Kako izračunati Pouch Cell bateriju: seriju, paralelu, napon, kapacitet i kWh

Izračun paketa torbičastih baterija počinje s nekoliko jednostavnih formula, ali upotrebljiv dizajn zahtijeva više od množenja napona i kapaciteta.

Serijski spojevi određuju napon paketa. Paralelne veze određuju kapacitet paketa i doprinose trenutnoj sposobnosti. Kemija ćelija, ograničenja napona, brzina pražnjenja, unutarnji otpor, temperatura, mehanička kompresija i sustav upravljanja baterijom (BMS) zatim određuju može li izračunata konfiguracija sigurno raditi u predviđenoj primjeni.

Ovaj vodič objašnjava kako izračunati serijska i paralelna brojanja, nazivni napon, Ah, Wh i iskoristivi kWh. A P70A 3,7 V 70 Ah NMC džepna ćelija koristi se kao glavni primjer.

Izračuni su prikladni za preliminarno dimenzioniranje baterije. Konačni dizajn modula i paketa mora se provjeriti u odnosu na najnoviju podatkovnu tablicu ćelija, kompletan profil opterećenja i rezultate ispitivanja na razini paketa.

Ključni zahvati

• Serijski spojene ćelije povećavaju napon; ne povećavaju Ah kapacitet.

• Paralelno povezane ćelije povećavaju kapacitet Ah; ne povećavaju napon.

• Energija paketa u Wh jednaka je nominalnom naponu paketa pomnoženom s kapacitetom paketa.

• Podijelite Wh s 1000 da biste rezultat pretvorili u kWh.

• Energija s natpisnom pločicom i korisna energija nisu isto.

• Kontinuirana struja mora se provjeriti na najnižem radnom naponu, ne samo na nazivnom naponu.

• Maksimalni napon punjenja i pražnjenja mora potjecati iz podatkovne tablice odabrane ćelije.

• Ćelije s vrećicom zahtijevaju mehaničko ograničenje specifično za stanicu, dopušteno bubrenje i toplinski dizajn.

• Konačne vrijednosti BMS-a, osigurača, kontaktora i vodiča ne mogu se odabrati iz jednog postotnog pravila.

1. Najprije definirajte zahtjeve sustava baterije

Paket baterija treba izračunati unatrag od aplikacije. Prije odabira ćelije ili odlučivanja o serijskoj i paralelnoj konfiguraciji definirajte sljedeće zahtjeve:

• Ciljani nazivni napon sustava

• Maksimalno dopušteni ulazni napon

• Minimalni radni napon

• Potrebna natpisna pločica ili korisna energija

• Potrebno vrijeme rada

• Kontinuirana snaga i struja

• Vršna snaga, vršna struja i vršno trajanje

• Snaga punjenja i vrijeme punjenja

• Dostupne ugradbene dimenzije

• Maksimalna težina baterije

• Radna temperatura i temperatura skladištenja

• Očekivani životni ciklus

• Metoda hlađenja

• Primjenjivi zahtjevi za certifikaciju i prijevoz

Sustav koji se reklamira kao '48V', na primjer, može prihvatiti vrlo različite maksimalne i minimalne napone ovisno o kontroleru motora, pretvaraču, DC/DC pretvaraču ili drugoj povezanoj opremi. Reklamirani napon sustava sam po sebi nije dovoljan za određivanje točnog broja serija.

2. Razumijevanje specifikacija ćelije

Izračun mora koristiti odobrene specifikacije odabrane ćelije. Najvažniji ulazi uključuju:

Parametar ćelije	Zašto je to važno
Nazivni napon	Koristi se za preliminarne izračune napona paketa i energije
Preporučeni napon prekida punjenja	Koristi se za izračun snage punjača i maksimalnog normalnog napona paketa
Napon na kraju pražnjenja	Koristi se za procjenu donje granice napona
Nazivni ili standardni kapacitet	Određuje preliminarni Ah i energiju
Kontinuirana ocjena pražnjenja	Pomaže u određivanju trenutne sposobnosti
Vršna ocjena i trajanje pražnjenja	Koristi se za kratka opterećenja kao što su ubrzanje ili pokretanje motora
DC unutarnji otpor	Pomaže u procjeni pada napona i otporne topline pod opterećenjem
Temperatura punjenja i pražnjenja	Određuje dopušteni rad i smanjenje struje
Dimenzije i težina	Potreban za raspored modula i izračune gustoće energije na razini paketa
Mehaničko predopterećenje i dopuštenje za bubrenje	Potreban za dizajn modula ćelije vrećice
Uvjeti ispitivanja životnog ciklusa	Potrebno za točnu usporedbu očekivanog životnog vijeka

Ćelije s istom kemijom i dalje mogu imati različita ograničenja napona, nazivne struje i temperaturne raspone. Nemojte primjenjivati ​​jednu univerzalnu postavku napona na svaku NMC, LFP ili LTO pouch ćeliju.

Misen isporučuje višestruke kemikalije i kapaciteti baterijskih torbica za električnu mobilnost, AGV-ove, robotiku, industrijsku opremu, pomorske sustave i projekte pohrane energije.

3. Odabir kemije stanice

Kemija utječe na izračun napona, broj ćelija u seriji, gustoću energije, ciljni životni ciklus, sposobnost napajanja i toplinsku strategiju.

Kemija	Tipični preliminarni nazivni napon	Zajednički prioritet odabira
NMC vrećica ćelija	Otprilike 3,6–3,73 V, ovisno o ćeliji	Visoka gustoća energije i kompaktni, lagani baterijski sustavi
LiFePO4 vrećica ćelija	Obično oko 3,2 V	Životni ciklus, toplinska stabilnost i industrijske ili stacionarne primjene
LTO džepna ćelija	Obično oko 2,3–2,4 V	Velika snaga, brzo punjenje, rad na niskim temperaturama i dug vijek trajanja

Ovo su preliminarne referentne vrijednosti, a ne postavke univerzalnog dizajna. Uvijek koristite nazivni napon, ograničenje punjenja i ograničenje pražnjenja navedeno u specifikaciji odabrane ćelije.

4. Referentna ćelija: P70A 3,7 V 70 Ah NMC vrećica ćelija

Za glavni primjer izračuna koristimo veliki format P70A NMC džepna ćelija.

Za jednostavne preliminarne izračune, tržišne vrijednosti su:

• Nazivni napon: 3,7V

• Klasa nazivnog kapaciteta: 70Ah

• Preliminarna nazivna energija: 3,7V × 70Ah = 259Wh

• Maksimalna kontinuirana brzina pražnjenja: do 3C na 25°C pod navedenim uvjetima

• Približna struja koja odgovara 3C: 70Ah × 3C = 210A

Detaljni podaci ćelije pružaju specifičnije uvjete ispitivanja:

• Nazivni napon: 3,73 V na 0,33 C ili 3,70 V na 0,5 C

• Standardni kapacitet: najmanje 68,7Ah na 0,33C ili najmanje 67,8Ah na 0,5C

• Izračunata energija: približno 256,3 Wh na temelju 3,73 V × 68,7 Ah

• Preporučeni napon prekida punjenja: 4,3 V

• Napon na kraju pražnjenja: 2,75 V pod navedenim uvjetima normalne temperature

• Unutarnji otpor izmjenične struje: ne više od 1,2 mΩ pod navedenim uvjetima ispitivanja

• DC unutarnji otpor: ne više od 3,0 mΩ pod navedenim uvjetima ispitivanja

Vrijednosti od 3,7 V i 70 Ah olakšavaju praćenje osnovnih formula. Za konačne inženjerske izračune, specifikacije nabave i jamstva performansi, koristite primjenjivu vrijednost podatkovne tablice i uvjet testiranja.

5. Kako serijski spojevi povećavaju napon

Kada su ćelije spojene u seriju, pozitivni terminal jedne ćelije ili paralelne skupine spojen je s negativnim terminalom sljedeće.

Serijski spoj povećava napon, dok Ah kapacitet ostaje nepromijenjen.

Nazivni napon paketa = Broj ćelija u seriji × Nazivni napon ćelije

Korištenje tržišnih vrijednosti P70A u konfiguraciji 14S:

14 × 3,7 V = 51,8 V nominalno

Paket 14S1P stoga ima:

• Nazivni napon: 51,8V

• Kapacitet: 70Ah

• Ukupan broj ćelija: 14

Također se mora provjeriti cijeli raspon napona.

Korištenje preporučenog P70A napona prekida punjenja:

14 × 4,3 V = 60,2 V

Korištenje navedenog napona na kraju pražnjenja od 2,75 V:

14 × 2,75 V = 38,5 V

Preliminarni raspon napona je stoga približno 38,5 V do 60,2 V pod primjenjivim uvjetima.

Baterija 14S NMC može se prodavati kao sustav klase 48V, ali to je ne čini automatski kompatibilnom sa svakim kontrolerom ili pretvaračem od 48V. Sva priključena oprema mora se provjeriti u odnosu na cijeli raspon napona baterije.

Za detaljnije objašnjenje vidi NMC Pouch Cell Voltage: Ograničenja i BMS postavke.

6. Kako paralelne veze povećavaju kapacitet

Kada su ćelije spojene paralelno, svi pozitivni terminali su povezani zajedno, a svi negativni terminali su spojeni zajedno.

Paralelni spojevi povećavaju Ah kapacitet, dok napon ostaje jednak jednoj ćeliji ili jednoj serijskoj skupini.

Kapacitet pakiranja = Broj ćelija u paraleli × Kapacitet ćelije

Korištenje četiri P70A ćelije paralelno:

4 × 70Ah = 280Ah

Grupa 4P stoga ima:

• Nazivni napon: 3,7V

• Kapacitet: 280Ah

• Ukupan broj ćelija: 4

Paralelne veze također mogu povećati strujnu sposobnost. Za preliminarno dimenzioniranje:

Sposobnost struje paralelne grupe ≈ Broj paralelnih ćelija × Odobrena struja jedne ćelije

Ako jedna ćelija P70A klase 70Ah podržava približno 210A pri 3C pod navedenim uvjetima ispitivanja, paralelna grupa od četiri ćelije ima teoretsku strujnu sposobnost na razini ćelije od približno 840A.

Međutim, to nije automatski sigurnosno pakiranje.

Konačna granica struje određena je najnižom odobrenom granicom između:

• Stanice

• Kartice ćelija

• Sabirnice ili savitljive spojnice

• Zavareni ili vijčani spojevi

• BMS

• Kontaktori

• Osigurači

• Kabeli i konektori

• Rashladni sustav

• Dopušteni porast temperature

Paralelno dijeljenje struje također ovisi o otporu ćelije, otporu veze, simetriji sabirnica, temperaturi i usklađenosti ćelija. Nakon teorijskog množenja uvijek treba slijediti električna i toplinska validacija.

7. Kako izračunati niz-paralelni paket

Konfiguracija 14S4P sadrži 14 serijski spojenih grupa, s četiri ćelije spojene paralelno unutar svake grupe.

Ukupan broj ćelija je:

Ukupni broj ćelija = broj serija × paralelni broj

14 × 4 = 56 ćelija

Za primjer P70A:

• Broj serija: 14

• Paralelno brojanje: 4

• Ukupno ćelija: 56

• Nazivni napon pakiranja: 51,8 V

• Kapacitet paketa: 280Ah

Izraz '14S4P' trebao bi biti potkrijepljen električnim dijagramom koji prikazuje paralelne grupe, BMS osjetne točke, glavni strujni put i zaštitne uređaje. Nemojte se oslanjati samo na napisani naziv konfiguracije kada pregledavate crtež dobavljača.

Neki baterijski sustavi koriste odvojeno zaštićene serijske nizove spojene paralelno na razini paketa. Ovaj raspored može osigurati redundanciju, ali zahtijeva pažljivu koordinaciju između BMS jedinica, kontaktora, osigurača i komunikacijskih sustava. Ispravna topologija ovisi o zahtjevima projekta za sigurnost, uslugu i izolaciju kvarova.

8. Kako izračunati Wh i kWh

Energija baterije obično se izražava u vat-satima ili kilovat-satima.

Energija pakiranja (Wh) = nominalni napon pakiranja × kapacitet pakiranja

Isti rezultat može se izračunati izravno iz broja stanica:

Energija paketa (Wh) = S × P × nominalni napon ćelije × kapacitet ćelije

Za primjer 14S4P P70A:

• Nazivni napon pakiranja: 51,8 V

• Kapacitet paketa: 280Ah

51,8 V × 280 Ah = 14 504 Wh

Pretvorite Wh u kWh:

14.504 Wh ÷ 1.000 = 14.504 kWh

Preliminarna energija na natpisnoj pločici je stoga približno:

14,50 kWh

Korištenje konzervativnijih testnih vrijednosti od 3,73 V i 68,7 Ah iz podatkovne tablice:

14 × 4 × 3,73 V × 68,7 Ah = približno 14,35 kWh

Razlika ilustrira zašto se tržišna klasa kapaciteta i minimalni kapacitet testiran na podatkovnoj tablici ne bi trebali tretirati kao identični. Za zajamčenu izvedbu pakiranja koristite primjenjivu vrijednost specifikacije.

Možete saznati više o razlici između energije na razini stanice i na razini čopora u Objašnjenje gustoće energije vrećice: Wh/kg, Wh/L i iskoristiva energija pakiranja.

9. Tablica za izračun paketa Quick P70A

Sljedeće vrijednosti koriste 3,7 V i 70 Ah za preliminarno dimenzioniranje.

Konfiguracija	Broj ćelija	Nominalni napon	Kapacitet	Energija s natpisnom pločicom	Približna energija pri 80% iskoristivom SOC prozoru
14S1P	14	51,8 V	70Ah	3,63 kWh	2,90 kWh
14S2P	28	51,8 V	140Ah	7,25 kWh	5,80 kWh
14S3P	42	51,8 V	210 Ah	10,88 kWh	8,70 kWh
14S4P	56	51,8 V	280Ah	14,50 kWh	11,60kWh

Ove vrijednosti su preliminarne. Stvarna isporučena energija ovisi o odobrenom prozoru napona, struji opterećenja, temperaturi, starenju ćelija, BMS postavkama i gubicima u sustavu.

10. Energija s natpisne pločice naspram korisne energije

Energija s natpisne pločice izračunava se iz nazivnog napona i kapaciteta. Iskoristiva energija je količina kojoj aplikacija može pristupiti unutar odabranog radnog prozora.

Za ranu procjenu:

Iskoristiva energija ≈ Energija s natpisne pločice × Iskoristivi SOC prozor

Ako paket 14S4P P70A ima 14,50kWh preliminarne energije s natpisne pločice i radi kroz prozor od 80% SOC:

14,50kWh × 0,80 = približno 11,60kWh

Ovo je procjena, a ne zajamčeni učinak.

Na stvarnu iskoristivu energiju utječe:

• Krivulja pražnjenja stanice

• Granice punjenja i pražnjenja

• Stopa pražnjenja

• Pad napona

• Temperatura okoline i ćelije

• Varijacija od stanice do stanice

• Zdravstveno stanje

• BMS cut-off strategija

• Gubici u kabelu i kontaktoru

• Učinkovitost DC/DC pretvarača, kontrolera motora ili pretvarača

Ako se iskoristiva energija i dalje mora postići pri kraju životnog vijeka baterije, rano dimenzioniranje također može uzeti u obzir ciljni kapacitet na kraju životnog vijeka i učinkovitost pretvorbe:

Potrebna energija s natpisne pločice ≈ Ciljana iskoristiva energija ÷ (upotrebljivi SOC prozor × udio kapaciteta na kraju životnog vijeka × učinkovitost sustava)

Ova je formula korisna za preliminarno dimenzioniranje. Konačna izvedba mora biti potvrđena iz podataka o pražnjenju ćelija i testiranja na razini paketa.

11. Izračunajte struju iz snage

Dizajneri paketa baterija često počinju s potrebnom vrijednošću snage u kW, a ne trenutnom vrijednošću u amperima.

Odnos je:

Snaga = napon × struja

Stoga:

Struja = snaga ÷ napon

Za opterećenje od 10 kW pri nominalnom naponu paketa 14S P70A:

10 000 W ÷ 51,8 V = približno 193 A

Ako regulator pokušava održati 10 kW dok napon baterije pada na 38,5 V:

10 000 W ÷ 38,5 V = približno 260 A

Ovo pokazuje zašto se struja ne smije računati samo pri nazivnom naponu. Za opterećenja konstantne snage, struja raste kako napon baterije pada.

Ćelije, BMS, sabirnice, kontaktori, osigurači i kabeli moraju se ocijeniti prema najgoroj relevantnoj kombinaciji napona, snage, temperature i trajanja.

12. Pad napona i stvaranje topline

Napon ćelije pod opterećenjem niži je od njenog opuštenog napona otvorenog kruga. Pojednostavljena procjena pada napona je:

Pad napona ≈ Struja × DC otpor

Pravi otpor paketa uključuje više od otpora stanica. Također uključuje:

• Kartice

• Sabirnice

• Zglobovi

• Osigurači

• Kontaktori

• Kablovi

• Priključci

• Paralelne razlike u distribuciji struje

Pojednostavljena procjena otporne topline je:

Gubitak snage ≈ Struja² × Otpor

Toplina stoga raste približno s kvadratom struje u pojednostavljenom modelu otpora, a ne eksponencijalno. Stvarna proizvodnja topline i porast temperature također ovise o SOC, temperaturi ćelije, promjenama otpora, uvjetima hlađenja i radnom ciklusu.

ACIR izmjeren na 1 kHz ne bi se trebao automatski koristiti za predviđanje pada napona opterećenja. DCIR izmjeren pod definiranim uvjetima opterećenja općenito je relevantniji za preliminarne izračune pada napona i topline.

13. Podudaranje ćelija i paralelno dijeljenje struje

Matematički izračuni pretpostavljaju da svaka stanica radi identično. Stvarne ćelije imaju razlike u kapacitetu, unutarnjem otporu, naponu otvorenog kruga, samopražnjenju i starenju.

Ćelije namijenjene jednom pakiranju obično bi trebale odgovarati:

• Kemija i model

• Proizvodna serija gdje je to praktično

• Kapacitet

• AC i DC otpor

• Napon otvorenog kruga

• Stanje naplate

• Samopražnjenje

• Dob i povijest korištenja

Ćelije na značajno različitim razinama SOC-a ne bi trebale biti spojene izravno paralelno. Razlika napona može uzrokovati visoku struju izjednačenja ograničenu uglavnom otporom ćelije i veze.

Ćelije različitog kapaciteta ne dijele struju automatski prema kapacitetu. Na raspodjelu struje snažno utječu unutarnji otpor, otpor međusobnog povezivanja, temperatura i raspored sabirnica. Za novo proizvodno pakiranje, korištenje odgovarajućih ćelija istog odobrenog modela je preferirani pristup.

Krug za balansiranje BMS-a ne može brzo kompenzirati velike razlike u kapacitetu ili otporu unutar pakiranja ćelija velikog kapaciteta. Klasifikacija ćelija ostaje važna prije sastavljanja.

14. Mehanički dizajn za vrećice ćelija

Pouch ćelije nemaju krutu metalnu limenku. Struktura modula mora upravljati širenjem stanica, osigurati jednoliku potporu, zaštititi laminatni film i održavati pouzdan toplinski kontakt.

Ne postoji univerzalno dopuštenje za bubrenje ili pritisak predopterećenja koji se može primijeniti na svaku ćeliju vrećice.

Za P70A, dostupne specifikacije pokazuju:

• Početno prednaprezanje: 400–500N

• Navedeni koeficijent bubrenja: 6%

• Dugotrajni rad bez mehaničkog ograničenja nije dopušten

• Pritisak treba ravnomjerno rasporediti po površini ćelije

Ove se vrijednosti odnose na P70A i ne bi se trebale automatski kopirati na drugi model pouch cell.

Dizajn modula treba uzeti u obzir:

• Krajnje ploče i krutost okvira

• Metoda prethodnog opterećenja

• Jastučići za kompresiju ili bubrenje

• Tolerancija debljine ćelija

• Ekspanzija na kraju životnog vijeka

• Električna izolacija

• Zaštita jezičaka i pečata

• Kontakt rashladne površine

• Proizvodne i servisne tolerancije

Za više informacija pogledajte Zašto vrećice zahtijevaju kompresiju u dizajnu paketa baterija.

15. Upravljanje toplinom

Zahtjevi za hlađenje ne mogu se odabrati samo iz C-stope. 1C sustav u tijesno zbijenom kućištu može imati teže toplinske uvjete od sustava veće struje s kratkim radnim ciklusima i učinkovitom rashladnom strukturom.

Toplinski dizajn treba uzeti u obzir:

• DC otpor ćelije

• Kontinuirana struja

• Vršna struja i trajanje

• Struja punjenja

• Geometrija modula

• Razmak ćelija

• Smjer prijenosa topline

• Temperatura okoline

• Najveća dopuštena temperatura ćelije

• Maksimalna temperaturna razlika između ćelija

• Uvjeti kvara rashladnog sustava

Moguće strategije uključuju prirodnu konvekciju, prisilni zrak, vodljive rashladne ploče i hlađenje tekućinom. Ispravno rješenje treba odabrati iz modela proizvodnje topline i potvrditi ispitivanjem temperature na razini modula.

Temperaturne senzore treba postaviti na reprezentativna mjesta, uključujući vjerojatna vruća mjesta i područja gdje otpor veze može stvoriti dodatnu toplinu.

16. BMS i električna zaštita

BMS mora podržavati točan broj serija i odobreni raspon napona ćelije. Za 14S paket, BMS mora nadzirati 14 serijski povezanih grupa ćelija.

BMS odabir treba uzeti u obzir:

• Kemija stanica

• Broj serija

• Normalni cilj napona punjenja

• Prenaponski zaštitni prag

• Podnaponski zaštitni prag

• Kontinuirana struja

• Vršna struja i trajanje

• Detekcija kratkog spoja

• Temperatura punjenja i pražnjenja

• Količina i položaj senzora

• Strategija balansiranja

• Točnost mjerenja napona i struje

• Kontrola kontaktora

• Zapisivanje grešaka i oporavak

Prag prenapona BMS-a postavka je zaštite u hitnim slučajevima, a ne uobičajeni cilj punjača. Punjač bi trebao pravilno regulirati napon i struju bez ovisnosti o rutinskom odspajanju BMS-a.

Također ne postoji univerzalno pravilo da bi svaki BMS, kontaktor ili osigurač trebao biti ocijenjen na točno 125% očekivane struje. Odgovarajuća marža dizajna ovisi o komponenti, temperaturi, radnom ciklusu, životnom vijeku i primjenjivom standardu.

Prilikom odabira osigurača treba uzeti u obzir:

• Kontinuirana struja opterećenja

• Zaštita kabela i sabirnica

• DC nazivni napon

• Maksimalna dostupna struja kvara

• Ocjena istosmjernog prekida

• Krivulja vrijeme-struja

• Nisam izvedba

• Koordinacija s BMS-om i kontaktorima

Sustavi visokog napona ili velike snage također mogu zahtijevati glavne kontaktore, strujne krugove prednaboja, servisne raskide, nadzor izolacije i koordinirano izoliranje kvara.

17. Praktičan tijek izračuna baterije

Pouzdan preliminarni izračun može slijediti ovaj niz:

1. Definirajte cijeli raspon napona opreme.

2. Definirajte potrebnu iskoristivu energiju, trajnu snagu i vršno opterećenje.

3. Odaberite kemiju stanice i model stanice.

4. Koristite odobrena ograničenja napona ćelije i uvjete ispitivanja kapaciteta.

5. Izračunajte broj serija iz potrebnog raspona napona.

6. Izračunajte paralelno brojanje iz energetskih i strujnih zahtjeva.

7. Izračunajte ukupni broj ćelija, nazivni napon, Ah, Wh i kWh.

8. Procijenite iskoristivu energiju unutar predviđenog SOC prozora.

9. Provjerite strujni zahtjev pri najnižem radnom naponu.

10. Provjerite pad napona, stvaranje topline i dijeljenje struje.

11. Odaberite BMS, vodiče, kontaktore i zaštitne uređaje.

12. Projektirajte strukturu mehaničkog ograničenja, izolacije i hlađenja.

13. Izradite i testirajte prototip u predviđenim uvjetima opterećenja i temperature.

14. Ispunite potrebnu certifikaciju o sigurnosti, prijevozu i primjeni.

Proračunska tablica može proizvesti prvi izračun, ali testiranje je potrebno za potvrdu konačnog baterijskog sustava.

18. Informacije koje treba pružiti kada tražite rješenje za pouch cell

Za procjenu projekta džepne ćelije ili prilagođene baterije navedite što je više moguće sljedećih podataka:

• Primjena

• Ciljni nazivni napon

• Maksimalni i minimalni napon sustava

• Potrebna korisna energija ili vrijeme rada

• Kontinuirana snaga ili struja

• Vršna snaga/struja i trajanje

• Vrijeme punjenja ili struja punjenja

• Maksimalne dimenzije

• Maksimalna težina

• Radna temperatura

• Očekivani životni ciklus

• Metoda hlađenja

• BMS komunikacijski zahtjevi

• Zahtjevi za certifikaciju

• Prototip i godišnja količina narudžbe

Misen podržava odabir ćelija, ocjenjivanje, konfiguraciju modula i prilagođeni razvoj baterijskih rješenja za električnu mobilnost, AGV-ove, robotiku, industrijsku opremu, pomorske sustave i aplikacije za pohranu energije.

Zaključak

Osnovne formule paketa baterija su jednostavne:

Nominalni napon paketa = broj serija × nominalni napon ćelije

Kapacitet pakiranja = Paralelni broj × Kapacitet ćelije

Energija pakiranja (Wh) = napon pakiranja × kapacitet pakiranja

Energija pakiranja (kWh) = Energija pakiranja u Wh ÷ 1000

Koristeći ćeliju 3,7 V 70 Ah P70A kao preliminarni primjer, konfiguracija 14S4P pruža:

• 51,8V nazivni napon

• 280Ah nominalnog kapaciteta

• 14,50kWh preliminarne energije s natpisne pločice

• Približno 11,60 kWh pri pretpostavljenom 80% iskoristivom SOC prozoru

Ovi brojevi samo su početak procesa dizajna. Konačna izvedba ovisi o ograničenjima napona, uvjetima pražnjenja, temperaturi, usklađenosti ćelija, raspodjeli struje, mehaničkoj kompresiji, upravljanju toplinom, BMS postavkama i gubicima u sustavu.

Za projekte koji zahtijevaju visokoenergetsku NMC ćeliju vrećice, pregledajte P70A 3,7 V 70 Ah specifikacije džepne ćelije i pošaljite Misenu svoje zahtjeve za napon, energiju, struju, prostor i temperaturu za procjenu temeljenu na projektu.

FAQ

Kako se izračunava kWh paketa baterija u vrećici?

Pomnožite nazivni napon paketa s kapacitetom paketa u Ah da biste dobili Wh. Rezultat Wh podijelite s 1000 da biste dobili kWh.

Na primjer:

51,8V × 280Ah = 14,504Wh = 14,504kWh.

Povećava li serijsko povezivanje ćelija Ah kapacitet?

Br. Serijski spojevi povećavaju napon. Kapacitet Ah ostaje jednak jednoj ćeliji ili jednoj paralelnoj skupini.

Povećava li paralelno spajanje ćelija napon?

Ne. Paralelni spojevi povećavaju kapacitet Ah i doprinose kapacitetu struje. Napon ostaje jednak jednoj ćeliji ili nizu serije.

Koliko ćelija ima baterija 14S4P?

Paket 14S4P sadrži 14 serijski povezanih grupa s četiri ćelije u svakoj paralelnoj grupi:

14 × 4 = 56 ćelija.

Je li baterija 14S P70A kompatibilna sa svakim sustavom od 48 V?

Ne automatski. Koristeći referentne vrijednosti P70A, paket od 14S ima nazivni napon od približno 51,8 V, preporučeni izračun prekida punjenja od 60,2 V i izračun na kraju pražnjenja od 38,5 V pod primjenjivim uvjetima. Povezana oprema mora podržavati cijeli radni raspon.

Koliku trajnu struju može pružiti ćelija P70A?

Dostupna specifikacija navodi maksimalnu kontinuiranu brzinu pražnjenja od 3C na 25°C pod navedenim uvjetima. Na temelju tržišne klase kapaciteta od 70 Ah, to odgovara otprilike 210 A po ćeliji. Konačna ograničenja struje moraju slijediti primjenjive uvjete podatkovne tablice i toplinsku validaciju na razini paketa.

Mogu li se pouch ćelije različitog kapaciteta spojiti paralelno?

Ne preporučuje se za novo proizvodno pakiranje. Ćelije bi obično trebale koristiti istu odobrenu kemiju i model i trebale bi biti usklađene za kapacitet, otpor, napon, SOC i uvjete starenja.

Je li iskoristivi kWh isti kao kWh na natpisnoj pločici?

Br. Nazivna pločica kWh izračunata je iz nazivnog napona i kapaciteta. Iskoristiva energija ovisi o dopuštenom SOC i prozoru napona, struji, temperaturi, starenju, BMS postavkama i učinkovitosti sustava.

Koliko prostora za bubrenje treba ostaviti za vrećicu?

Ne postoji univerzalni postotak za svaku ćeliju vrećice. Mehanički dizajn mora slijediti prednaprezanje odabrane ćelije, toleranciju debljine i zahtjeve za bubrenje na kraju životnog vijeka. Dostupna specifikacija P70A ukazuje na koeficijent bubrenja od 6% i početno predopterećenje od 400–500N.