46.8V 44.8AH AGV搬運車鋰電池解決方案
2021-09-23 00:41:40
一、案例背景:
隨著工業4.0的到來,制造業開始了自動化改革,而與制造業息息相關的物流業也是如此。近幾年,“無人搬運”一詞在物流行業出現的次數逐漸增加,而AGV叉車的出現,則使得物流自動化技術出現了跳躍式的進展。同時,AGV叉車的出現,對于傳統叉車來說同樣也是一次知識和技術的碰撞;在此傳統叉車和AGV智能叉車的更替階段,某公司2019年4月要求我公司協助開發一款AGV車用動力電池組,該項目是一款結構異型、設計巧妙的動力型的智能電池組;該項目現已批量交付。
二、產品功能及主要特點
●產品具有過充、過放、過流、短路、過溫、數據讀取功能
●高集成模擬前端
●隔離電源電路
●充電均衡功能
●CAN通信
●參數可調設置
●短路保護功能
●集成串口IC
●高電壓精度 (≤20mV)
●高電流精度 (≤2%@FS)
●SOC估算功能
●低功耗
●SOH 估算功能
●數據異常記錄
三、整體方案介紹
1.電芯參數:采用進口某品牌18650/3200mAh/3.6V倍率電芯
2.成品規格:TOPAK 18650-13S14-44.8Ah-46.8V
3.保護板:智能保護板(RS485CAN協議)參數及原理框圖如下:
4.其它材料等:采用防火環氧樹脂版、絕緣PET等材料隔離焊接點及電芯之間
5.組裝工藝:采用18650-6S14P和個18650-7S14P的2個模塊組合,電池內部具有支架支撐、外殼表面有通風孔,具有散熱效果
6.專用銅片:電池連接鎳片,采用鎳轉銅材料,通過鎳片將各電芯進行串并聯。采用此連接片具有良好的焊接效果,產品焊接牢固,不易脫焊且電池大電流時鎳片散熱均勻,鎳片導流效果好。
保護參數:
序號 | 指標項目 | 出廠默認參數 | 是否可設 | 備注 | |
1 | 單體過充保護 | 單體過充報警電壓 | 4150mV | 可設 | |
單體過充保護電壓 | 4250mV | 可設 | |||
單體過充保護延時 | 1S | 可設 | |||
單體過壓保護解除 | 單體過充保護解除電壓 | 4100mV | 可設 | ||
放電解除 | 放電電流 > 1A | ||||
2 | 單體過放保護 | 單體過放報警電壓 | 3000mV | 可設 | 過放保護60秒后,仍無法恢復時,將進入低功耗模式 |
單體過放保護電壓 | 2800mV | 可設 | |||
單體過放保護延時 | 1S | 可設 | |||
單體過放保護解除 | 單體過放保護解除電壓 | 3200mV | 可設 | ||
有充電時解除 | 充電電流>1A | ||||
3 | 總體過充保護 | 總體過充報警電壓 | 53.95V | 可設 | |
總體過充保護電壓 | 55.25V | 可設 | |||
總體過充保護延時 | 1S | 可設 | |||
總體過壓保護解除 | 總體過充保護解除電壓 | 53.3V | 可設 | ||
放電解除 | 放電電流 > 1A | ||||
4 | 總體過放保護 | 總體過放報警電壓 | 39V | 可設 | 過放保護60秒后,仍無法恢復時,將進入低功耗模式 |
總體過放保護電壓 | 36.4V | 可設 | |||
總體過放保護延時 | 2S | 可設 | |||
總體過放保護解除 | 總體過放保護解除電壓 | 41.6V | 可設 | ||
有充電時解除 | 充電電流>1A | ||||
5 | 充電過流保護 | 充電過流報警電流 | 10A | 可設 | |
充電過流保護電流 | 30A | 可設 | |||
充電過流保護延時 | 1.0S | 可設 | |||
充電過流保護解除 | 自動解除 | 充電器斷開 | |||
放電解除 | 放電電流 > 1A | ||||
6 | 放電過流1保護 | 放電過流1報警電流 | >80A | 可設 | |
放電過流1保護電流 | >100A | 可設 | |||
放電過流1保護延時 | 1.0S | 可設 | |||
放電過流1保護解除 | 自動解除 | 負載斷開 | |||
充電解除 | 充電電流 > 1A | ||||
7 | 放電過流2 | 放電過流2保護電流 | >150A | 可設 | |
放電過流2保護延時 | 100mS | 可設 | |||
放電過流2保護解除 | 自動解除 | 負載斷開 | |||
充電解除 | 充電電流 > 1A | ||||
8 | 短路保護 | 短路保護電流 | ≥200A | ||
短路保護延時 | ≤300μS | ||||
自動解除 | 充電電流>1A | ||||
負載移除 | |||||
9 | MOS高溫保護 | MOS過溫報警溫度 | 80℃ | 可設 | |
MOS過溫保護溫度 | 110℃ | 可設 | |||
MOS保護解除溫度 | 60℃ | 可設 | |||
10 | 電芯溫度保護 | 低溫報警溫度 | 3℃±3℃ | 可設 | |
高溫報警溫度 | 55℃±3℃ | 可設 | |||
充電低溫保護溫度 | 0℃±3℃ | 可設 | |||
充電低溫保護解除溫度 | 5℃±3℃ | 可設 | |||
充電高溫保護溫度 | 65℃±5℃ | 可設 | |||
充電高溫保護解除溫度 | 48℃±10℃ | 可設 | |||
放電低溫保護溫度 | -20℃±3℃ | 可設 | |||
放電低溫保護解除溫度 | -10℃±3℃ | 可設 | |||
放電高溫保護溫度 | 65℃±5℃ | 可設 | |||
放電高溫保護解除溫度 | 48℃±10℃ | 可設 | |||
11 | 環境溫度保護 | 環境低溫報警溫度 | -20℃ | 可設 | |
環境低溫保護溫度 | -25℃ | 可設 | |||
環境低溫保護解除溫度 | -15℃ | 可設 | |||
環境高溫報警溫度 | 50℃ | 可設 | |||
環境高溫保護溫度 | 65℃ | 可設 | |||
環境高溫保護解除溫度 | 60℃ | 可設 | |||
12 | 消耗電流 | 工作時電流 | ≤10mA | ||
休眠時電流 | <250 uA | ||||
低功耗模式電流 | ≤20μA | ||||
13 | 均衡功能 | 均衡開啟電壓 | 4200mV | 可設 | |
開啟壓差 | 30mV | 可設 | |||
14 | 日志記錄 | 記錄條件 | 重要信息 | 自動 | |
15 | 容量充電學習 | 開啟條件 | 電池過放報警或者保護 | 自動 | |
16 | 容量放電學習 | 開啟條件 | 電池過充 | 自動 | |
17 | 出廠設置 | 出廠日期 | 可設 | ||
電池初次使用時間 | 充電/放電學習設置 | 自動 | |||
18 | 容量默認設置 | 滿充容量設置 | 自動 | ||
設計容量設置 | 10AH | 可設 |
保護原理框圖:
爆炸圖:
電芯排列:
成型匯流鎳片:15款專用銅鎳復合鎳片,可持續大電流充放電。
四、產品BOM
五、產品尺寸及效果展示圖
結構尺寸
效果圖
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