाय, टीम के स्मार्ट-चार्जिंग एल्गोरिदम धीरे-धीरे चार्ज करने की अनुमति देते हैं, या एक बार में चार्ज करने के बजाय समय के साथ कई अंतराल पर चार्ज करते हैं।एल्गोरिदम चार्जिंग के दौरान घर की अधिकतम बिजली खपत को भी कम कर देता है, जिसे शोधकर्ता "पीक शेविंग" कहते हैं।

ग्रिड की स्थिति और उपभोक्ता की प्राथमिकताओं के आधार पर एल्गोरिदम स्वयं चार्जिंग की योजना बनाता है और यह कब होगा।सिस्टम ये निर्णय बिना किसी केंद्रीकृत नियंत्रण की आवश्यकता के, और पड़ोस या शहर में अन्य वाहनों के साथ संचार किए बिना भी करता है।

ईसीई प्रोफेसर और चार्जिंग सिस्टम के सह-आविष्कारक डेविड जी. टेलर ने कहा, "घरेलू बिजली उपयोग के यादृच्छिक समय और पूर्वानुमानों का उपयोग करके, हमारा एल्गोरिदम प्रभावी ढंग से लोड वितरित कर सकता है।""इसका मतलब है कि किसी समुदाय में ईवी की संख्या बुनियादी ढांचे के उन्नयन के लिए स्थानीय उपयोगिता के भारी खर्च के बिना बढ़ सकती है, बशर्ते ये ईवी हमारे द्वारा विकसित स्मार्ट चार्जिंग एल्गोरिदम का उपयोग करें।"

अनुकूलन योग्य चार्जिंग

यह सिस्टम उपभोक्ताओं को अपनी चार्जिंग को अनुकूलित करने की अनुमति देता है।टीम द्वारा डिज़ाइन किए गए ऐप का उपयोग करके, उपभोक्ता चार्जिंग के चार अलग-अलग पहलुओं को नियंत्रित कर सकता है: लागत, कार्बन-मुक्त ऊर्जा, गति और बैटरी स्वास्थ्य।ऐप के स्लाइडर विजेट उपयोगकर्ता को प्रत्येक के लिए अपनी प्राथमिकताओं को तौलने की अनुमति देते हैं;उपयोगकर्ता के चयन के आधार पर, एल्गोरिदम यह निर्धारित करता है कि ग्रिड प्रभाव को कम करते हुए वाहन को सर्वोत्तम तरीके से कैसे चार्ज किया जाए।

उदाहरण के लिए, अपने वाहन को शीघ्रता से चार्ज करने के लिए, उपयोगकर्ता चार्जिंग-स्पीड स्लाइडर को पूरी तरह दाईं ओर ले जाएगा।दूसरी ओर, कार्बन-मुक्त चार्जिंग को प्राथमिकता देते हुए, चार्जर को कार को केवल तभी चार्ज करने के लिए प्रोग्राम किया जाता है जब ग्रिड पर पवन या सौर जैसे नवीकरणीय संसाधन उपलब्ध हों।सबसे कम लागत पर चार्ज करने का चयन करने से सिस्टम को उपयोगिता के मूल्य अनुसूची के आधार पर कम-मांग वाले समय पर चार्ज करने के लिए प्रेरित किया जाएगा, जिससे उपयोगकर्ता किसी भी मांग शुल्क से बच सकेगा।

आगे बढ़ना

टीम ने प्रमुख पत्रिकाओं में परियोजना के बारे में कई शोध लेख प्रकाशित किए हैं।उन्होंने प्रोटोटाइप हार्डवेयर भी बनाया है, व्यक्तिगत ईवी के साथ चार्जिंग केस अध्ययन पूरा किया है, और प्रौद्योगिकी के लिए एक पेटेंट प्रस्तुत किया है।

व्यक्तिगत उपभोक्ताओं के लिए सिस्टम के अनुप्रयोगों से परे विस्तार करते हुए, टीम ने व्यावसायिक सेटिंग्स में कार्य करने के लिए भी इस तकनीक को विकसित किया है।वे एक ईवी चार्जिंग स्टेशन कंपनी और एक पब्लिक स्कूल प्रणाली के साथ सहयोग करने की उम्मीद करते हैं जो ईवी बसों का उपयोग यह प्रदर्शित करने के लिए करती है कि कैसे उनके एल्गोरिदम स्वचालित रूप से बेड़े चार्जिंग लागत को कम करते हैं।

लीमी का कहना है कि लक्ष्य कंपनियों के लिए अपनी स्मार्ट-चार्जिंग एल्गोरिदम तकनीक को लाइसेंस देना है।

शोधकर्ता अपनी तकनीक को ईवी में शामिल करने के लिए ऑटो कंपनियों से भी संपर्क कर रहे हैं, जो उपयोगकर्ताओं को अपने डैशबोर्ड से सीधे अपनी चार्जिंग प्राथमिकताएं निर्धारित करने की अनुमति देगा।

लीमी ने कहा, "हमें यह प्रदर्शित करने की उम्मीद है कि स्मार्ट चार्जिंग बड़े पैमाने पर संभव है और ऐसा करने के लाभों को भी मापेंगे।""हम यह दिखाने की योजना बना रहे हैं कि उपभोक्ता, कंपनियां और स्कूल सिस्टम केवल तदर्थ तरीके से चार्ज करने के बजाय स्मार्ट चार्जिंग से कितना पैसा बचा सकते हैं।"

शास्त्री ने कहा, "हमें ईवी अपनाने में उल्लेखनीय वृद्धि की उम्मीद है, जिससे ग्रिड पर मांग बढ़ेगी।""ग्रिड की रक्षा करने और ईवी उद्योग को फलने-फूलने में मदद करने के लिए, हमें इन ईवी को स्मार्ट तरीके से समायोजित करना होगा, और हम यही हासिल करने की उम्मीद करते हैं।"