30.1 ML 연구자를 위한 배터리 기초

실습 · 연습문제 1개

측정 기록에서 용량·에너지·EFC 계산하기 charge-throughput

사이클러가 남긴 기록은 시각 time_s, 전류 current_a, 단자 전압 voltage_v의 세 배열이다. 이 기록에서 방전·충전 전하량과 방전 에너지, 등가 완전 사이클(EFC)을 계산하는 함수 throughput(time_s, current_a, voltage_v, q_nom_ah, discharge_sign=+1)을 완성한다.

인자 설명
time_s (T,) 시각 [s]. 증가하지만 간격은 일정하지 않을 수 있다
current_a (T,) 전류 [A]. 부호 규약은 discharge_sign이 정한다
voltage_v (T,) 단자 전압 [V]
q_nom_ah 공칭 용량 [Ah]
discharge_sign 방전 전류가 양수로 기록되었으면 +1, 음수로 기록되었으면 -1

반환은 네 값의 dict다.

  • "discharge_ah": 방전 방향으로 흐른 전하량 [Ah] (0 이상)
  • "charge_ah": 충전 방향으로 흐른 전하량 [Ah] (0 이상)
  • "discharge_wh": 방전 중 셀이 내보낸 에너지 [Wh] (0 이상)
  • "efc": discharge_ah / q_nom_ah

적분 규칙. 측정 kk의 전류와 전압이 다음 측정 시각까지 유지된다고 본다(영차 유지). 즉 구간 [tk,tk+1)[t_k, t_{k+1})의 기여는 Ik(tk+1−tk)I_k (t_{k+1} - t_k)이고, 마지막 측정은 기여하지 않는다. 초를 시간으로 바꿀 때 3600으로 나누는 것을 잊지 않는다.

힌트: 먼저 전류를 "방전 +" 규약으로 바꾼 뒤, 양수 부분과 음수 부분을 따로 적분한다.