电动汽车电池参数计算工具

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今天分享一个在线工具：电动汽车电池参数计算器 EV Battery Calculator (on-line)。

计算工具如图所示，首先输入

（1）电池包参数，包括续航里程Dv，每公里平均能耗Eavg，电池包标称电压Ubp；

（2）电池单体参数，包括电池类型（圆柱或方形），电池尺寸（直径/高度或长/宽/厚），质量mbc，容量Cbc，电压Ubc，倍率C-rate和脉冲倍率。

然后点击Calculate，自动计算电池单体能量Ebc、体积Vbc、体积能量密度uV和质量能量密度Ug；以及电池包串并联（每串多少个电池#cell/string，总共几串#string）、总电池数量#cell、每串能量Es、总能量Ebp、总容量Cbp、总质量mbp、总体积Vbp、连续电流Ibpp、连续功率Pbpp、峰值电流Ibpc、峰值功率Pbpc。

具体计算过程如下：

（1）输入参数：每公里平均能耗Eavg。车辆的平均能耗 Eavg [Wh/km] 按WLTC测试（Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure）循环计算。

能耗是根据道路荷载计算的，总道路荷载Ftot是惯性力Fi、路面坡度力Fs、路面荷载摩擦力Fr和空气动力阻力Fa的总和。

式中，mv [kg] – 车辆总质量；av [m/s2] – 车辆加速度；Δv [m/s] – 速度微分；Δt [s] – 时间微分；g [m/s2] – 重力加速度；αs [rad] – 道路坡度角；crr [-] – 道路滚动阻力系数；ρ [kg/m3] – 20 °C时的空气密度；cd [-] – 空气阻力系数；A [m2] – 车辆正面面积；vv [m/s] – 车速。

总功率 Ptot [W] 为总道路受力与车速之间的乘积：

通过对整个周期的总功率进行积分，得到总能耗Etot [J]：

将总能量值除以驱动循环的总里程，得到车辆的平均能耗。WLTC 行驶循环的平均能耗为 137.8 Wh/km。高压电池还必须为车辆的辅助设备提供能量 Eaux [Wh/km]，例如：12 V 电气系统、加热、冷却等。此外，还必须考虑在从电能转换为机械能的过程中动力总成的效率 ηp [-]。

长时间的电气负载（前照灯、多媒体等）和间歇性负载（加热器、刹车灯、雨刷器等）平均消耗 430 W 的电力。WLTC 循环的持续时间为 1800 秒，为辅助负载提供 215 Wh 的能量。将其除以 WLTC 行驶周期的长度（23.266 公里），我们得到辅助负载 Eaux 的平均能耗为 9.241 Wh/km。假设从电池到车轮的平均效率 ηp 为 0.9，则有：