एक बैटरी पैक डिजाइन करने के लिए कुंजी विद्युत और थर्मल मापदंडों को समझने की आवश्यकता होती है। सुरक्षा और प्रदर्शन के लिए वोल्टेज, वर्तमान और थर्मल सीमाओं की सटीक गणना आवश्यक है। यह लेख बैटरी पैक डिजाइन के लिए समस्या को हल करने में शामिल मुख्य विचारों का अवलोकन प्रदान करता है।

वोल्टेज की गणना

एक बैटरी पैक का कुल वोल्टेज व्यक्तिगत कोशिकाओं के विन्यास पर निर्भर करता है। श्रृंखला में कनेक्टिंग कोशिकाएं अपने वोल्टेज को जोड़ती हैं, जबकि समानांतर कनेक्शन वोल्टेज को स्थिर रखती हैं। पैक वोल्टेज निर्धारित करने के लिए, एक सेल के वोल्टेज द्वारा श्रृंखला में कोशिकाओं की संख्या को गुणा करना।

उदाहरण के लिए, यदि प्रत्येक सेल में 3.7V और 10 कोशिकाओं का वोल्टेज श्रृंखला में जुड़ा हुआ है, तो कुल वोल्टेज 37V है।

वर्तमान और क्षमता की गणना

एक बैटरी पैक की वर्तमान क्षमता व्यक्तिगत कोशिकाओं की वर्तमान रेटिंग और उनके विन्यास पर निर्भर करती है। समानांतर में कनेक्टिंग कोशिकाएं कुल क्षमता को बढ़ाती हैं, जबकि श्रृंखला कनेक्शन वोल्टेज को प्रभावित करती हैं। अधिकतम वर्तमान ड्रॉ को क्षति को रोकने के लिए कोशिकाओं के रेटेड वर्तमान से अधिक नहीं होना चाहिए।

अधिकतम वर्तमान का आकलन करने के लिए, कोशिकाओं की निरंतर निर्वहन दर (C-rate) पर विचार करें। उदाहरण के लिए, यदि प्रत्येक सेल की क्षमता 2000mAh है और 1C का C-rate है, तो प्रति सेल अधिकतम निरंतर वर्तमान 2A है। एकाधिक समानांतर स्ट्रिंग्स के साथ एक पैक के लिए, इसे समानांतर कोशिकाओं की संख्या से गुणा करें।

थर्मल लिमिट और सुरक्षा

थर्मल प्रबंधन अति ताप को रोकने और दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है। उत्पन्न गर्मी कोशिकाओं के वर्तमान और आंतरिक प्रतिरोध पर निर्भर करती है। उचित शीतलन प्रणाली और थर्मल सीमा को अपेक्षित वर्तमान भार के आधार पर डिजाइन किया जाना चाहिए।

मुख्य विचार में शामिल हैं:

  • अधिकतम स्वीकार्य तापमान
  • शीतलन विधि (एयर, तरल, या चरण परिवर्तन)
  • सामग्री की तापीय चालकता
  • वर्तमान और वोल्टेज के लिए सुरक्षा मार्जिन