1.電池設(shè)計(jì)要求
根據(jù)客戶要求,光纖熔接機(jī)電池重量不能超過6KG,滿足500W放電功率,防水防潮;考慮整個(gè)設(shè)備消耗功率和轉(zhuǎn)換效率,我們計(jì)算出電池組需14.8V 52Ah就能滿足客戶的工作時(shí)間要求。由于電池系統(tǒng)串并數(shù)較多、整體電池容量比較大,環(huán)境溫度落差比較大,為保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,在鋰電池電芯方面我們采用日本進(jìn)口三洋鋰電池芯,該電芯的整體一致性高,每顆電芯都內(nèi)置多重保護(hù),包含防爆閥,PTC等。
電源系統(tǒng)PCM保護(hù)系統(tǒng)單元包含:1 設(shè)置檢測(cè)單串電池的過充,過放保護(hù);2 整組電池溫度保護(hù),過流保護(hù),短路保護(hù);3 單串電池之間的平衡系統(tǒng);
電池電量檢測(cè)部分采用電流電壓運(yùn)算的方式,顯示和檢測(cè)準(zhǔn)確度非常高,配合5 LED動(dòng)態(tài)直觀的全程檢測(cè)顯示電池的荷電狀態(tài)。
2:電池安全措施
2.1 此光纖熔接機(jī)電池系統(tǒng)主要由三洋18650鋁殼電芯組成4S20P的電池組、電池保護(hù)系統(tǒng)及電量計(jì)組成。
2.2 電池保護(hù)系統(tǒng):主要包括過壓、欠壓、過放、過流、過熱與短路保護(hù)功能。
2.2.1過充電保護(hù): 通過電池保護(hù)板的保護(hù)管理芯片,實(shí)時(shí)檢測(cè)電池充電過程中每節(jié)電池的電壓變化,防止電池過充,一但單串電芯電壓高于設(shè)定值則傳出信號(hào)截止充電MOS-FET,切斷充電回路,防止過充。
2.2.2過放電保護(hù): 放電過程中電池保護(hù)管理芯片實(shí)時(shí)檢測(cè)電池放電狀態(tài)的電壓,若出現(xiàn)電池電壓低于設(shè)定的限值,電池管理電路會(huì)輸出信號(hào)切斷輸出回路MOS-FET,實(shí)現(xiàn)保護(hù)電池目的。
2.2.3過流、短路保護(hù): 放電過程中電池保護(hù)管理芯片實(shí)時(shí)檢測(cè)電池放電狀態(tài)的電流,若放電過程中出現(xiàn)放電電流大于設(shè)定限值、或輸出端異常短路等現(xiàn)象時(shí),電池管理電路同樣會(huì)輸出信號(hào)截止放電MOS-FET,切斷放電回路,實(shí)現(xiàn)保護(hù)電池目的。
2.2.4 電量計(jì):實(shí)時(shí)監(jiān)控電池的充放電情況,隨時(shí)更新電池的荷電量信息電量精確到可以達(dá)到1%以內(nèi)。
2.2.5過熱保護(hù):電池溫度達(dá)到72±5°時(shí)切斷充放電回路,防止電池過熱。
2.3,保護(hù)板(PCM)設(shè)計(jì)參數(shù):具備單節(jié)過充,過放,溫度,過流,短路保護(hù)等.具體保護(hù)參數(shù)如下:
3.3.1、單節(jié)過充保護(hù)電壓:4.22±0.25V
3.3.2、單節(jié)過充恢復(fù)電壓:4.15±0.50V
3.3.3、單節(jié)過放保護(hù)電壓:3.00±0.10V
3.3.4、單節(jié)過放恢復(fù)電壓:3.30±0.10V
3.3.5、組合電池過流保護(hù)值(10ms):50A
3.3.6、充電平衡電流:150±10mA
3.3.7、充電平衡電壓:4.18±25mV
3.3.8、電池溫度保護(hù)(可恢復(fù)):72±5°度
3.3.9、成品電池還具備短路保護(hù)
2.4,二次保護(hù):電池采用了斷路器作為二次保護(hù),以防止電池異常和保護(hù)板失效導(dǎo)致電流過大。在PCM系統(tǒng)異常后產(chǎn)生過大電流時(shí)斷路器斷開切斷整個(gè)電池組的輸入輸出回路。
2.5,電池主體防護(hù):由于是放置野外作業(yè),除考慮與電池的絕緣外,還需考慮防潮,不易老化變質(zhì)等,所以外殼結(jié)構(gòu)采用鋁合金作為主體。由于電芯組合數(shù)量比較多,需考慮隔離和散熱的問題,我們采用電池專用工程塑膠支架作為鋰電池組固定和隔離的主體,工業(yè)橡膠片作為電池的密封圈,鋁材本身利于電池散熱。