第四章：计算电池组能量和容量

然后计算包能量(E_p)，让我们假设一个25kWh的包是理想的，我们将乘包电压(V_p)乘以容量(I_p)。当然，这是假设你知道所需的容量，或电池组的电流。

E_p=V_p*I_p

在这个例子中，让我们假设我们正在使用3.7v标称NMC电池和96个串联电池来获得355V的电池组电压，为了获得所需的能量，我们使用了70Ah的电池。这可以通过并联使用两个35Ah的电池或一个70Ah的电池，或其他一些并联组合来实现，从而达到70Ah的电压。所以我们得到：

355.2V*70Ah=24.864kWh

还要记住，所需的容量一般由电动机电流要求决定，而能量通常由最终用户根据应用类型决定。例如，如果最终用途是一辆全电动汽车，其目标是行驶里程约75英里，系统能够提供3kWh/英里的效率，那么：

75kWh÷3kWh/英里=25kW电池大小

还要注意这些计算中使用的单位，我在计算中使用了25kWh，而不是25,000Wh。但是，如果你在计算器上运行这些数字，你会发现结果不匹配，小数点是关闭的！为了在计算中完全准确，你会发现你需要使用25,000Wh/350V来获得71Ah的目标。为了简洁起见，我在这里自动为您进行计算。

现在最后一件事要注意这里回到我之前的评论多少电流电机或系统将需要绘制。根据定义，一个71Ah的电池将能够在1小时的时间内提供71A的电流，并且能够以不同的速率提供更高的功率脉冲。但这可能无法满足当前整个系统的要求。例如，许多PHEV和EV系统可能需要30A，40A或高达400A左右的持电流消耗，这取决于应用和系统设计。因此，为了实现，在这个例子中，一个90A的连续电流（89A四舍五入），你需要使用一个90Ah的电池，两个45Ah的电池并联或一些其他低Ah电池的组合并联配置，以实现这些目标。

这就引出了我们对“c-rate”的简短讨论。c率是电池制造商提供的一种测量方法，用于描述电池在一段时间(t)内能够提供多少电流。所以如果你有一个70Ah的电池，在1C的速率下，它将在1小时内提供70A的容量。但是电池的额定电压可以达到5C，持续10秒，这意味着它可以在10秒的时间内提供350A（70A×5）的电量。同样的计算也可以用于充电和再生制动。电池必须能够接受系统将提供的c率电荷，否则能量将不被电池接受，并且通常在再生制动期间转化为废热。

或者，如果你知道要使用多少个电池，你可以将电池的总数乘以每个电池的能量（以瓦小时为单位），以获得总电池组能量的估计。如果你进行包装练习并能够确定多少，这可能是一个有用的工具系统中有足够的空间容纳电池。做一个快速的包装研究来找出电池有多少可用的空间是很常见的。有了这些信息，你可以快速估计出有多少电池可以放入空间，并确定你可以提供什么尺寸的电池。

例如，如果我们使用96个电池，每个电池259Wh（每个电池3.7V×70Ah），它等于24,864Wh或24.9kWh的总包能量。同样，这也假设你有一个特定的电池要在这个应用中使用。如果您已经有一个可以使用的单元格组合，而不是试图确定哪个单元格最好，则此方法是最好的。先前的方法更适合于确定需要多大大小的单元格。现在我想快速地把我们已经学过的东西和欧姆定律联系起来。我们研究了几个用欧姆定律计算电池组能量和电压的公式。记住欧姆定律说R=V/I。在这种情况下，我们已经用同样的公式计算了容量（电流）、能量和电压的以下三个公式：

24.864kWh/355.2V=70Ah

355.2V×70Ah=24.864kWh

24.864kWh/70Ah=355.2V

因此，为了快速总结我们通过这个例子确定的内容，我们需要：

•96个电池，不低于3.7V串联，以实现电池组电压

•一个70Ah的电池才能达到70A的电池组电流要求

•这些3.7V和70Ah的电池共96个，或者，您可以使用两个并联配置的35Ah电池和总共96个2P电池组来实现相同的系统性能结果，这将需要总共192个电池到系统