बैटरी और BMS इंजीनियरिंग कैलकुलेटर

Li-ion बैटरी और BMS इंजीनियरों के लिए सेल डेटाशीट से चलने वाले पैक साइज़िंग, C-रेट, साइकल लाइफ, SOH और थर्मल रनअवे कैलकुलेटर।

उपलब्ध उपकरण

बैटरी और BMS इंजीनियरिंग संदर्भ

ये कैलकुलेटर सेल डेटाशीट स्पेसिफिकेशन को पैक-स्तर की संख्याओं में बदलते हैं जिन्हें आप डिज़ाइन समीक्षा में बचा सकें। EV ट्रैक्शन बैटरी साइज़ कर रहा कोई पैक इंजीनियर सेल के नाममात्र वोल्टेज, क्षमता और गुरुत्वीय ऊर्जा घनत्व से शुरू करता है, फिर सीरीज़-पैरेलल विन्यास, सतत और पीक C-रेट, और आंतरिक प्रतिरोध से होते हुए सबसे खराब-स्थिति लोड पल्स के तहत वोल्टेज sag का अनुमान लगाता है। constant-current constant-voltage चार्ज प्रोफ़ाइल ट्यून कर रहा BMS इंजीनियर चार्जिंग-प्रोफ़ाइल टूल का उपयोग निर्माता के अनुशंसित प्रोटोकॉल के विरुद्ध taper current थ्रेशोल्ड, float वोल्टेज पर absorption समय और cut-off स्थितियाँ सत्यापित करने के लिए करता है। विश्वसनीयता इंजीनियर depth-of-discharge के विरुद्ध साइकल-लाइफ वक्र पढ़कर किसी दिए गए दैनिक ड्यूटी चक्र पर end-of-life क्षमता का पूर्वानुमान लगाते हैं, और अपेक्षित परिवेशी तापमान पर calendar और cyclic ageing के संयोजन से state-of-health क्षय की गणना करते हैं। थर्मल इंजीनियर रनअवे प्रारंभ तापमान और self-discharge दर की सहज जाँच करके शीतलन मार्जिन साइज़ करते हैं। प्रत्येक टूल इलेक्ट्रोकैमिकल आंतरिक व्यवहार के बजाय प्रकाशित डेटाशीट पैरामीटर पर काम करता है।

ये टूल्स किनके लिए हैं

लक्षित उपयोगकर्ता हैं बैटरी सेल और पैक इंजीनियर जो सेल-स्तरीय स्पेसिफिकेशन को मॉड्यूल और पैक डिज़ाइन में बदलते हैं, EV पावरट्रेन डिज़ाइनर जो वाहन रेंज, पैक भार और सतत डिस्चार्ज क्षमता को उम्मीदवार सेल रसायनों के विरुद्ध संतुलित करते हैं, BESS परियोजना इंजीनियर जो peak shaving, आवृत्ति नियमन, या सौर self-consumption के लिए स्थिर भंडारण प्रणालियाँ साइज़ करते हैं, और ई-बाइक, पावर टूल या ऑफ-ग्रिड सौर अनुप्रयोगों के लिए 18650 या 21700 पैक बना रहे शौकीन। टेस्ट और वैलिडेशन इंजीनियर abuse-test मैट्रिक्स या cycler आवंटन में प्रतिबद्ध होने से पहले इन कैलकुलेटरों को सहज जाँच के रूप में उपयोग करते हैं। ये टूल्स Doyle-Fuller-Newman pseudo-two-dimensional सिमुलेशन जैसी पूर्ण इलेक्ट्रोकेमिकल मॉडलिंग, आसन्न सेलों के बीच रनअवे प्रसार के लिए सेल-स्तरीय फाइनाइट-एलिमेंट थर्मल विश्लेषण, या किसी मान्यताप्राप्त गुणवत्ता प्रणाली के तहत औपचारिक सुरक्षा प्रमाणन परीक्षण प्रोटोकॉल के निष्पादन का विकल्प नहीं हैं। उन वर्कफ्लो के लिए COMSOL Multiphysics, GT-AutoLion या Simcenter Battery Design Studio का उपयोग करें और परिवहन तथा उत्पाद प्रमाणन के लिए किसी प्रमाणित परीक्षण प्रयोगशाला के साथ साझेदारी करें।

मानक और संदर्भ मॉडल

गणना विधियाँ Li-ion डिज़ाइन में प्रयुक्त प्रमुख उद्योग मानकों और डेटाशीट परंपराओं को संदर्भित करती हैं। UN 38.3 लिथियम बैटरी परिवहन अर्हता को शासित करता है, जिसमें ऊँचाई सिमुलेशन, thermal cycling, कंपन, यांत्रिक shock, external short-circuit, impact, overcharge और forced-discharge प्रोटोकॉल शामिल हैं। IEC 62133 पोर्टेबल sealed secondary सेल और बैटरी पर लागू होता है, जबकि IEC 62619 motive और stationary उपयोग सहित औद्योगिक Li-ion अनुप्रयोगों को कवर करता है। UL 1973 लाइट-रेल और ESS सेवा के लिए stationary और motive auxiliary बैटरियों को प्रमाणित करता है, और UL 9540A ऊर्जा भंडारण प्रणालियों की listing में प्रयुक्त थर्मल रनअवे प्रसार परीक्षण विधि निर्दिष्ट करता है। SAE J2464 EV और HEV रिचार्जेबल ऊर्जा भंडारण प्रणाली के abuse testing को परिभाषित करता है। उच्च डिस्चार्ज दरों पर क्षमता derating Peukert के नियम का पालन करता है, calendar ageing Arrhenius तापमान निर्भरता का पालन करता है, और depth-of-discharge बनाम cycle-count वक्र सीधे A123, LG Chem और Panasonic के सेल डेटाशीट से लिए गए हैं। State-of-charge के विरुद्ध आंतरिक प्रतिरोध BMS equivalent-circuit अनुमानकों में मानक लुकअप-तालिका Rint मॉडल का उपयोग करता है।

ये टूल्स क्या नहीं कवर करते

ये कैलकुलेटर डेटाशीट-आधारित, सूत्र-स्तर के अमूर्तीकरण पर रहते हैं जो प्रारंभिक डिज़ाइन, स्पेसिफिकेशन और समीक्षा कार्य के लिए उपयुक्त है। ये Doyle-Fuller-Newman या pseudo-two-dimensional सिमुलेशन जैसी पूर्ण इलेक्ट्रोकेमिकल मॉडल लागू नहीं करते जो इलेक्ट्रोलाइट और active material में लिथियम सांद्रता ग्रेडिएंट, solid-electrolyte interphase वृद्धि, या लिथियम plating काइनेटिक्स पर नज़र रखती हैं, इसलिए वे प्रथम सिद्धांतों से क्षमता ह्रास का पूर्वानुमान नहीं लगा सकते या आक्रामक प्रोटोकॉल के तहत तीव्र-चार्ज लिथियम जमा का सिमुलेशन नहीं कर सकते। ये मॉड्यूल में पड़ोसी सेलों के बीच रनअवे प्रसार के लिए सेल-स्तरीय फाइनाइट-एलिमेंट थर्मल विश्लेषण नहीं करते, जिसके लिए युग्मित CFD और exothermic प्रतिक्रिया-काइनेटिक्स सॉल्वर चाहिए। ये UN 38.3, IEC 62133, IEC 62619, UL 1973 या UL 9540A सुरक्षा प्रमाणन परीक्षण का निष्पादन नहीं करते और न ही उनका विकल्प हैं, जो किसी दस्तावेज़ीकृत गुणवत्ता प्रणाली के तहत किसी मान्यताप्राप्त प्रयोगशाला में किए जाने चाहिए। ये रियल-टाइम BMS फर्मवेयर नहीं हैं, और एम्बेडेड हार्डवेयर पर चलने वाले Coulomb-counting, Kalman-filter SOC अनुमान, या सक्रिय cell-balancing नियंत्रण तर्क का स्थान नहीं लेते।