پاؤچ سیل بیٹری پیک کا حساب کیسے لگائیں: سیریز، متوازی، وولٹیج، صلاحیت اور kWh

پاؤچ سیل بیٹری پیک کا حساب لگانا چند آسان فارمولوں سے شروع ہوتا ہے، لیکن قابل استعمال ڈیزائن کے لیے وولٹیج اور صلاحیت کو بڑھانے سے زیادہ کی ضرورت ہوتی ہے۔

سیریز کنکشن پیک وولٹیج کا تعین کرتے ہیں۔ متوازی کنکشن پیک کی صلاحیت کا تعین کرتے ہیں اور موجودہ صلاحیت میں حصہ ڈالتے ہیں۔ سیل کیمسٹری، وولٹیج کی حدیں، خارج ہونے والی شرح، اندرونی مزاحمت، درجہ حرارت، مکینیکل کمپریشن اور بیٹری مینجمنٹ سسٹم (BMS) پھر تعین کرتے ہیں کہ آیا کیلکولیشن شدہ کنفیگریشن مطلوبہ ایپلی کیشن میں محفوظ طریقے سے کام کر سکتی ہے۔

یہ گائیڈ بتاتا ہے کہ سیریز اور متوازی شمار، برائے نام وولٹیج، آہ، ڈبلیو ایچ اور قابل استعمال kWh کا حساب کیسے لگایا جائے۔ اے P70A 3.7V 70Ah NMC پاؤچ سیل کو مرکزی مثال کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔

حسابات بیٹری کے ابتدائی سائز کے لیے موزوں ہیں۔ حتمی ماڈیول اور پیک ڈیزائنز کی تصدیق تازہ ترین سیل ڈیٹا شیٹ، مکمل لوڈ پروفائل اور پیک لیول ٹیسٹ کے نتائج سے ہونی چاہیے۔

کلیدی ٹیک ویز

• سیریز میں جڑے سیل وولٹیج میں اضافہ کرتے ہیں۔ وہ آہ کی صلاحیت میں اضافہ نہیں کرتے ہیں۔

• متوازی طور پر جڑے ہوئے خلیے Ah صلاحیت میں اضافہ کرتے ہیں۔ وہ وولٹیج میں اضافہ نہیں کرتے ہیں۔

• پیک انرجی Wh میں برائے نام پیک وولٹیج کو پیک کی گنجائش سے ضرب کے برابر ہے۔

• نتیجہ کو kWh میں تبدیل کرنے کے لیے Wh کو 1000 سے تقسیم کریں۔

• نام کی تختی کی توانائی اور قابل استعمال توانائی ایک جیسی نہیں ہیں۔

• مسلسل کرنٹ کو سب سے کم آپریٹنگ وولٹیج پر چیک کرنا ضروری ہے، نہ صرف برائے نام وولٹیج پر۔

• زیادہ سے زیادہ چارج اور ڈسچارج وولٹیجز منتخب سیل ڈیٹا شیٹ سے آنے چاہئیں۔

• پاؤچ سیلز کو سیل کے لیے مخصوص مکینیکل روک تھام، سوجن الاؤنس اور تھرمل ڈیزائن کی ضرورت ہوتی ہے۔

• حتمی BMS، فیوز، کونٹیکٹر اور کنڈکٹر کی درجہ بندی کو ایک فیصد کے اصول سے منتخب نہیں کیا جا سکتا۔

1. پہلے بیٹری سسٹم کے تقاضوں کی وضاحت کریں۔

ایک بیٹری پیک کو ایپلی کیشن سے پیچھے کی طرف شمار کیا جانا چاہئے۔ سیل کو منتخب کرنے یا سیریز اور متوازی کنفیگریشن کا فیصلہ کرنے سے پہلے، درج ذیل تقاضوں کی وضاحت کریں:

• ہدف برائے نام نظام وولٹیج

• زیادہ سے زیادہ اجازت شدہ ان پٹ وولٹیج

• کم از کم آپریٹنگ وولٹیج

• مطلوبہ نام کی تختی یا قابل استعمال توانائی

• آپریٹنگ وقت کی ضرورت ہے۔

• مسلسل طاقت اور کرنٹ

• چوٹی کی طاقت، چوٹی موجودہ اور چوٹی کی مدت

• چارجنگ پاور اور چارجنگ ٹائم

• دستیاب تنصیب کے طول و عرض

• بیٹری کا زیادہ سے زیادہ وزن

• آپریٹنگ اور اسٹوریج درجہ حرارت

• متوقع سائیکل زندگی

• کولنگ کا طریقہ

• قابل اطلاق سرٹیفیکیشن اور نقل و حمل کی ضروریات

مثال کے طور پر '48V' کے طور پر مشتہر کردہ سسٹم، موٹر کنٹرولر، انورٹر، DC/DC کنورٹر یا دیگر منسلک آلات کے لحاظ سے بہت مختلف زیادہ سے زیادہ اور کم از کم وولٹیجز کو قبول کر سکتا ہے۔ صرف مشتہر نظام وولٹیج درست سیریز کی گنتی کا تعین کرنے کے لیے کافی نہیں ہے۔

2. سیل کی تفصیلات کو سمجھیں۔

حساب کتاب میں منتخب سیل کی منظور شدہ تصریحات کا استعمال کرنا چاہیے۔ سب سے اہم ان پٹ میں شامل ہیں:

سیل پیرامیٹر	یہ کیوں اہمیت رکھتا ہے۔
برائے نام وولٹیج	ابتدائی پیک وولٹیج اور توانائی کے حساب کتاب کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
تجویز کردہ چارج کٹ آف وولٹیج	چارجر آؤٹ پٹ اور زیادہ سے زیادہ عام پیک وولٹیج کا حساب لگانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
خارج ہونے والی وولٹیج کا اختتام	کم وولٹیج کی حد کا اندازہ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
شرح شدہ یا معیاری صلاحیت	ابتدائی آہ اور توانائی کا تعین کرتا ہے۔
مسلسل خارج ہونے والے مادہ کی درجہ بندی	موجودہ صلاحیت کا تعین کرنے میں مدد کرتا ہے۔
چوٹی ڈسچارج کی درجہ بندی اور دورانیہ	مختصر بوجھ کے واقعات جیسے ایکسلریشن یا موٹر اسٹارٹنگ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
ڈی سی اندرونی مزاحمت	بوجھ کے تحت وولٹیج کی کمی اور مزاحمتی گرمی کا اندازہ لگانے میں مدد کرتا ہے۔
چارج اور خارج ہونے والا درجہ حرارت	اجازت شدہ آپریشن اور موجودہ ڈیریٹنگ کا تعین کرتا ہے۔
ابعاد اور وزن	ماڈیول لے آؤٹ اور پیک لیول انرجی کثافت کے حساب کتاب کے لیے درکار ہے۔
مکینیکل پری لوڈ اور سوجن الاؤنس	پاؤچ سیل ماڈیول ڈیزائن کے لیے درکار ہے۔
سائیکل زندگی کے ٹیسٹ کے حالات	خدمت زندگی کی توقعات کا صحیح طریقے سے موازنہ کرنے کی ضرورت ہے۔

ایک ہی کیمسٹری والے خلیے اب بھی مختلف وولٹیج کی حدیں، موجودہ درجہ بندی اور درجہ حرارت کی حدیں رکھ سکتے ہیں۔ ہر NMC، LFP یا LTO پاؤچ سیل پر ایک یونیورسل وولٹیج سیٹنگ نہ لگائیں۔

Misen متعدد سپلائی کرتا ہے۔ پاؤچ سیل بیٹری کیمسٹری اور صلاحیتیں ۔ بجلی کی نقل و حرکت، AGVs، روبوٹکس، صنعتی آلات، سمندری نظام اور توانائی ذخیرہ کرنے کے منصوبوں کے لیے

3. سیل کیمسٹری کا انتخاب

کیمسٹری وولٹیج کے حساب کتاب، سیریز میں خلیوں کی تعداد، توانائی کی کثافت، سائیکل کی زندگی کا ہدف، بجلی کی صلاحیت اور تھرمل حکمت عملی کو متاثر کرتی ہے۔

کیمسٹری	مخصوص ابتدائی برائے نام وولٹیج	عام انتخاب کی ترجیح
NMC پاؤچ سیل	تقریباً 3.6–3.73V، سیل پر منحصر ہے۔	اعلی توانائی کی کثافت اور کمپیکٹ، ہلکے وزن والے بیٹری سسٹم
LiFePO4 پاؤچ سیل	عام طور پر 3.2V کے ارد گرد	سائیکل کی زندگی، تھرمل استحکام اور صنعتی یا اسٹیشنری ایپلی کیشنز
LTO پاؤچ سیل	عام طور پر 2.3–2.4V کے ارد گرد	اعلی طاقت، تیز رفتار چارج، کم درجہ حرارت آپریشن اور طویل سائیکل زندگی

یہ ابتدائی حوالہ اقدار ہیں، نہ کہ عالمگیر ڈیزائن کی ترتیبات۔ منتخب سیل کی تفصیلات میں بیان کردہ برائے نام وولٹیج، چارج کی حد اور خارج ہونے والی حد کو ہمیشہ استعمال کریں۔

4. حوالہ سیل: P70A 3.7V 70Ah NMC پاؤچ سیل

مرکزی حساب کتاب کی مثال کے لیے، ہم بڑے فارمیٹ کا استعمال کرتے ہیں۔ P70A NMC پاؤچ سیل.

سادہ ابتدائی حسابات کے لیے، مارکیٹ کا سامنا کرنے والی قدریں ہیں:

• برائے نام وولٹیج: 3.7V

• برائے نام صلاحیت کی کلاس: 70Ah

• ابتدائی برائے نام توانائی: 3.7V × 70Ah = 259Wh

• زیادہ سے زیادہ مسلسل اخراج کی شرح: مخصوص حالات کے تحت 25°C پر 3C تک

• 3C سے متعلق تخمینی کرنٹ: 70Ah × 3C = 210A

تفصیلی سیل ڈیٹا ٹیسٹ کے مزید مخصوص حالات فراہم کرتا ہے:

• برائے نام وولٹیج: 0.33C پر 3.73V یا 0.5C پر 3.70V

• معیاری صلاحیت: 0.33C پر کم از کم 68.7Ah یا 0.5C پر کم از کم 67.8Ah

• حسابی توانائی: 3.73V × 68.7Ah کی بنیاد پر تقریباً 256.3Wh

• تجویز کردہ چارج کٹ آف وولٹیج: 4.3V

• اخراج کے اختتامی وولٹیج: بیان کردہ نارمل درجہ حرارت کی حالت کے تحت 2.75V

• AC اندرونی مزاحمت: مخصوص ٹیسٹ کی حالت کے تحت 1.2mΩ سے زیادہ نہیں۔

• DC اندرونی مزاحمت: مخصوص ٹیسٹ کی حالت کے تحت 3.0mΩ سے زیادہ نہیں۔

3.7V اور 70Ah اقدار بنیادی فارمولوں کی پیروی کرنا آسان بناتی ہیں۔ انجینئرنگ کے حتمی حسابات، حصولی کی تفصیلات اور کارکردگی کی ضمانتوں کے لیے، قابل اطلاق ڈیٹا شیٹ ویلیو اور ٹیسٹ کی شرط استعمال کریں۔

5. سیریز کنکشنز وولٹیج کو کیسے بڑھاتے ہیں۔

جب خلیے سیریز میں جڑے ہوتے ہیں، تو ایک سیل یا متوازی گروپ کا مثبت ٹرمینل اگلے کے منفی ٹرمینل سے جڑا ہوتا ہے۔

سیریز کنکشن وولٹیج میں اضافہ کرتے ہیں، جبکہ Ah کی صلاحیت میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی۔

برائے نام پیک وولٹیج = سیریز میں خلیوں کی تعداد × برائے نام سیل وولٹیج

14S کنفیگریشن میں مارکیٹ کا سامنا کرنے والی P70A اقدار کا استعمال:

14 × 3.7V = 51.8V برائے نام

لہذا ایک 14S1P پیک میں ہے:

• برائے نام وولٹیج: 51.8V

• صلاحیت: 70Ah

• خلیوں کی کل تعداد: 14

مکمل وولٹیج کی حد کو بھی چیک کرنا ضروری ہے۔

تجویز کردہ P70A چارج کٹ آف وولٹیج کا استعمال:

14 × 4.3V = 60.2V

بیان کردہ 2.75V اختتامی خارج ہونے والے وولٹیج کا استعمال کرتے ہوئے:

14 × 2.75V = 38.5V

ابتدائی وولٹیج کی حد اس لیے قابل اطلاق حالات کے تحت تقریباً 38.5V سے 60.2V ہے۔

ایک 14S NMC بیٹری کو 48V-کلاس سسٹم کے طور پر مارکیٹ کیا جا سکتا ہے، لیکن یہ خود بخود اسے ہر 48V کنٹرولر یا انورٹر کے ساتھ ہم آہنگ نہیں بناتا ہے۔ تمام منسلک آلات کو بیٹری کی مکمل وولٹیج کی حد کے خلاف چیک کیا جانا چاہیے۔

مزید تفصیلی وضاحت کے لیے دیکھیں NMC پاؤچ سیل وولٹیج: حدود اور BMS سیٹنگز.

6. متوازی کنکشن کس طرح صلاحیت میں اضافہ کرتے ہیں۔

جب خلیے متوازی طور پر جڑے ہوتے ہیں، تمام مثبت ٹرمینلز ایک ساتھ جڑے ہوتے ہیں اور تمام منفی ٹرمینلز ایک ساتھ جڑے ہوتے ہیں۔

متوازی کنکشن آہ کی صلاحیت میں اضافہ کرتے ہیں، جبکہ وولٹیج ایک سیل یا ایک سیریز گروپ کے برابر رہتا ہے۔

پیک کی گنجائش = سیلز کی تعداد متوازی × سیل کی گنجائش

متوازی طور پر چار P70A خلیات کا استعمال:

4 × 70Ah = 280Ah

لہذا ایک 4P گروپ ہے:

• برائے نام وولٹیج: 3.7V

• صلاحیت: 280Ah

• خلیوں کی کل تعداد: 4

متوازی کنکشن بھی موجودہ صلاحیت کو بڑھا سکتے ہیں۔ ابتدائی سائز کے لیے:

متوازی گروپ کی موجودہ صلاحیت ≈ متوازی خلیوں کی تعداد × منظور شدہ سنگل سیل کرنٹ

اگر ایک 70Ah-کلاس P70A سیل مخصوص ٹیسٹ کی شرائط کے تحت 3C پر تقریباً 210A کو سپورٹ کرتا ہے، تو ایک چار سیل کے متوازی گروپ میں تقریباً 840A کی نظریاتی سیل سطح کی موجودہ صلاحیت ہے۔

تاہم، یہ خود بخود محفوظ پیک کرنٹ نہیں ہے۔

آخری موجودہ حد کا تعین ان میں سے کم ترین منظور شدہ حد سے کیا جاتا ہے:

• خلیات

• سیل ٹیبز

• بس بار یا لچکدار کنیکٹر

• ویلڈڈ یا بولڈ جوڑ

• بی ایم ایس

• رابطہ کرنے والے

• فیوز

• کیبلز اور کنیکٹر

• کولنگ سسٹم

• درجہ حرارت میں اضافے کی اجازت ہے۔

متوازی کرنٹ شیئرنگ سیل ریزسٹنس، کنکشن ریزسٹنس، بس بار کی ہم آہنگی، درجہ حرارت اور سیل میچنگ پر بھی منحصر ہے۔ ایک نظریاتی ضرب ہمیشہ برقی اور تھرمل توثیق کے بعد ہونی چاہیے۔

7. سیریز-متوازی پیک کا حساب کیسے لگائیں۔

ایک 14S4P کنفیگریشن میں 14 سیریز سے منسلک گروپ ہوتے ہیں، جن میں ہر گروپ کے اندر متوازی طور پر چار سیل جڑے ہوتے ہیں۔

سیل کی کل تعداد ہے:

کل سیل = سیریز کی گنتی × متوازی گنتی

14 × 4 = 56 خلیات

P70A مثال کے لیے:

• سیریز کی تعداد: 14

• متوازی تعداد: 4

• کل خلیات: 56

• برائے نام پیک وولٹیج: 51.8V

• پیک کی گنجائش: 280Ah

اصطلاح '14S4P' کو ایک برقی خاکہ کے ذریعے سپورٹ کیا جانا چاہیے جس میں متوازی گروپس، BMS سینسنگ پوائنٹس، مین کرنٹ پاتھ اور پروٹیکشن ڈیوائسز دکھائے جائیں۔ سپلائر ڈرائنگ کا جائزہ لیتے وقت صرف تحریری ترتیب کے نام پر انحصار نہ کریں۔

کچھ بیٹری سسٹم پیک لیول پر متوازی طور پر جڑے ہوئے الگ سے محفوظ شدہ سیریز کے تار استعمال کرتے ہیں۔ یہ انتظام فالتو پن فراہم کر سکتا ہے، لیکن اس کے لیے BMS یونٹس، رابطہ کاروں، فیوز اور مواصلاتی نظام کے درمیان محتاط ہم آہنگی کی ضرورت ہے۔ صحیح ٹوپولوجی کا انحصار پراجیکٹ کی حفاظت، سروس اور فالٹ آئسولیشن کی ضروریات پر ہے۔

8. Wh اور kWh کا حساب کیسے لگایا جائے۔

بیٹری کی توانائی کو عام طور پر واٹ گھنٹے یا کلو واٹ گھنٹے میں ظاہر کیا جاتا ہے۔

پیک انرجی (Wh) = برائے نام پیک وولٹیج × پیک کی گنجائش

اسی نتیجہ کا تخمینہ براہ راست سیل کی گنتی سے لگایا جا سکتا ہے:

پیک انرجی (Wh) = S × P × سیل برائے نام وولٹیج × سیل کی گنجائش

14S4P P70A مثال کے لیے:

• برائے نام پیک وولٹیج: 51.8V

• پیک کی گنجائش: 280Ah

51.8V × 280Ah = 14,504Wh

Wh کو kWh میں تبدیل کریں:

14,504Wh ÷ 1,000 = 14.504kWh

اس لیے ابتدائی نام پلیٹ کی توانائی تقریباً ہے:

14.50kWh

3.73V اور 68.7Ah کی زیادہ قدامت پسند ڈیٹا شیٹ ٹیسٹ اقدار کا استعمال کرتے ہوئے:

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

فرق واضح کرتا ہے کہ مارکیٹ کا سامنا کرنے والی صلاحیت کی کلاس اور ڈیٹا شیٹ کی جانچ شدہ کم از کم صلاحیت کو ایک جیسا کیوں نہیں سمجھا جانا چاہیے۔ گارنٹیڈ پیک کی کارکردگی کے لیے، قابل اطلاق تصریح کی قدر استعمال کریں۔

آپ سیل لیول اور پیک لیول انرجی کے درمیان فرق کے بارے میں مزید جان سکتے ہیں۔ پاؤچ سیل انرجی ڈینسٹی کی وضاحت: Wh/kg، Wh/L اور قابل استعمال پیک انرجی.

9. فوری P70A پیک کیلکولیشن ٹیبل

درج ذیل اقدار ابتدائی سائز کے لیے 3.7V اور 70Ah استعمال کرتی ہیں۔

کنفیگریشن	سیل کی گنتی	برائے نام وولٹیج کی	صلاحیت	نیم پلیٹ توانائی	80% قابل استعمال SOC ونڈو پر تخمینی توانائی
14S1P	14	51.8V	70ھ	3.63kWh	2.90kWh
14S2P	28	51.8V	140ھ	7.25kWh	5.80kWh
14S3P	42	51.8V	210ھ	10.88kWh	8.70kWh
14S4P	56	51.8V	280ھ	14.50kWh	11.60kWh

یہ اقدار ابتدائی ہیں۔ اصل ڈیلیوری ایبل انرجی کا انحصار منظور شدہ وولٹیج ونڈو، لوڈ کرنٹ، درجہ حرارت، سیل ایجنگ، BMS سیٹنگز اور سسٹم کے نقصانات پر ہوتا ہے۔

10. نیم پلیٹ انرجی بمقابلہ قابل استعمال توانائی

نیم پلیٹ کی توانائی کا حساب برائے نام وولٹیج اور صلاحیت سے کیا جاتا ہے۔ قابل استعمال توانائی وہ مقدار ہے جس تک ایپلیکیشن منتخب آپریٹنگ ونڈو کے اندر رسائی حاصل کر سکتی ہے۔

ابتدائی تخمینہ کے لیے:

قابل استعمال توانائی ≈ نیم پلیٹ توانائی × قابل استعمال SOC ونڈو

اگر ایک 14S4P P70A پیک میں 14.50kWh ابتدائی نام پلیٹ توانائی ہے اور وہ 80% SOC ونڈو کے ذریعے کام کرتا ہے:

14.50kWh × 0.80 = تقریباً 11.60kWh

یہ ایک تخمینہ ہے، کوئی ضمانت یافتہ پیداوار نہیں۔

اصل قابل استعمال توانائی اس سے متاثر ہوتی ہے:

• سیل ڈسچارج وکر

• چارج اور ڈسچارج کی حد

• خارج ہونے کی شرح

• وولٹیج کی کمی

• محیطی اور سیل کا درجہ حرارت

• خلیے سے خلیے میں تغیر

• صحت کی حالت

• BMS کٹ آف حکمت عملی

• کیبل اور رابطہ کار کے نقصانات

• DC/DC کنورٹر، موٹر کنٹرولر یا انورٹر کی کارکردگی

اگر قابل استعمال توانائی ابھی بھی بیٹری کی سروس لائف کے اختتام کے قریب حاصل کی جانی چاہیے، تو ابتدائی سائز میں زندگی کے اختتامی صلاحیت کے ہدف اور تبادلوں کی کارکردگی پر بھی غور کیا جا سکتا ہے:

مطلوبہ نام پلیٹ توانائی ≈ ہدف قابل استعمال توانائی ÷ (استعمال کے قابل SOC ونڈو × آخر زندگی کی صلاحیت کا حصہ × نظام کی کارکردگی)

یہ فارمولہ ابتدائی سائز کے لیے مفید ہے۔ سیل ڈسچارج ڈیٹا اور پیک لیول ٹیسٹنگ سے حتمی کارکردگی کی تصدیق ہونی چاہیے۔

11. پاور سے کرنٹ کا حساب لگائیں۔

بیٹری پیک ڈیزائنرز اکثر amps میں موجودہ قیمت کے بجائے kW میں مطلوبہ پاور ویلیو کے ساتھ شروع کرتے ہیں۔

رشتہ یہ ہے:

پاور = وولٹیج × کرنٹ

لہذا:

کرنٹ = پاور ÷ وولٹیج

14S P70A پیک کے برائے نام وولٹیج پر 10kW بوجھ کے لیے:

10,000W ÷ 51.8V = تقریباً 193A

اگر کنٹرولر 10kW کو برقرار رکھنے کی کوشش کرتا ہے کیونکہ بیٹری وولٹیج 38.5V تک گر جاتا ہے:

10,000W ÷ 38.5V = تقریباً 260A

اس سے پتہ چلتا ہے کہ کرنٹ کا حساب صرف برائے نام وولٹیج پر کیوں نہیں کیا جانا چاہیے۔ مسلسل بجلی کے بوجھ کے لیے، بیٹری وولٹیج گرنے پر کرنٹ بڑھ جاتا ہے۔

سیلز، بی ایم ایس، بس بارز، کنٹیکٹرز، فیوز اور کیبلز کو وولٹیج، پاور، درجہ حرارت اور دورانیے کے سب سے زیادہ متعلقہ امتزاج سے جانچا جانا چاہیے۔

12. وولٹیج سیگ اور ہیٹ جنریشن

بوجھ کے نیچے سیل وولٹیج اس کے آرام دہ اوپن سرکٹ وولٹیج سے کم ہے۔ ایک آسان وولٹیج-سگ تخمینہ ہے:

وولٹیج کی کمی ≈ موجودہ × DC مزاحمت

اصلی پیک مزاحمت میں سیل مزاحمت سے زیادہ شامل ہے۔ اس میں یہ بھی شامل ہے:

• ٹیبز

• بس بارس

• جوڑ

• فیوز

• رابطہ کرنے والے

• کیبلز

• کنیکٹرز

• متوازی موجودہ تقسیم کے فرق

مزاحمتی حرارت کا ایک آسان تخمینہ ہے:

بجلی کا نقصان ≈ موجودہ² × مزاحمت

اس لیے حرارت تقریباً ایک آسان مزاحمتی ماڈل میں کرنٹ کے مربع کے ساتھ بڑھتی ہے، نہ کہ تیزی سے۔ اصل حرارت کی پیداوار اور درجہ حرارت میں اضافہ SOC، سیل کے درجہ حرارت، مزاحمتی تبدیلیوں، ٹھنڈک کے حالات اور ڈیوٹی سائیکل پر بھی منحصر ہے۔

1kHz پر ماپا جانے والا ACIR لوڈ وولٹیج کی کمی کی پیش گوئی کرنے کے لیے خود بخود استعمال نہیں ہونا چاہیے۔ ایک متعین لوڈ کی حالت کے تحت ماپا جانے والا DCIR عام طور پر ابتدائی وولٹیج-سگ اور گرمی کے حساب سے زیادہ متعلقہ ہوتا ہے۔

13. سیل میچنگ اور متوازی کرنٹ شیئرنگ

ریاضیاتی حسابات فرض کرتے ہیں کہ ہر خلیہ یکساں کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے۔ اصلی خلیوں میں صلاحیت، اندرونی مزاحمت، اوپن سرکٹ وولٹیج، خود خارج ہونے والے مادہ اور عمر بڑھنے میں فرق ہوتا ہے۔

ایک پیک کے لیے بنائے گئے سیل کو عام طور پر اس سے ملایا جانا چاہیے:

• کیمسٹری اور ماڈل

• پروڈکشن بیچ جہاں عملی ہو۔

• صلاحیت

• AC اور DC مزاحمت

• اوپن سرکٹ وولٹیج

• چارج کی حالت

• خود خارج ہونا

• عمر اور استعمال کی تاریخ

نمایاں طور پر مختلف SOC سطحوں پر سیلز کو براہ راست متوازی طور پر منسلک نہیں کیا جانا چاہئے۔ وولٹیج کا فرق ایک اعلی برابری کرنٹ کا سبب بن سکتا ہے جو بنیادی طور پر سیل اور کنکشن کی مزاحمت سے محدود ہوتا ہے۔

مختلف صلاحیت والے خلیے خود بخود کرنٹ کو صلاحیت کے مطابق تقسیم نہیں کرتے۔ موجودہ تقسیم اندرونی مزاحمت، انٹرکنکشن مزاحمت، درجہ حرارت اور بس بار لے آؤٹ سے سخت متاثر ہوتی ہے۔ نئے پروڈکشن پیک کے لیے، ایک ہی منظور شدہ ماڈل کے مماثل سیلز کا استعمال ترجیحی طریقہ ہے۔

ایک BMS بیلنسنگ سرکٹ اعلی صلاحیت والے پاؤچ سیل پیک کے اندر صلاحیت یا مزاحمت میں بڑے فرق کی فوری تلافی نہیں کر سکتا۔ اسمبلی سے پہلے سیل کی درجہ بندی اہم رہتی ہے۔

14. پاؤچ سیلز کے لیے مکینیکل ڈیزائن

پاؤچ سیلوں میں دھاتی کین سخت نہیں ہوتی ہے۔ ماڈیول کی ساخت کو سیل کی توسیع کا انتظام کرنا، یکساں مدد فراہم کرنا، ٹکڑے ٹکڑے کی فلم کی حفاظت اور قابل اعتماد تھرمل رابطے کو برقرار رکھنا چاہیے۔

کوئی عالمگیر سوجن الاؤنس یا پری لوڈ پریشر نہیں ہے جو ہر پاؤچ سیل پر لگایا جا سکتا ہے۔

P70A کے لیے، دستیاب تفصیلات بتاتی ہیں:

• ابتدائی پری لوڈ: 400–500N

• مخصوص سوجن گتانک: 6%

• میکانکی روک تھام کے بغیر طویل مدتی آپریشن کی اجازت نہیں ہے۔

• دباؤ کو سیل کی سطح پر یکساں طور پر تقسیم کیا جانا چاہئے۔

یہ اقدار P70A پر لاگو ہوتی ہیں اور خود بخود کسی دوسرے پاؤچ سیل ماڈل میں کاپی نہیں کی جانی چاہئیں۔

ماڈیول ڈیزائن پر غور کرنا چاہئے:

• اختتامی پلیٹیں اور فریم کی سختی۔

• پری لوڈ کا طریقہ

• کمپریشن یا سوجن پیڈ

• سیل موٹائی رواداری

• زندگی کے آخر میں توسیع

• برقی موصلیت

• ٹیب اور مہر تحفظ

• کولنگ سطح کا رابطہ

• مینوفیکچرنگ اور سروس رواداری

مزید معلومات کے لیے دیکھیں بیٹری پیک ڈیزائن میں پاؤچ سیلز کو کمپریشن کی ضرورت کیوں ہوتی ہے۔.

15. تھرمل مینجمنٹ

کولنگ کی ضروریات کو صرف C-ریٹ سے منتخب نہیں کیا جا سکتا۔ مضبوطی سے بھرے انکلوژر میں ایک 1C سسٹم میں مختصر ڈیوٹی سائیکل اور موثر کولنگ ڈھانچہ والے اعلی کرنٹ سسٹم سے زیادہ مشکل تھرمل حالات ہو سکتے ہیں۔

تھرمل ڈیزائن پر غور کرنا چاہئے:

• سیل ڈی سی مزاحمت

• مسلسل کرنٹ

• چوٹی کرنٹ اور دورانیہ

• چارج کرنٹ

• ماڈیول جیومیٹری

• سیل وقفہ کاری

• حرارت کی منتقلی کی سمت

• محیطی درجہ حرارت

• زیادہ سے زیادہ اجازت شدہ سیل درجہ حرارت

• زیادہ سے زیادہ سیل ٹو سیل درجہ حرارت کا فرق

• کولنگ سسٹم کی ناکامی کے حالات

ممکنہ حکمت عملیوں میں قدرتی نقل و حمل، جبری ہوا، کنڈکٹیو کولنگ پلیٹس اور مائع کولنگ شامل ہیں۔ صحیح حل کو گرمی پیدا کرنے والے ماڈل سے منتخب کیا جانا چاہئے اور ماڈیول کی سطح کے درجہ حرارت کی جانچ سے تصدیق کی جانی چاہئے۔

درجہ حرارت کے سینسر نمائندہ مقامات پر رکھے جائیں، بشمول ممکنہ گرم مقامات اور وہ علاقے جہاں کنکشن کی مزاحمت اضافی گرمی پیدا کر سکتی ہے۔

16. BMS اور الیکٹریکل پروٹیکشن

BMS کو قطعی سیریز کی گنتی اور منظور شدہ سیل وولٹیج کی حد کی حمایت کرنی چاہیے۔ 14S پیک کے لیے، BMS کو 14 سیریز سے منسلک سیل گروپس کی نگرانی کرنی چاہیے۔

BMS انتخاب پر غور کرنا چاہئے:

• سیل کیمسٹری

• سلسلہ شمار

• عام چارج وولٹیج کا ہدف

• اوور وولٹیج تحفظ کی حد

• انڈر وولٹیج تحفظ کی حد

• مسلسل کرنٹ

• چوٹی کرنٹ اور دورانیہ

• شارٹ سرکٹ کا پتہ لگانا

• چارج اور خارج ہونے والا درجہ حرارت

• سینسر کی مقدار اور جگہ کا تعین

• توازن کی حکمت عملی

• وولٹیج اور موجودہ پیمائش کی درستگی

• رابطہ کنندہ کنٹرول

• فالٹ لاگنگ اور ریکوری

BMS اوور وولٹیج کی حد ایک ہنگامی تحفظ کی ترتیب ہے، عام چارجر کا ہدف نہیں۔ چارجر کو معمول کے BMS منقطع ہونے پر منحصر کیے بغیر وولٹیج اور کرنٹ کو صحیح طریقے سے ریگولیٹ کرنا چاہیے۔

یہ بھی کوئی آفاقی اصول نہیں ہے کہ ہر BMS، contactor یا فیوز کو متوقع کرنٹ کے بالکل 125% پر درجہ بندی کیا جائے۔ مناسب ڈیزائن مارجن جزو، درجہ حرارت، ڈیوٹی سائیکل، سروس کی زندگی اور قابل اطلاق معیار پر منحصر ہے.

فیوز کے انتخاب پر غور کرنا چاہئے:

• مسلسل لوڈ کرنٹ

• کیبل اور بس بار کا تحفظ

• ڈی سی ریٹیڈ وولٹیج

• زیادہ سے زیادہ دستیاب فالٹ کرنٹ

• ڈی سی مداخلت کی درجہ بندی

• وقت کا موجودہ وکر

• I²t کارکردگی

• BMS اور رابطہ کاروں کے ساتھ کوآرڈینیشن

ہائی وولٹیج یا ہائی پاور سسٹم کو مین کنٹیکٹرز، پری چارج سرکٹس، سروس منقطع، موصلیت کی نگرانی اور مربوط فالٹ آئسولیشن کی بھی ضرورت پڑ سکتی ہے۔

17. ایک عملی بیٹری پیک کیلکولیشن ورک فلو

ایک قابل اعتماد ابتدائی حساب اس ترتیب کی پیروی کر سکتا ہے:

1. سامان کی مکمل وولٹیج کی حد کی وضاحت کریں۔

2. مطلوبہ قابل استعمال توانائی، مسلسل بجلی اور چوٹی کے بوجھ کی وضاحت کریں۔

3. سیل کیمسٹری اور سیل ماڈل منتخب کریں۔

4. منظور شدہ سیل وولٹیج کی حدود اور صلاحیت کی جانچ کی شرائط کا استعمال کریں۔

5. مطلوبہ وولٹیج کی حد سے سیریز کی گنتی کا حساب لگائیں۔

6. توانائی اور موجودہ ضروریات دونوں سے متوازی گنتی کا حساب لگائیں۔

7. سیل کی کل گنتی، برائے نام وولٹیج، آہ، ڈبلیو ایچ اور کلو واٹ کا حساب لگائیں۔

8. مطلوبہ SOC ونڈو کے اندر قابل استعمال توانائی کا اندازہ لگائیں۔

9. سب سے کم آپریٹنگ وولٹیج پر موجودہ ضرورت کو چیک کریں۔

10. وولٹیج سیگ، ہیٹ جنریشن اور کرنٹ شیئرنگ چیک کریں۔

11. BMS، کنڈکٹرز، رابطہ کار اور حفاظتی آلات منتخب کریں۔

12. مکینیکل تحمل، موصلیت اور کولنگ ڈھانچہ ڈیزائن کریں۔

13. مطلوبہ بوجھ اور درجہ حرارت کے حالات کے تحت ایک پروٹو ٹائپ بنائیں اور جانچیں۔

14. مطلوبہ حفاظت، نقل و حمل اور درخواست کا سرٹیفیکیشن مکمل کریں۔

ایک اسپریڈشیٹ پہلا حساب تیار کر سکتی ہے، لیکن آخری بیٹری سسٹم کی تصدیق کے لیے جانچ کی ضرورت ہے۔

18. پاؤچ سیل حل کی درخواست کرتے وقت فراہم کرنے کے لیے معلومات

پاؤچ سیل یا حسب ضرورت بیٹری پروجیکٹ کا جائزہ لینے کے لیے، زیادہ سے زیادہ درج ذیل معلومات فراہم کریں:

• درخواست

• ہدف برائے نام وولٹیج

• زیادہ سے زیادہ اور کم از کم سسٹم وولٹیج

• قابل استعمال توانائی یا آپریٹنگ وقت کی ضرورت ہے۔

• مسلسل طاقت یا کرنٹ

• چوٹی کی طاقت/موجودہ اور دورانیہ

• چارج کرنے کا وقت یا چارج کرنٹ

• زیادہ سے زیادہ ابعاد

• زیادہ سے زیادہ وزن

• آپریٹنگ درجہ حرارت

• متوقع سائیکل زندگی

• کولنگ کا طریقہ

• BMS مواصلات کی ضروریات

• سرٹیفیکیشن کے تقاضے

• پروٹو ٹائپ اور سالانہ آرڈر کی مقدار

Misen سیل سلیکشن، گریڈنگ، ماڈیول کنفیگریشن اور کو سپورٹ کرتا ہے۔ حسب ضرورت بیٹری سلوشن ڈیولپمنٹ ۔ بجلی کی نقل و حرکت، AGVs، روبوٹکس، صنعتی آلات، سمندری نظام اور توانائی ذخیرہ کرنے کی ایپلی کیشنز کے لیے

نتیجہ

بیٹری پیک کے بنیادی فارمولے سیدھے ہیں:

برائے نام پیک وولٹیج = سیریز کا شمار × سیل برائے نام وولٹیج

پیک کی گنجائش = متوازی گنتی × سیل کی گنجائش

پیک انرجی (Wh) = پیک وولٹیج × پیک کی گنجائش

پیک انرجی (kWh) = توانائی کو Wh ÷ 1,000 میں پیک کریں۔

ابتدائی مثال کے طور پر 3.7V 70Ah P70A سیل کا استعمال کرتے ہوئے، ایک 14S4P کنفیگریشن فراہم کرتا ہے:

• 51.8V برائے نام وولٹیج

• 280Ah برائے نام صلاحیت

• 14.50kWh ابتدائی نام پلیٹ توانائی

• تقریباً 11.60kWh ایک فرض شدہ 80% قابل استعمال SOC ونڈو پر

یہ نمبر صرف ڈیزائن کے عمل کا آغاز ہیں۔ حتمی کارکردگی کا انحصار وولٹیج کی حدود، خارج ہونے والے مادہ کے حالات، درجہ حرارت، سیل میچنگ، موجودہ تقسیم، مکینیکل کمپریشن، تھرمل مینجمنٹ، BMS سیٹنگز اور سسٹم کے نقصانات پر ہوتا ہے۔

ایسے منصوبوں کے لیے جن کے لیے اعلی توانائی والے NMC پاؤچ سیل کی ضرورت ہوتی ہے، اس کا جائزہ لیں۔ P70A 3.7V 70Ah پاؤچ سیل کی وضاحتیں اور Misen کو پروجیکٹ پر مبنی تشخیص کے لیے اپنے وولٹیج، توانائی، کرنٹ، جگہ اور درجہ حرارت کی ضروریات بھیجیں۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

آپ پاؤچ سیل بیٹری پیک کے kWh کا حساب کیسے لگاتے ہیں؟

Wh حاصل کرنے کے لیے برائے نام پیک وولٹیج کو Ah میں پیک کی گنجائش سے ضرب دیں۔ kWh حاصل کرنے کے لیے Wh نتیجہ کو 1,000 سے تقسیم کریں۔

مثال کے طور پر:

51.8V × 280Ah = 14,504Wh = 14.504kWh۔

کیا سیریز میں خلیات کو جوڑنے سے Ah کی صلاحیت میں اضافہ ہوتا ہے؟

نمبر سیریز کنکشن وولٹیج میں اضافہ کرتے ہیں۔ Ah کی صلاحیت ایک سیل یا ایک متوازی گروپ کے برابر رہتی ہے۔

کیا متوازی خلیوں کو جوڑنے سے وولٹیج میں اضافہ ہوتا ہے؟

نمبر متوازی کنکشنز Ah صلاحیت کو بڑھاتے ہیں اور موجودہ صلاحیت میں حصہ ڈالتے ہیں۔ وولٹیج ایک سیل یا سیریز سٹرنگ کے برابر رہتا ہے۔

14S4P بیٹری پیک میں کتنے سیل ہیں؟

ایک 14S4P پیک میں 14 سیریز سے منسلک گروپس ہیں جن میں ہر ایک متوازی گروپ میں چار سیل ہیں:

14 × 4 = 56 خلیات۔

کیا 14S P70A بیٹری ہر 48V سسٹم کے ساتھ مطابقت رکھتی ہے؟

خود بخود نہیں۔ P70A حوالہ اقدار کا استعمال کرتے ہوئے، 14S پیک میں تقریباً 51.8V کا معمولی وولٹیج، 60.2V کا تجویز کردہ چارج کٹ آف کیلکولیشن اور قابل اطلاق حالات کے تحت 38.5V کا اختتامی خارج ہونے والا حساب کتاب ہے۔ منسلک آلات کو مکمل آپریٹنگ رینج کی حمایت کرنی چاہیے۔

P70A سیل کتنا مسلسل کرنٹ فراہم کر سکتا ہے؟

دستیاب تفصیلات بیان کردہ شرائط کے تحت 25°C پر 3C کی زیادہ سے زیادہ مسلسل خارج ہونے والی شرح کو درج کرتی ہے۔ مارکیٹ کا سامنا کرنے والی 70Ah صلاحیت کی کلاس کی بنیاد پر، یہ تقریباً 210A فی سیل کے مساوی ہے۔ آخری موجودہ حدود کو قابل اطلاق ڈیٹا شیٹ کی شرائط اور پیک لیول تھرمل توثیق کی پیروی کرنی چاہیے۔

کیا مختلف صلاحیت والے پاؤچ سیلز متوازی طور پر منسلک ہوسکتے ہیں؟

نئے پروڈکشن پیک کے لیے اس کی سفارش نہیں کی جاتی ہے۔ خلیات کو عام طور پر ایک ہی منظور شدہ کیمسٹری اور ماڈل استعمال کرنا چاہیے اور صلاحیت، مزاحمت، وولٹیج، SOC اور عمر رسیدہ حالت کے لیے مماثل ہونا چاہیے۔

کیا قابل استعمال kWh نام کی تختی kWh جیسا ہے؟

نمبر۔ نیم پلیٹ kWh کا حساب برائے نام وولٹیج اور صلاحیت سے کیا جاتا ہے۔ قابل استعمال توانائی کا انحصار اجازت یافتہ SOC اور وولٹیج ونڈو، کرنٹ، درجہ حرارت، عمر بڑھنے، BMS سیٹنگز اور سسٹم کی کارکردگی پر ہے۔

پاؤچ سیل کے لیے سوجن کی کتنی جگہ ہونی چاہیے؟

ہر پاؤچ سیل کے لیے کوئی آفاقی فیصد نہیں ہے۔ مکینیکل ڈیزائن کو منتخب سیل کے پری لوڈ، موٹائی کی رواداری اور زندگی کے آخری سوجن کی ضروریات کو پورا کرنا چاہیے۔ دستیاب P70A تفصیلات 6% سوجن کے گتانک اور 400–500N کے ابتدائی پری لوڈ کی نشاندہی کرتی ہے۔