鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:27540次 | 2012年09月04日
22.2V 16Ah 探地測(cè)試儀備用電源設(shè)計(jì)方案
引:(關(guān)鍵詞:鋰電池組)傳統(tǒng)野外探地測(cè)試儀采用鉛酸電池作為移動(dòng)備用電源,由于鉛酸電池自身能量密度低,質(zhì)量重、倍率放電效率低,非環(huán)保等缺點(diǎn),已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代便攜式工業(yè)儀器設(shè)備所需備用電源的需求。由于鋰電池組具備高能量比、輕質(zhì)量、小體積、高循環(huán)壽命、高安全、高電壓一致性等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)在眾多工業(yè)儀器設(shè)備領(lǐng)域成為替代鉛酸電池首選。
一、探地測(cè)試儀備用電源要求:
探地測(cè)試儀具有高工作電壓、長(zhǎng)時(shí)間及特殊環(huán)境溫度的要求,在鋰電池電芯方面采用國(guó)內(nèi)一線(xiàn)品牌的比克長(zhǎng)壽命鋰電芯,用6串8并組合實(shí)現(xiàn)客戶(hù)相關(guān)參數(shù)需求。在鋰電池保護(hù)電路保護(hù)方面,采用6串精工硬件保護(hù)電路+6串充電平衡電路,以實(shí)現(xiàn)成品鋰電池的最大過(guò)流25A,持續(xù)放電電流8A,充電平衡電流300mA的要求。在相關(guān)工作環(huán)境方面,采用高檔的白色防水盒外殼以實(shí)現(xiàn)客戶(hù)的防水環(huán)境要求。組合后的成品電池具體參數(shù)如下:
1)鋰電池組型號(hào)設(shè)計(jì)要求:18650-6S8P/16Ah/22.2V。
2)電路部分設(shè)計(jì)要求:
1、單節(jié)過(guò)充保護(hù)電壓:4.35±0.25V
2、單節(jié)過(guò)充恢復(fù)電壓:4.15±0.50V
3、單節(jié)過(guò)放保護(hù)電壓:2.70±0.08V
4、單節(jié)過(guò)放恢復(fù)電壓:3.00±0.10V
5、組合電池過(guò)流保護(hù)值(10ms):30~35A
6、充電平衡電流:300±50mA
7、充電平衡電壓:4.20±25mV
8、電池過(guò)溫保護(hù)值(可恢復(fù)):70±5度
9、成品電池還具備短路、反充保護(hù)。
3)電池循環(huán)壽命設(shè)計(jì)要求:500~1000次(國(guó)標(biāo)充放電標(biāo)準(zhǔn))
4)電池外型尺寸設(shè)計(jì)要求:參考外殼
二、探地特種測(cè)試儀備用電源設(shè)計(jì)方案:
1)保護(hù)板(PCM):主要是對(duì)可充電鋰電池組進(jìn)行設(shè)計(jì)的保護(hù)線(xiàn)路,由于鋰電池本身的化學(xué)特性,需要提供智能電量計(jì)算、過(guò)充、過(guò)放、短路、過(guò)流等保護(hù)功能,以避免引起燃燒、爆炸等危險(xiǎn)。
2)保護(hù)IC(Protection IC):設(shè)計(jì)方案的主要保護(hù)功能芯片,對(duì)電芯進(jìn)行過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路等功能的在線(xiàn)時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。使電芯在安全穩(wěn)定高效的范圍內(nèi)工作。
3) 充電平衡模塊:充電過(guò)程中平衡各電芯電壓差,增強(qiáng)各電芯電壓的一致性以延長(zhǎng)組合電池的使用壽命。
4)溫度開(kāi)關(guān):主要針對(duì)溫度保護(hù)功能設(shè)計(jì)。當(dāng)電池本身的溫度因其它異常問(wèn)題達(dá)到75度時(shí),溫度開(kāi)關(guān)動(dòng)作,達(dá)到過(guò)溫保護(hù),當(dāng)溫度下降時(shí),自動(dòng)恢復(fù)。
5)18650鋰離子電芯/18650/2000mAh/3.7V BAK cell(長(zhǎng)壽命電芯)。
6)場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET):MOSFET管,在保護(hù)電路中起開(kāi)關(guān)作用,永遠(yuǎn)使負(fù)載兩端的電壓不會(huì)升高也不會(huì)降低,保證電壓穩(wěn)定。
7)探地測(cè)試儀備用電源方案設(shè)計(jì)原理圖:
三、探地特種測(cè)試儀備用電源實(shí)現(xiàn)圖: