46.8V 44.8AH AGV搬运车锂电池解决方案
2021-09-23 00:41:40
一、案例背景:
随着工业4.0的到来,制造业开始了自动化改革,而与制造业息息相关的物流业也是如此。近几年,“无人搬运”一词在物流行业出现的次数逐渐增加,而AGV叉车的出现,则使得物流自动化技术出现了跳跃式的进展。同时,AGV叉车的出现,对于传统叉车来说同样也是一次知识和技术的碰撞;在此传统叉车和AGV智能叉车的更替阶段,某公司2019年4月要求我公司协助开发一款AGV车用动力电池组,该项目是一款结构异型、设计巧妙的动力型的智能电池组;该项目现已批量交付。
二、产品功能及主要特点
●产品具有过充、过放、过流、短路、过温、数据读取功能
●高集成模拟前端
●隔离电源电路
●充电均衡功能
●CAN通信
●参数可调设置
●短路保护功能
●集成串口IC
●高电压精度 (≤20mV)
●高电流精度 (≤2%@FS)
●SOC估算功能
●低功耗
●SOH 估算功能
●数据异常记录
三、整体方案介绍
1.电芯参数:采用进口某品牌18650/3200mAh/3.6V倍率电芯
2.成品规格:TOPAK 18650-13S14-44.8Ah-46.8V
3.保护板:智能保护板(RS485CAN协议)参数及原理框图如下:
4.其它材料等:采用防火环氧树脂版、绝缘PET等材料隔离焊接点及电芯之间
5.组装工艺:采用18650-6S14P和个18650-7S14P的2个模块组合,电池内部具有支架支撑、外壳表面有通风孔,具有散热效果
6.专用铜片:电池连接镍片,采用镍转铜材料,通过镍片将各电芯进行串并联。采用此连接片具有良好的焊接效果,产品焊接牢固,不易脱焊且电池大电流时镍片散热均匀,镍片导流效果好。
保护参数:
序号 | 指标项目 | 出厂默认参数 | 是否可设 | 备注 | |
1 | 单体过充保护 | 单体过充报警电压 | 4150mV | 可设 | |
单体过充保护电压 | 4250mV | 可设 | |||
单体过充保护延时 | 1S | 可设 | |||
单体过压保护解除 | 单体过充保护解除电压 | 4100mV | 可设 | ||
放电解除 | 放电电流 > 1A | ||||
2 | 单体过放保护 | 单体过放报警电压 | 3000mV | 可设 | 过放保护60秒后,仍无法恢复时,将进入低功耗模式 |
单体过放保护电压 | 2800mV | 可设 | |||
单体过放保护延时 | 1S | 可设 | |||
单体过放保护解除 | 单体过放保护解除电压 | 3200mV | 可设 | ||
有充电时解除 | 充电电流>1A | ||||
3 | 总体过充保护 | 总体过充报警电压 | 53.95V | 可设 | |
总体过充保护电压 | 55.25V | 可设 | |||
总体过充保护延时 | 1S | 可设 | |||
总体过压保护解除 | 总体过充保护解除电压 | 53.3V | 可设 | ||
放电解除 | 放电电流 > 1A | ||||
4 | 总体过放保护 | 总体过放报警电压 | 39V | 可设 | 过放保护60秒后,仍无法恢复时,将进入低功耗模式 |
总体过放保护电压 | 36.4V | 可设 | |||
总体过放保护延时 | 2S | 可设 | |||
总体过放保护解除 | 总体过放保护解除电压 | 41.6V | 可设 | ||
有充电时解除 | 充电电流>1A | ||||
5 | 充电过流保护 | 充电过流报警电流 | 10A | 可设 | |
充电过流保护电流 | 30A | 可设 | |||
充电过流保护延时 | 1.0S | 可设 | |||
充电过流保护解除 | 自动解除 | 充电器断开 | |||
放电解除 | 放电电流 > 1A | ||||
6 | 放电过流1保护 | 放电过流1报警电流 | >80A | 可设 | |
放电过流1保护电流 | >100A | 可设 | |||
放电过流1保护延时 | 1.0S | 可设 | |||
放电过流1保护解除 | 自动解除 | 负载断开 | |||
充电解除 | 充电电流 > 1A | ||||
7 | 放电过流2 | 放电过流2保护电流 | >150A | 可设 | |
放电过流2保护延时 | 100mS | 可设 | |||
放电过流2保护解除 | 自动解除 | 负载断开 | |||
充电解除 | 充电电流 > 1A | ||||
8 | 短路保护 | 短路保护电流 | ≥200A | ||
短路保护延时 | ≤300μS | ||||
自动解除 | 充电电流>1A | ||||
负载移除 | |||||
9 | MOS高温保护 | MOS过温报警温度 | 80℃ | 可设 | |
MOS过温保护温度 | 110℃ | 可设 | |||
MOS保护解除温度 | 60℃ | 可设 | |||
10 | 电芯温度保护 | 低温报警温度 | 3℃±3℃ | 可设 | |
高温报警温度 | 55℃±3℃ | 可设 | |||
充电低温保护温度 | 0℃±3℃ | 可设 | |||
充电低温保护解除温度 | 5℃±3℃ | 可设 | |||
充电高温保护温度 | 65℃±5℃ | 可设 | |||
充电高温保护解除温度 | 48℃±10℃ | 可设 | |||
放电低温保护温度 | -20℃±3℃ | 可设 | |||
放电低温保护解除温度 | -10℃±3℃ | 可设 | |||
放电高温保护温度 | 65℃±5℃ | 可设 | |||
放电高温保护解除温度 | 48℃±10℃ | 可设 | |||
11 | 环境温度保护 | 环境低温报警温度 | -20℃ | 可设 | |
环境低温保护温度 | -25℃ | 可设 | |||
环境低温保护解除温度 | -15℃ | 可设 | |||
环境高温报警温度 | 50℃ | 可设 | |||
环境高温保护温度 | 65℃ | 可设 | |||
环境高温保护解除温度 | 60℃ | 可设 | |||
12 | 消耗电流 | 工作时电流 | ≤10mA | ||
休眠时电流 | <250 uA | ||||
低功耗模式电流 | ≤20μA | ||||
13 | 均衡功能 | 均衡开启电压 | 4200mV | 可设 | |
开启压差 | 30mV | 可设 | |||
14 | 日志记录 | 记录条件 | 重要信息 | 自动 | |
15 | 容量充电学习 | 开启条件 | 电池过放报警或者保护 | 自动 | |
16 | 容量放电学习 | 开启条件 | 电池过充 | 自动 | |
17 | 出厂设置 | 出厂日期 | 可设 | ||
电池初次使用时间 | 充电/放电学习设置 | 自动 | |||
18 | 容量默认设置 | 满充容量设置 | 自动 | ||
设计容量设置 | 10AH | 可设 |
保护原理框图:
爆炸图:
电芯排列:
成型汇流镍片:15款专用铜镍复合镍片,可持续大电流充放电。
四、产品BOM
五、产品尺寸及效果展示图
结构尺寸
效果图
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