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動力應用

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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 &le;20&mu;A
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:

46.8V 44.8AH AGV搬運車鋰電池解決方案-深圳市拓湃新能源科技有限公司

爆炸圖:

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電芯排列:

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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。

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四、產品BOM

五、產品尺寸及效果展示圖

結構尺寸

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效果圖

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