पाउच सेल ब्याट्री प्याक कसरी गणना गर्ने: श्रृंखला, समानान्तर, भोल्टेज, क्षमता र kWh

थैली सेल ब्याट्री प्याकको गणना केही सरल सूत्रहरूबाट सुरु हुन्छ, तर प्रयोगयोग्य डिजाइनले भोल्टेज र क्षमतालाई गुणन गर्नुभन्दा बढी आवश्यक हुन्छ।

श्रृंखला जडानहरूले प्याक भोल्टेज निर्धारण गर्दछ। समानान्तर जडानहरूले प्याक क्षमता निर्धारण गर्दछ र वर्तमान क्षमतामा योगदान गर्दछ। सेल रसायन विज्ञान, भोल्टेज सीमा, डिस्चार्ज दर, आन्तरिक प्रतिरोध, तापक्रम, मेकानिकल कम्प्रेसन र ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणाली (BMS) त्यसपछि गणना गरिएको कन्फिगरेसनले इच्छित अनुप्रयोगमा सुरक्षित रूपमा काम गर्न सक्छ कि भनेर निर्धारण गर्दछ।

यस गाइडले शृङ्खला र समानान्तर गणनाहरू, नाममात्र भोल्टेज, आह, Wh र प्रयोगयोग्य kWh कसरी गणना गर्ने भनेर वर्णन गर्दछ। ए P70A 3.7V 70Ah NMC पाउच सेल मुख्य उदाहरणको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

गणनाहरू प्रारम्भिक ब्याट्री साइजिङको लागि उपयुक्त छन्। अन्तिम मोड्युल र प्याक डिजाइनहरू नवीनतम सेल डाटाशीट, पूर्ण लोड प्रोफाइल र प्याक-स्तर परीक्षण परिणामहरू विरुद्ध प्रमाणित गरिनुपर्छ।

कुञ्जी टेकवेहरू

• श्रृंखलामा जडान गरिएका कक्षहरूले भोल्टेज बढाउँछन्; तिनीहरूले आह क्षमता बढाउँदैनन्।

• समानान्तरमा जोडिएका कक्षहरूले आह क्षमता बढाउँछ; तिनीहरूले भोल्टेज बढाउँदैनन्।

• प्याक ऊर्जा Wh मा प्याक क्षमताद्वारा गुणा नाममात्र प्याक भोल्टेज बराबर हुन्छ।

• परिणामलाई kWh मा रूपान्तरण गर्न Wh लाई 1,000 ले भाग गर्नुहोस्।

• नेमप्लेट ऊर्जा र प्रयोगयोग्य ऊर्जा एउटै होइन।

• निरन्तर प्रवाहलाई न्यूनतम अपरेटिङ भोल्टेजमा जाँच गरिनुपर्छ, नाममात्र भोल्टेजमा मात्र होइन।

• अधिकतम चार्ज र डिस्चार्ज भोल्टेजहरू चयन गरिएको सेल डाटाशीटबाट आउनु पर्छ।

• पाउच सेलहरूलाई सेल-विशिष्ट मेकानिकल संयम, सूजन भत्ता र थर्मल डिजाइन चाहिन्छ।

• अन्तिम BMS, फ्यूज, कन्ट्याक्टर र कन्डक्टर मूल्याङ्कनहरू एक प्रतिशत नियमबाट चयन गर्न सकिँदैन।

1. पहिले ब्याट्री प्रणाली आवश्यकताहरू परिभाषित गर्नुहोस्

ब्याट्री प्याक अनुप्रयोगबाट पछाडि गणना गरिनु पर्छ। सेल चयन गर्नु अघि वा श्रृंखला र समानान्तर कन्फिगरेसन निर्णय गर्नु अघि, निम्न आवश्यकताहरू परिभाषित गर्नुहोस्:

• लक्ष्य नाममात्र प्रणाली भोल्टेज

• अधिकतम अनुमति इनपुट भोल्टेज

• न्यूनतम परिचालन भोल्टेज

• आवश्यक नेमप्लेट वा प्रयोगयोग्य ऊर्जा

• आवश्यक सञ्चालन समय

• निरन्तर शक्ति र वर्तमान

• शिखर शक्ति, शिखर वर्तमान र शिखर अवधि

• चार्ज गर्ने शक्ति र चार्ज समय

• उपलब्ध स्थापना आयाम

• अधिकतम ब्याट्री वजन

• सञ्चालन र भण्डारण तापमान

• अपेक्षित चक्र जीवन

• शीतलन विधि

• लागू प्रमाणीकरण र यातायात आवश्यकताहरू

उदाहरणका लागि '48V,' को रूपमा विज्ञापन गरिएको प्रणालीले मोटर कन्ट्रोलर, इन्भर्टर, DC/DC कन्भर्टर वा अन्य जडान गरिएका उपकरणहरूको आधारमा धेरै फरक अधिकतम र न्यूनतम भोल्टेजहरू स्वीकार गर्न सक्छ। सही श्रृंखला गणना निर्धारण गर्न विज्ञापित प्रणाली भोल्टेज मात्र पर्याप्त छैन।

2. सेल निर्दिष्टीकरण बुझ्नुहोस्

गणनाले चयन गरिएको कक्षको अनुमोदित विनिर्देशहरू प्रयोग गर्नुपर्छ। सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण इनपुटहरू समावेश छन्:

सेल प्यारामिटर	किन यो महत्त्वपूर्ण छ
नाममात्र भोल्टेज	प्रारम्भिक प्याक भोल्टेज र ऊर्जा गणनाको लागि प्रयोग गरिन्छ
सिफारिस गरिएको चार्ज कट-अफ भोल्टेज	चार्जर आउटपुट र अधिकतम सामान्य प्याक भोल्टेज गणना गर्न प्रयोग गरिन्छ
डिस्चार्ज भोल्टेजको अन्त्य	तल्लो भोल्टेज सीमा मूल्याङ्कन गर्न प्रयोग गरियो
मूल्याङ्कन वा मानक क्षमता	प्रारम्भिक आह र ऊर्जा निर्धारण गर्दछ
निरन्तर निर्वहन मूल्याङ्कन	वर्तमान क्षमता निर्धारण गर्न मद्दत गर्दछ
पीक डिस्चार्ज मूल्याङ्कन र अवधि	छोटो लोड घटनाहरू जस्तै एक्सेलेरेशन वा मोटर सुरु गर्न प्रयोग गरिन्छ
डीसी आन्तरिक प्रतिरोध	लोड अन्तर्गत भोल्टेज स्याग र प्रतिरोधी गर्मी अनुमान गर्न मद्दत गर्दछ
चार्ज र डिस्चार्ज तापमान	अनुमति दिइएको सञ्चालन र हालको derating निर्धारण गर्दछ
आयाम र वजन	मोड्युल लेआउट र प्याक-स्तर ऊर्जा-घनत्व गणनाको लागि आवश्यक छ
मेकानिकल प्रीलोड र सूजन भत्ता	पाउच सेल मोड्युल डिजाइनको लागि आवश्यक छ
साइकल-जीवन परीक्षण सर्तहरू	सेवा जीवन अपेक्षाहरू सही रूपमा तुलना गर्न आवश्यक छ

एउटै केमिस्ट्री भएका कक्षहरूमा अझै पनि फरक भोल्टेज सीमा, हालको मूल्याङ्कन र तापमान दायराहरू हुन सक्छन्। प्रत्येक NMC, LFP वा LTO पाउच सेलमा एउटा विश्वव्यापी भोल्टेज सेटिङ लागू नगर्नुहोस्।

Misen धेरै आपूर्ति गर्दछ पाउच सेल ब्याट्री रसायन र विद्युतीय गतिशीलता, AGVs, रोबोटिक्स, औद्योगिक उपकरण, समुद्री प्रणाली र ऊर्जा भण्डारण परियोजनाहरूको लागि क्षमता।

3. सेल केमिस्ट्री चयन गर्दै

रसायनशास्त्रले भोल्टेज गणना, श्रृंखलामा कक्षहरूको संख्या, ऊर्जा घनत्व, चक्र-जीवन लक्ष्य, शक्ति क्षमता र थर्मल रणनीतिलाई असर गर्छ।

रसायन विज्ञान	विशिष्ट प्रारम्भिक नाममात्र भोल्टेज	साझा चयन प्राथमिकता
NMC पाउच सेल	लगभग 3.6–3.73V, सेलमा निर्भर गर्दछ	उच्च ऊर्जा घनत्व र कम्प्याक्ट, हल्का ब्याट्री प्रणाली
LiFePO4 पाउच सेल	सामान्यतया लगभग 3.2V	चक्र जीवन, थर्मल स्थिरता र औद्योगिक वा स्थिर अनुप्रयोगहरू
LTO पाउच सेल	सामान्यतया 2.3-2.4V को आसपास	उच्च शक्ति, छिटो चार्ज, कम-तापमान सञ्चालन र लामो चक्र जीवन

यी प्रारम्भिक सन्दर्भ मानहरू हुन्, विश्वव्यापी डिजाइन सेटिङहरू होइनन्। सँधै नाममात्र भोल्टेज, चार्ज सीमा र चयन गरिएको सेल विशिष्टतामा उल्लेख गरिएको डिस्चार्ज सीमा प्रयोग गर्नुहोस्।

४. सन्दर्भ सेल: P70A 3.7V 70Ah NMC पाउच सेल

मुख्य गणना उदाहरणको लागि, हामी ठूलो-ढाँचा प्रयोग गर्छौं P70A NMC पाउच सेल.

साधारण प्रारम्भिक गणनाहरूको लागि, बजार-फेसिङ मानहरू हुन्:

• नाममात्र भोल्टेज: 3.7V

• नाममात्र क्षमता वर्ग: 70Ah

• प्रारम्भिक नाममात्र ऊर्जा: 3.7V × 70Ah = 259Wh

• अधिकतम निरन्तर डिस्चार्ज दर: निर्दिष्ट परिस्थितिहरूमा 25 डिग्री सेल्सियसमा 3C सम्म

• 3C सँग सम्बन्धित अनुमानित वर्तमान: 70Ah × 3C = 210A

विस्तृत सेल डेटाले थप विशिष्ट परीक्षण सर्तहरू प्रदान गर्दछ:

• नाममात्र भोल्टेज: 0.33C मा 3.73V वा 0.5C मा 3.70V

• मानक क्षमता: कम्तिमा 68.7Ah 0.33C मा वा कम्तिमा 67.8Ah 0.5C मा

• गणना गरिएको ऊर्जा: 3.73V × 68.7Ah मा आधारित लगभग 256.3Wh

• सिफारिस गरिएको चार्ज कट-अफ भोल्टेज: 4.3V

• डिस्चार्जको अन्त्य भोल्टेज: 2.75V भनिएको सामान्य-तापमान अवस्था अन्तर्गत

• एसी आन्तरिक प्रतिरोध: निर्दिष्ट परीक्षण अवस्था अन्तर्गत 1.2mΩ भन्दा बढी छैन

• DC आन्तरिक प्रतिरोध: निर्दिष्ट परीक्षण अवस्था अन्तर्गत 3.0mΩ भन्दा बढी छैन

3.7V र 70Ah मानहरूले आधारभूत सूत्रहरूलाई पछ्याउन सजिलो बनाउँछ। अन्तिम ईन्जिनियरिङ् गणनाहरू, खरीद विनिर्देशहरू र कार्यसम्पादन ग्यारेन्टीहरूको लागि, लागू हुने डाटाशीट मूल्य र परीक्षण अवस्था प्रयोग गर्नुहोस्।

5. कसरी श्रृंखला जडानहरूले भोल्टेज बढाउँछ

जब कक्षहरू श्रृंखलामा जडान हुन्छन्, एक कक्ष वा समानान्तर समूहको सकारात्मक टर्मिनल अर्कोको नकारात्मक टर्मिनलसँग जोडिएको हुन्छ।

श्रृंखला जडानहरूले भोल्टेज बढाउँछ, जबकि आह क्षमता अपरिवर्तित रहन्छ।

नाममात्र प्याक भोल्टेज = श्रृंखलामा कक्षहरूको संख्या × नाममात्र सेल भोल्टेज

14S कन्फिगरेसनमा बजार-फेसिङ P70A मानहरू प्रयोग गर्दै:

14 × 3.7V = 51.8V नाममात्र

एक 14S1P प्याक यसकारण छ:

• नाममात्र भोल्टेज: 51.8V

• क्षमता: 70Ah

• कक्षहरूको कुल संख्या: 14

पूर्ण भोल्टेज दायरा पनि जाँच गरिनु पर्छ।

सिफारिस गरिएको P70A चार्ज कट-अफ भोल्टेज प्रयोग गर्दै:

14 × 4.3V = 60.2V

भनिएको 2.75V अन्त्य-अफ-डिस्चार्ज भोल्टेज प्रयोग गर्दै:

14 × 2.75V = 38.5V

प्रारम्भिक भोल्टेज दायरा लगभग 38.5V देखि 60.2V लागू सर्तहरूमा छ।

एक 14S NMC ब्याट्रीलाई 48V-वर्ग प्रणालीको रूपमा मार्केट गर्न सकिन्छ, तर यसले यसलाई स्वचालित रूपमा प्रत्येक 48V नियन्त्रक वा इन्भर्टरसँग उपयुक्त बनाउँदैन। सबै जडान गरिएका उपकरणहरू पूर्ण ब्याट्री भोल्टेज दायरा विरुद्ध जाँच गर्नुपर्छ।

थप विस्तृत व्याख्याको लागि, हेर्नुहोस् NMC पाउच सेल भोल्टेज: सीमा र BMS सेटिङहरू.

6. कसरी समानान्तर जडानहरूले क्षमता बढाउँछ

जब कक्षहरू समानान्तरमा जोडिएका हुन्छन्, सबै सकारात्मक टर्मिनलहरू सँगै जोडिएका हुन्छन् र सबै नकारात्मक टर्मिनलहरू सँगै जोडिएका हुन्छन्।

समानान्तर जडानहरूले Ah क्षमता बढाउँछ, जबकि भोल्टेज एक सेल वा एक श्रृंखला समूह बराबर रहन्छ।

प्याक क्षमता = समानान्तरमा कक्षहरूको संख्या × कक्ष क्षमता

समानान्तरमा चार P70A कक्षहरू प्रयोग गर्दै:

4 × 70Ah = 280Ah

एक 4P समूह यसकारण छ:

• नाममात्र भोल्टेज: 3.7V

• क्षमता: 280Ah

• कक्षहरूको कुल संख्या: 4

समानान्तर जडानहरूले पनि वर्तमान क्षमता बढाउन सक्छ। प्रारम्भिक आकारको लागि:

समानान्तर-समूह वर्तमान क्षमता ≈ समानान्तर कक्षहरूको संख्या × स्वीकृत एकल-सेल वर्तमान

यदि एक 70Ah-वर्ग P70A सेलले निर्दिष्ट परीक्षण सर्तहरू अन्तर्गत 3C मा लगभग 210A लाई समर्थन गर्दछ भने, चार-सेल समानान्तर समूहसँग लगभग 840A को सैद्धान्तिक सेल-स्तरको वर्तमान क्षमता छ।

यद्यपि, यो स्वचालित रूपमा सुरक्षित प्याक हाल होइन।

अन्तिम वर्तमान सीमा निम्न मध्ये निम्न स्वीकृत सीमा द्वारा निर्धारण गरिन्छ:

• कक्षहरू

• सेल ट्याबहरू

• बसबार वा लचिलो कनेक्टरहरू

• वेल्डेड वा बोल्ड जोडहरू

• BMS

• सम्पर्ककर्ताहरू

• फ्यूज

• केबल र कनेक्टरहरू

• शीतलन प्रणाली

• अनुमति दिइएको तापमान वृद्धि

समानान्तर वर्तमान साझेदारी पनि सेल प्रतिरोध, जडान प्रतिरोध, busbar सममिति, तापमान र सेल मिलान मा निर्भर गर्दछ। एक सैद्धान्तिक गुणन सधैं बिजुली र थर्मल प्रमाणीकरण द्वारा पछ्याइएको हुनुपर्छ।

7. श्रृंखला-समानान्तर प्याक कसरी गणना गर्ने

एक 14S4P कन्फिगरेसनमा 14 श्रृङ्खला-जडित समूहहरू छन्, प्रत्येक समूह भित्र समानान्तर रूपमा चार कक्षहरू जडान भएका छन्।

कुल सेल गणना हो:

कुल कक्षहरू = शृङ्खला गणना × समानान्तर गणना

14 × 4 = 56 कक्षहरू

P70A उदाहरण को लागी:

• श्रृंखला संख्या: 14

• समानान्तर गणना: 4

• कुल कक्षहरू: 56

• नाममात्र प्याक भोल्टेज: 51.8V

• प्याक क्षमता: 280Ah

शब्द '14S4P' लाई समानान्तर समूहहरू, BMS सेन्सिङ बिन्दुहरू, मुख्य वर्तमान मार्ग र सुरक्षा उपकरणहरू देखाउने विद्युतीय रेखाचित्रद्वारा समर्थित हुनुपर्छ। आपूर्तिकर्ता रेखाचित्र समीक्षा गर्दा लिखित कन्फिगरेसन नाममा मात्र भर नपर्नुहोस्।

केही ब्याट्री प्रणालीहरूले प्याक स्तरमा समानान्तर रूपमा जडान गरिएका अलग-अलग सुरक्षित श्रृंखला स्ट्रिङहरू प्रयोग गर्छन्। यो व्यवस्थाले अनावश्यकता प्रदान गर्न सक्छ, तर यसको लागि BMS एकाइहरू, सम्पर्ककर्ताहरू, फ्यूजहरू र सञ्चार प्रणालीहरू बीच सावधानीपूर्वक समन्वय आवश्यक छ। सही टोपोलोजी परियोजनाको सुरक्षा, सेवा र दोष-अलगाव आवश्यकताहरूमा निर्भर गर्दछ।

8. Wh र kWh कसरी गणना गर्ने

ब्याट्री ऊर्जा सामान्यतया वाट-घण्टा वा किलोवाट-घण्टा मा व्यक्त गरिन्छ।

प्याक ऊर्जा (Wh) = नाममात्र प्याक भोल्टेज × प्याक क्षमता

एउटै परिणाम सीधा सेल गणना बाट गणना गर्न सकिन्छ:

प्याक ऊर्जा (Wh) = S × P × सेल नाममात्र भोल्टेज × सेल क्षमता

14S4P P70A उदाहरण को लागी:

• नाममात्र प्याक भोल्टेज: 51.8V

• प्याक क्षमता: 280Ah

51.8V × 280Ah = 14,504Wh

Wh लाई kWh मा रूपान्तरण गर्नुहोस्:

14,504Wh ÷ 1,000 = 14.504kWh

प्रारम्भिक नेमप्लेट ऊर्जा लगभग छ:

14.50kWh

3.73V र 68.7Ah को अधिक रूढिवादी डाटाशीट परीक्षण मानहरू प्रयोग गर्दै:

14 × 4 × 3.73V × 68.7Ah = लगभग 14.35kWh

भिन्नताले बजार-अनुहार क्षमता वर्ग र डाटाशीट-परीक्षण गरिएको न्यूनतम क्षमतालाई समान रूपमा किन व्यवहार गर्नु हुँदैन भनेर चित्रण गर्दछ। ग्यारेन्टी प्याक प्रदर्शनको लागि, लागू निर्दिष्टीकरण मान प्रयोग गर्नुहोस्।

तपाईं सेल-स्तर र प्याक-स्तर ऊर्जा बीचको भिन्नता बारे थप जान्न सक्नुहुन्छ पाउच सेल ऊर्जा घनत्व व्याख्या: Wh/kg, Wh/L र प्रयोगयोग्य प्याक ऊर्जा.

9. द्रुत P70A प्याक गणना तालिका

निम्न मानहरूले प्रारम्भिक आकारको लागि 3.7V र 70Ah प्रयोग गर्दछ।

कन्फिगरेसन	सेल गणना	नाममात्र भोल्टेज	क्षमता	नेमप्लेट ऊर्जा	80% प्रयोगयोग्य SOC विन्डोमा अनुमानित ऊर्जा
14S1P	14	५१.८V	70Ah	३.६३kWh	2.90kWh
14S2P	28	५१.८V	140Ah	7.25kWh	5.80kWh
14S3P	42	५१.८V	210Ah	10.88kWh	8.70kWh
14S4P	56	५१.८V	280Ah	14.50kWh	11.60kWh

यी मानहरू प्रारम्भिक छन्। वास्तविक डेलिभर योग्य ऊर्जा स्वीकृत भोल्टेज विन्डो, लोड वर्तमान, तापमान, सेल एजिंग, BMS सेटिङहरू र प्रणाली घाटाहरूमा निर्भर गर्दछ।

10. नेमप्लेट ऊर्जा बनाम प्रयोगयोग्य ऊर्जा

नेमप्लेट ऊर्जा नाममात्र भोल्टेज र क्षमताबाट गणना गरिन्छ। प्रयोगयोग्य ऊर्जा भनेको चयन गरिएको अपरेटिङ विन्डो भित्र अनुप्रयोगले पहुँच गर्न सक्ने रकम हो।

प्रारम्भिक अनुमानको लागि:

प्रयोगयोग्य ऊर्जा ≈ नेमप्लेट ऊर्जा × प्रयोगयोग्य SOC विन्डो

यदि 14S4P P70A प्याकमा 14.50kWh प्रारम्भिक नेमप्लेट ऊर्जा छ र 80% SOC विन्डो मार्फत सञ्चालन हुन्छ भने:

14.50kWh × 0.80 = लगभग 11.60kWh

यो एक अनुमान हो, ग्यारेन्टी आउटपुट होइन।

वास्तविक प्रयोगयोग्य ऊर्जा प्रभावित हुन्छ:

• सेल डिस्चार्ज वक्र

• चार्ज र डिस्चार्ज सीमा

• डिस्चार्ज दर

• भोल्टेज कम हुन्छ

• परिवेश र सेल तापमान

• सेल-देखि-सेल भिन्नता

• स्वास्थ्य अवस्था

• BMS कट-अफ रणनीति

• केबल र सम्पर्ककर्ता हानि

• DC/DC कनवर्टर, मोटर नियन्त्रक वा इन्भर्टर दक्षता

यदि ब्याट्रीको सेवा जीवनको अन्त्यमा अझै पनि प्रयोगयोग्य ऊर्जा प्राप्त गर्नुपर्दछ भने, प्रारम्भिक साइजिङले जीवनको अन्त्य क्षमता लक्ष्य र रूपान्तरण दक्षतालाई पनि विचार गर्न सक्छ:

आवश्यक नेमप्लेट ऊर्जा ≈ लक्ष्य प्रयोगयोग्य ऊर्जा ÷ (प्रयोगयोग्य SOC विन्डो × जीवनको अन्त्य क्षमता अंश × प्रणाली दक्षता)

यो सूत्र प्रारम्भिक आकारको लागि उपयोगी छ। अन्तिम प्रदर्शन सेल डिस्चार्ज डाटा र प्याक-स्तर परीक्षणबाट मान्य हुनुपर्छ।

11. पावरबाट वर्तमान गणना गर्नुहोस्

ब्याट्री प्याक डिजाइनरहरू प्राय: amps मा हालको मान भन्दा kW मा आवश्यक पावर मानको साथ सुरु गर्छन्।

सम्बन्ध यस्तो छ:

पावर = भोल्टेज × वर्तमान

त्यसैले:

वर्तमान = पावर ÷ भोल्टेज

14S P70A प्याकको नाममात्र भोल्टेजमा 10kW लोडको लागि:

10,000W ÷ 51.8V = लगभग 193A

यदि नियन्त्रकले ब्याट्री भोल्टेज 38.5V मा झर्दा 10kW कायम राख्न प्रयास गर्छ भने:

10,000W ÷ 38.5V = लगभग 260A

यसले नाममात्र भोल्टेजमा मात्र किन वर्तमान गणना गर्नु हुँदैन भनेर देखाउँछ। स्थिर-शक्ति लोडको लागि, ब्याट्री भोल्टेज घट्दा वर्तमान बढ्छ।

कक्षहरू, BMS, busbars, contactors, फ्यूज र केबलहरू भोल्टेज, पावर, तापमान र अवधिको सबैभन्दा खराब सान्दर्भिक संयोजनमा मूल्याङ्कन गरिनु पर्छ।

12. भोल्टेज साग र तातो उत्पादन

लोड अन्तर्गत सेल भोल्टेज यसको आराम खुल्ला सर्किट भोल्टेज भन्दा कम छ। एक सरलीकृत भोल्टेज-स्याग अनुमान हो:

भोल्टेज sag ≈ वर्तमान × DC प्रतिरोध

वास्तविक प्याक प्रतिरोधले सेल प्रतिरोध भन्दा बढी समावेश गर्दछ। यसले पनि समावेश गर्दछ:

• ट्याबहरू

• बसबारहरू

• जोडहरू

• फ्यूज

• सम्पर्ककर्ताहरू

• केबलहरू

• जडानकर्ताहरू

• समानान्तर वर्तमान-वितरण भिन्नताहरू

प्रतिरोधी गर्मी को एक सरल अनुमान छ:

पावर हानि ≈ वर्तमान² × प्रतिरोध

त्यसकारण तापक्रम एक सरल प्रतिरोधी मोडेलमा करंटको वर्गको साथ लगभग बढ्छ, घातीय रूपमा होइन। वास्तविक ताप उत्पादन र तापक्रम वृद्धि SOC, कोषको तापक्रम, प्रतिरोध परिवर्तन, शीतलन अवस्था र कर्तव्य चक्रमा पनि निर्भर हुन्छ।

1kHz मा मापन गरिएको ACIR स्वचालित रूपमा लोड भोल्टेज स्याग भविष्यवाणी गर्न प्रयोग गरिनु हुँदैन। एक परिभाषित लोड अवस्था अन्तर्गत मापन गरिएको DCIR सामान्यतया प्रारम्भिक भोल्टेज-स्याग र गर्मी गणनाहरूको लागि अधिक सान्दर्भिक हुन्छ।

13. सेल मिलान र समानान्तर वर्तमान साझेदारी

गणितीय गणनाले प्रत्येक कक्षले समान रूपमा कार्य गर्दछ भन्ने अनुमान गर्छ। वास्तविक कक्षहरूमा क्षमता, आन्तरिक प्रतिरोध, खुला-सर्किट भोल्टेज, आत्म-डिस्चार्ज र उमेरमा भिन्नताहरू छन्।

एउटा प्याकको लागि अभिप्रेरित कक्षहरू सामान्यतया निम्नद्वारा मिल्नुपर्छ:

• रसायन र मोडेल

• उत्पादन ब्याच जहाँ व्यावहारिक

• क्षमता

• एसी र डीसी प्रतिरोध

• ओपन सर्किट भोल्टेज

• चार्जको अवस्था

• सेल्फ डिस्चार्ज

• उमेर र उपयोग इतिहास

उल्लेखनीय रूपमा फरक SOC स्तरहरूमा सेलहरू समानान्तर रूपमा सीधा जडान हुनु हुँदैन। भोल्टेज भिन्नताले मुख्यतया सेल र जडान प्रतिरोध द्वारा सीमित उच्च समीकरण वर्तमान हुन सक्छ।

विभिन्न क्षमताका कोशिकाहरूले स्वचालित रूपमा वर्तमानलाई क्षमता अनुसार विभाजित गर्दैनन्। हालको वितरण आन्तरिक प्रतिरोध, अन्तरसम्बन्ध प्रतिरोध, तापक्रम र बसबार लेआउटले कडा रूपमा प्रभावित छ। नयाँ उत्पादन प्याकको लागि, एउटै अनुमोदित मोडेलको मिल्दो कक्षहरू प्रयोग गर्नु रुचाइएको दृष्टिकोण हो।

BMS ब्यालेन्सिङ सर्किटले उच्च क्षमताको पाउच सेल प्याक भित्र क्षमता वा प्रतिरोधमा ठूलो भिन्नताको लागि तुरुन्त क्षतिपूर्ति गर्न सक्दैन। सेल ग्रेडिङ विधानसभा अघि महत्त्वपूर्ण रहन्छ।

14. पाउच सेलहरूको लागि मेकानिकल डिजाइन

थैली कक्षहरूमा कडा धातुको क्यान हुँदैन। मोड्युल संरचनाले सेल विस्तार प्रबन्ध गर्न, समान समर्थन प्रदान गर्न, ल्यामिनेट फिल्मको सुरक्षा र भरपर्दो थर्मल सम्पर्क कायम राख्नुपर्दछ।

त्यहाँ कुनै विश्वव्यापी सूजन भत्ता वा प्रिलोड दबाब छैन जुन प्रत्येक थैली सेलमा लागू गर्न सकिन्छ।

P70A को लागि, उपलब्ध स्पेसिफिकेशनले संकेत गर्दछ:

• प्रारम्भिक प्रीलोड: 400–500N

• निर्दिष्ट सूजन गुणांक: 6%

• मेकानिकल अवरोध बिना लामो-समय सञ्चालन अनुमति छैन

• दबाब सेल सतह मा समान रूपमा वितरित हुनुपर्छ

यी मानहरू P70A मा लागू हुन्छन् र स्वचालित रूपमा अर्को पाउच सेल मोडेलमा प्रतिलिपि गरिनु हुँदैन।

मोड्युल डिजाइन विचार गर्नुपर्छ:

• अन्त प्लेटहरू र फ्रेम कठोरता

• प्रिलोड विधि

• कम्प्रेसन वा सूजन प्याडहरू

• सेल मोटाई सहिष्णुता

• जीवनको अन्त्यको विस्तार

• बिजुली इन्सुलेशन

• ट्याब र सील सुरक्षा

• शीतलन-सतह सम्पर्क

• निर्माण र सेवा सहिष्णुता

थप जानकारीको लागि, हेर्नुहोस् ब्याट्री प्याक डिजाइनमा किन पाउच सेलहरूलाई कम्प्रेसन आवश्यक हुन्छ.

15. थर्मल व्यवस्थापन

कूलिङ आवश्यकताहरू सी-रेटबाट मात्र चयन गर्न सकिँदैन। कडा रूपमा प्याक गरिएको घेरामा रहेको 1C प्रणालीमा छोटो ड्यूटी चक्र र प्रभावकारी शीतलन संरचना भएको उच्च-वर्तमान प्रणाली भन्दा बढी कठिन थर्मल अवस्था हुन सक्छ।

थर्मल डिजाइन विचार गर्नुपर्छ:

• सेल डीसी प्रतिरोध

• निरन्तर प्रवाह

• शिखर वर्तमान र अवधि

• वर्तमान चार्ज गर्नुहोस्

• मोड्युल ज्यामिति

• सेल स्पेसिङ

• गर्मी स्थानान्तरण दिशा

• परिवेश तापमान

• अधिकतम अनुमति दिइएको सेल तापमान

• अधिकतम सेल-देखि-सेल तापमान भिन्नता

• शीतलन प्रणाली विफलता अवस्थाहरू

सम्भावित रणनीतिहरूमा प्राकृतिक संवहन, जबरजस्ती हावा, प्रवाहकीय शीतलन प्लेटहरू र तरल चिसो समावेश छन्। सही समाधान तातो-उत्पादन मोडेलबाट चयन गरिनु पर्छ र मोड्युल-स्तर तापक्रम परीक्षणद्वारा पुष्टि गर्नुपर्छ।

तापक्रम सेन्सरहरू सम्भावित तातो ठाउँहरू र जडान प्रतिरोधले थप ताप सिर्जना गर्न सक्ने क्षेत्रहरू सहित प्रतिनिधि स्थानहरूमा राख्नुपर्छ।

16. BMS र विद्युतीय सुरक्षा

BMS ले सही श्रृंखला गणना र स्वीकृत सेल भोल्टेज दायरा समर्थन गर्नुपर्छ। 14S प्याकको लागि, BMS ले 14 श्रृंखला-जडित सेल समूहहरूको निगरानी गर्नुपर्छ।

BMS चयन विचार गर्नुपर्छ:

• सेल रसायन विज्ञान

• श्रृंखला गणना

• सामान्य चार्ज-भोल्टेज लक्ष्य

• Overvoltage सुरक्षा थ्रेसहोल्ड

• Undervoltage सुरक्षा थ्रेसहोल्ड

• निरन्तर प्रवाह

• शिखर वर्तमान र अवधि

• सर्ट सर्किट पत्ता लगाउने

• चार्ज र डिस्चार्ज तापमान

• सेन्सर मात्रा र नियुक्ति

• सन्तुलन रणनीति

• भोल्टेज र वर्तमान मापन शुद्धता

• सम्पर्ककर्ता नियन्त्रण

• त्रुटि लगिङ र रिकभरी

BMS ओभरभोल्टेज थ्रेसहोल्ड एक आपतकालीन सुरक्षा सेटिङ हो, सामान्य चार्जर लक्ष्य होइन। चार्जरले नियमित BMS विच्छेदनमा निर्भर नगरी भोल्टेज र वर्तमानलाई सही रूपमा नियमन गर्नुपर्छ।

त्यहाँ कुनै सार्वभौमिक नियम पनि छैन कि प्रत्येक BMS, सम्पर्ककर्ता वा फ्यूज अपेक्षित वर्तमानको 125% मा मूल्याङ्कन गरिनुपर्छ। उपयुक्त डिजाइन मार्जिन घटक, तापमान, कर्तव्य चक्र, सेवा जीवन र लागू मानक मा निर्भर गर्दछ।

फ्यूज चयन विचार गर्नुपर्छ:

• निरन्तर लोड वर्तमान

• केबल र बसबार सुरक्षा

• डीसी रेटेड भोल्टेज

• अधिकतम उपलब्ध दोष वर्तमान

• DC अवरोध रेटिंग

• समय-वर्तमान वक्र

• I²t प्रदर्शन

• BMS र contactors संग समन्वय

उच्च-भोल्टेज वा उच्च-शक्ति प्रणालीहरूलाई मुख्य सम्पर्ककर्ताहरू, प्रि-चार्ज सर्किटहरू, सेवा विच्छेदहरू, इन्सुलेशन निगरानी र समन्वयित त्रुटि अलगावको आवश्यकता हुन सक्छ।

17. एक व्यावहारिक ब्याट्री प्याक गणना कार्यप्रवाह

एक भरपर्दो प्रारम्भिक गणनाले यस क्रमलाई पछ्याउन सक्छ:

1. उपकरणको पूर्ण भोल्टेज दायरा परिभाषित गर्नुहोस्।

2. आवश्यक प्रयोगयोग्य ऊर्जा, निरन्तर शक्ति र शिखर भार परिभाषित गर्नुहोस्।

3. सेल रसायन र सेल मोडेल चयन गर्नुहोस्।

4. स्वीकृत सेल भोल्टेज सीमा र क्षमता परीक्षण सर्तहरू प्रयोग गर्नुहोस्।

5. आवश्यक भोल्टेज दायराबाट श्रृंखला गणना गणना गर्नुहोस्।

6. ऊर्जा र वर्तमान आवश्यकताहरू दुवैबाट समानान्तर गणना गणना गर्नुहोस्।

7. कुल सेल गणना, नाममात्र भोल्टेज, Ah, Wh र kWh गणना गर्नुहोस्।

8. इच्छित SOC विन्डो भित्र प्रयोगयोग्य ऊर्जा अनुमान गर्नुहोस्।

9. न्यूनतम अपरेटिङ भोल्टेजमा हालको आवश्यकता जाँच गर्नुहोस्।

10. भोल्टेज स्याग, तातो उत्पादन र वर्तमान साझेदारी जाँच गर्नुहोस्।

11. BMS, कन्डक्टरहरू, सम्पर्ककर्ताहरू र सुरक्षा उपकरणहरू चयन गर्नुहोस्।

12. मेकानिकल संयम, इन्सुलेशन र शीतलन संरचना डिजाइन गर्नुहोस्।

13. अभिप्रेत लोड र तापमान अवस्था अन्तर्गत प्रोटोटाइप निर्माण र परीक्षण गर्नुहोस्।

14. आवश्यक सुरक्षा, यातायात र आवेदन प्रमाणीकरण पूरा गर्नुहोस्।

स्प्रिेडसिटले पहिलो गणना उत्पादन गर्न सक्छ, तर अन्तिम ब्याट्री प्रणाली पुष्टि गर्न परीक्षण आवश्यक छ।

18. पाउच सेल समाधान अनुरोध गर्दा प्रदान गर्न जानकारी

पाउच सेल वा अनुकूलित ब्याट्री परियोजना मूल्याङ्कन गर्न, सकेसम्म निम्न जानकारी प्रदान गर्नुहोस्:

• आवेदन

• लक्ष्य नाममात्र भोल्टेज

• अधिकतम र न्यूनतम प्रणाली भोल्टेज

• आवश्यक प्रयोगयोग्य ऊर्जा वा सञ्चालन समय

• निरन्तर शक्ति वा वर्तमान

• पीक पावर/वर्तमान र अवधि

• चार्ज समय वा वर्तमान चार्ज

• अधिकतम आयामहरू

• अधिकतम वजन

• सञ्चालन तापमान

• अपेक्षित चक्र जीवन

• शीतलन विधि

• BMS संचार आवश्यकताहरु

• प्रमाणीकरण आवश्यकताहरू

• प्रोटोटाइप र वार्षिक अर्डर मात्रा

Misen सेल चयन, ग्रेडिङ, मोड्युल कन्फिगरेसन र समर्थन गर्दछ अनुकूलित ब्याट्री समाधान विकास । विद्युतीय गतिशीलता, AGVs, रोबोटिक्स, औद्योगिक उपकरण, समुद्री प्रणाली र ऊर्जा भण्डारण अनुप्रयोगहरूको लागि

निष्कर्ष

आधारभूत ब्याट्री प्याक सूत्रहरू सीधा छन्:

नाममात्र प्याक भोल्टेज = शृङ्खला गणना × सेल नाममात्र भोल्टेज

प्याक क्षमता = समानान्तर गणना × सेल क्षमता

प्याक ऊर्जा (Wh) = प्याक भोल्टेज × प्याक क्षमता

प्याक ऊर्जा (kWh) = Wh ÷ 1,000 मा ऊर्जा प्याक गर्नुहोस्

प्रारम्भिक उदाहरणको रूपमा 3.7V 70Ah P70A सेल प्रयोग गर्दै, 14S4P कन्फिगरेसनले प्रदान गर्दछ:

• 51.8V नाममात्र भोल्टेज

• 280Ah नाममात्र क्षमता

• 14.50kWh प्रारम्भिक नेमप्लेट ऊर्जा

• अनुमानित 80% प्रयोगयोग्य SOC विन्डोमा लगभग 11.60kWh

यी संख्याहरू डिजाइन प्रक्रियाको सुरुवात मात्र हुन्। अन्तिम प्रदर्शन भोल्टेज सीमा, डिस्चार्ज अवस्था, तापमान, सेल मिलान, हालको वितरण, मेकानिकल कम्प्रेसन, थर्मल व्यवस्थापन, BMS सेटिङहरू र प्रणाली घाटाहरूमा निर्भर गर्दछ।

उच्च-ऊर्जा NMC पाउच सेल आवश्यक पर्ने परियोजनाहरूको लागि, समीक्षा गर्नुहोस् P70A 3.7V 70Ah पाउच सेल विशिष्टताहरू र परियोजना-आधारित मूल्याङ्कनको लागि आफ्नो भोल्टेज, ऊर्जा, वर्तमान, ठाउँ र तापक्रम आवश्यकताहरू Misen पठाउनुहोस्।

FAQ

तपाईं पाउच सेल ब्याट्री प्याकको kWh कसरी गणना गर्नुहुन्छ?

Wh प्राप्त गर्न Ah मा प्याक क्षमताद्वारा नाममात्र प्याक भोल्टेज गुणन गर्नुहोस्। kWh प्राप्त गर्न Wh परिणामलाई 1,000 ले विभाजन गर्नुहोस्।

उदाहरणका लागि:

51.8V × 280Ah = 14,504Wh = 14.504kWh।

के शृङ्खलामा सेलहरू जडान गर्दा Ah क्षमता बढ्छ?

न। श्रृंखला जडानहरूले भोल्टेज बढाउँछ। Ah क्षमता एक कक्ष वा एक समानान्तर समूह बराबर रहन्छ।

के समानान्तरमा सेलहरू जडान गर्दा भोल्टेज बढ्छ?

होइन। समानान्तर जडानहरूले Ah क्षमता बढाउँछ र वर्तमान क्षमतामा योगदान दिन्छ। भोल्टेज एक सेल वा श्रृंखला स्ट्रिङ बराबर रहन्छ।

14S4P ब्याट्री प्याकमा कति सेलहरू छन्?

एक 14S4P प्याकले प्रत्येक समानान्तर समूहमा चार कक्षहरूसँग 14 श्रृंखला-जडित समूहहरू समावेश गर्दछ:

14 × 4 = 56 कक्षहरू।

के 14S P70A ब्याट्री हरेक 48V प्रणालीसँग उपयुक्त छ?

स्वतः होइन। P70A सन्दर्भ मानहरू प्रयोग गर्दै, 14S प्याकमा लगभग 51.8V को नाममात्र भोल्टेज, 60.2V को सिफारिस गरिएको चार्ज कट-अफ गणना र लागू परिस्थितिहरूमा 38.5V को अन्त्य-अफ-डिस्चार्ज गणना हुन्छ। जडान गरिएको उपकरणले पूर्ण सञ्चालन दायरालाई समर्थन गर्नुपर्छ।

P70A सेलले कति निरन्तर प्रवाह प्रदान गर्न सक्छ?

उपलब्ध स्पेसिफिकेशनले उल्लेख गरिएका सर्तहरू अन्तर्गत 25°C मा 3C को अधिकतम निरन्तर डिस्चार्ज दर सूचीबद्ध गर्दछ। बजार-फेसिङ 70Ah क्षमता वर्गमा आधारित, यो प्रति सेल लगभग 210A सँग मेल खान्छ। अन्तिम हालको सीमाहरूले लागू हुने डाटाशीट सर्तहरू र प्याक-स्तर थर्मल प्रमाणीकरणको पालना गर्नुपर्छ।

के फरक क्षमताको थैली कक्षहरू समानान्तरमा जडान गर्न सकिन्छ?

यो नयाँ उत्पादन प्याकको लागि सिफारिस गरिएको छैन। कक्षहरूले सामान्यतया एउटै अनुमोदित रसायन र मोडेल प्रयोग गर्नुपर्छ र क्षमता, प्रतिरोध, भोल्टेज, SOC र बुढ्यौली अवस्थाको लागि मिल्नुपर्छ।

के प्रयोगयोग्य kWh नेमप्लेट kWh जस्तै हो?

न। नेमप्लेट kWh नाममात्र भोल्टेज र क्षमताबाट गणना गरिन्छ। प्रयोगयोग्य ऊर्जा अनुमति दिइएको SOC र भोल्टेज विन्डो, वर्तमान, तापक्रम, उमेर, BMS सेटिङहरू र प्रणाली दक्षतामा निर्भर गर्दछ।

थैली सेलको लागि कति सुन्निने ठाउँलाई अनुमति दिनुपर्छ?

प्रत्येक पाउच सेलको लागि कुनै विश्वव्यापी प्रतिशत छैन। मेकानिकल डिजाइनले चयन गरिएको सेलको प्रिलोड, मोटाई सहिष्णुता र जीवनको अन्त्यको सूजन आवश्यकताहरू पालना गर्नुपर्छ। उपलब्ध P70A स्पेसिफिकेशनले 6% सूजन गुणांक र 400–500N को प्रारम्भिक प्रीलोडलाई संकेत गर्दछ।