เครื่องคิดเลขแบตเตอรี่และ BMS

Wh, Ah, ความหนาแน่นพลังงาน, อัตรา C, SoC, SoH, สมการ Peukert, Arrhenius aging และ DC fast charging

เครื่องมือที่ใช้ได้

การคำนวณแบตเตอรี่และระบบจัดการแบตเตอรี่

วิศวกรแบตเตอรี่ ผู้ออกแบบ EV และ pack designer ทำการคำนวณซ้ำ ๆ — Wh, Ah, ความหนาแน่นพลังงาน, อัตรา C, SoC (State of Charge), SoH (State of Health), อายุการใช้งาน, ความจุที่อุณหภูมิต่าง ๆ, ระบบทำความเย็น, ภาระ BMS ส่วนใหญ่เป็นเลขคณิตจากตำราที่ใช้กับ correlation มาตรฐาน — สูตร Wh = Ah × V, อัตรา C = current / capacity, สมการ Peukert สำหรับ rate-dependent capacity, สูตร Arrhenius สำหรับ aging, OCV-SoC curve สำหรับ Li-ion เครื่องคิดเลขเหล่านี้ตอบคำถามซ้ำ ๆ — ความจุของ pack 96S2P ที่ 3.7V cell, อัตรา C สำหรับ EV charging 50 kW, energy density ของ NMC vs LFP cell, อายุของ cell ที่ DoD 80% และ 1000 cycles, ภาระ BMS ที่ balancing current 100 mA แต่ละเครื่องมือใช้สูตรมาตรฐานและระบุสมมติฐาน

สำหรับใคร

วิศวกรแบตเตอรี่ที่ออกแบบ pack สำหรับ EV, ESS (Energy Storage System), residential battery, e-bike, drone หรือ portable electronics ผู้ออกแบบ EV ที่กำหนดขนาด pack สำหรับพิสัย, fast charging, regen braking, และ thermal management นักวิจัย battery cell ที่ทดสอบ NMC, LFP, NCA, LCO, LMO, Li-S หรือ solid-state cells วิศวกร BMS (Battery Management System) ที่ออกแบบ cell balancing, SoC estimation, SoH tracking, fault detection และ thermal monitoring ผู้ออกแบบ DC fast charging ที่กำหนดขนาด CCS, CHAdeMO, NACS หรือ MCS infrastructure นักศึกษา electrochemistry, electrical engineering หรือ EV technology ผู้ที่สนใจ home solar + battery หรือ off-grid system เครื่องคิดเลขเหล่านี้จงใจไม่ทดแทน battery simulation software (Comsol Multiphysics, Battery Design Studio, AVL CRUISE-M)

มาตรฐานและสูตร

ความจุพลังงาน — Energy (Wh) = Capacity (Ah) × Voltage (V); สำหรับ pack: Energy = ∑(Cell Wh × Series × Parallel) อัตรา C — C-rate = Current (A) / Capacity (Ah); 1C = full discharge in 1 hour, 0.5C = 2 hours, 2C = 30 min ความหนาแน่นพลังงาน — gravimetric (Wh/kg), volumetric (Wh/L) ตามมาตรฐาน USABC (US Advanced Battery Consortium) สมการ Peukert — t = C / I^k โดย k คือ Peukert exponent (~1.05-1.15 สำหรับ Li-ion) Arrhenius aging — k = A × exp(-Ea / RT) สำหรับ calendar aging Cycle life — มักทดสอบที่ DoD 100% (full cycles) หรือ DoD 80% (partial) ตาม IEC 62660-1 (EV) และ IEC 61960 (portable) UN 38.3 — มาตรฐานการขนส่ง Li-ion (T1-T8 tests) IEC 62133 — มาตรฐานความปลอดภัย (overcharge, short-circuit, abuse) Thermal — Bernardi equation: Q = I × (V_OC - V) - I × T × (∂V_OC/∂T) BMS — IEC 61508 SIL 2 (functional safety), AUTOSAR (automotive) DC fast charging — CCS Combo 1/2 (IEC 62196-3), CHAdeMO (IEEE 2030.1.1), NACS (SAE J3400), MCS (IEC 63379)

สิ่งที่เครื่องมือเหล่านี้ไม่ใช่

เครื่องคิดเลขเหล่านี้ไม่ใช่ battery simulation software (Comsol Multiphysics, COMSOL Battery Module, AVL CRUISE-M) — ไม่ทำ electrochemical modeling (DFN, P2D), thermal-electrochemical coupled simulation, mechanical stress modeling หรือ aging mechanism prediction ที่ละเอียด ไม่ใช่ BMS development tool (Simulink, dSPACE) — ไม่ทำ SoC estimation algorithm (Kalman filter, Coulomb counting), SoH tracking (impedance spectroscopy), fault detection algorithm หรือ HIL testing ไม่ใช่ pack design tool (LION Smart, EVE Energy Designer) — ไม่ทำ 3D pack layout, busbar design, terminal connection design หรือ BMS PCB layout ไม่ใช่ test equipment software (Maccor, Arbin, Bio-Logic) — ไม่ทำ EIS (electrochemical impedance spectroscopy), DCIR measurement หรือ cycling protocol design ไม่สร้างเอกสาร regulatory submission สำหรับ UN 38.3, UL 1973, IEC 62619, GB/T 31485 (China) หรือ MoT (transportation) สำหรับ workflow เหล่านั้นใช้ซอฟต์แวร์เฉพาะหรือห้องทดสอบที่ผ่านการรับรอง ใช้หน้านี้สำหรับการคำนวณเบื้องต้น