Battery Pack 사용 설명서

토폴로지·기하

팩에는 서로 독립적인 두 가지 기술이 있습니다: 셀들이 어떻게 배선되는지(토폴로지)와 그 셀들이 어떻게 생겼는지(기하)입니다. 첫째는 전기·열 그래프를 정하고, 둘째는 3-D 화면에 그려지는 몸체와 열 네트워크가 깔리는 풋프린트를 정합니다. 둘은 분리되어 있어 어느 한쪽이 다른 쪽을 제약하지 않습니다.

토폴로지 — 셀 배선

팩은 직렬 rung의 사슬이고, 각 rung은 병렬 셀 그룹입니다. Ns×NpN_s \times N_p 격자는 NpN_p개짜리 rung NsN_s개입니다: 순수 직렬은 셀 하나짜리 rung NsN_s개, 순수 병렬은 셀 NpN_p개짜리 rung 하나입니다.

셀은 평평하게 나열되는 대신 모듈로 조직됩니다. 모듈 템플릿은 직렬 mod_series개와 병렬 mod_parallel개의 셀이고, 그 모듈을 직렬로 n_modules_series번 반복합니다. 선택적으로 n_modules_parallel은 여러 병렬 모듈-스트링을 팩 단자에서 합쳐, 모든 rung을 mod_parallel × n_modules_parallel개의 병렬 셀로 넓힙니다.

2-D 배치(layout) 는 모듈을 layout_cols × layout_rows 풋프린트 위에 놓습니다. 기본은 스네이크 순서의 격자이지만, 명시적 배치 리스트 — 직렬 순서대로 모듈마다 (col, row) 하나 — 가 임의의 GUI 배치를 줄 수 있으며 생성된 격자를 덮어씁니다. 그러면 열·전기 네트워크가 이 위치들에서 유도되므로, 손으로 편집한 배치가 그대로 반영됩니다.

rung 그림으로 표현할 수 없는 배선 — 스택 중간에서 합쳐지는 병렬 스트링, 바이패스 경로, 중간 탭 — 에는 module_links가 전기 풀이를 전체 netlist에 대한 수정 노드 해석(MNA) 으로 전환합니다. 각 링크는 한 모듈 극을 다른 모듈 극에 잇습니다. 기본 직렬 netlist는 rung 순회를 정확히 재현하므로, MNA를 켜도 필요 없던 결과는 절대 바뀌지 않습니다. 전기 네트워크를 참조하세요.

의미
mod_series한 모듈 안 직렬 셀 수
mod_parallel한 모듈 안 병렬 셀 수
n_modules_series직렬로 잇는 모듈 템플릿 수
n_modules_parallel단자에서 합쳐지는 병렬 모듈-스트링 수
layout_cols모듈 격자 풋프린트 열
layout_rows모듈 격자 풋프린트 행

기하 — 셀의 모습

cell_format은 사실적인 3-D 몸체와 열 네트워크가 깔리는 풋프린트를 함께 선택합니다:

  • pouch — 측면 탭이 달린 평평한 포일 적층.
  • prismatic — 상단에 단자 포스트 둘과 벤트 디스크가 있는 벽돌 형태.
  • cyl_18650, cyl_21700, cyl_4680 — 크림프 캡과 양극 버튼 단자가 있는 캔.

module_form은 모듈 안에서 셀을 어떻게 배열할지 정합니다: prismatic은 직사각 격자에 놓고, cylindrical은 원통 셀을 둥근 캔 안에 hex-pack합니다.

외형 치수는 포맷별 기본값(mm)을 가지며 덮어쓸 수 있습니다: 파우치·각형 몸체는 cell_width_mm, cell_height_mm, cell_depth_mm, 원통 셀은 cell_diam_mm입니다.

기하는 그려지는 몸체와 열 풋프린트만 정합니다. 어떤 형태를 골라도 물리는 1차원 단위면적 셀 모델 그대로입니다 — 기하와 물리는 분리되어 있습니다. 파우치를 21700으로 바꾸면 팩이 다시 그려지고 열 그래프가 다시 깔리지만, 모든 셀은 여전히 같은 두께 방향 전기화학을 풉니다.