Menciptakan a paket baterai khusus melibatkan menemukan keseimbangan yang tepat antara kinerja, keamanan, dan kepatuhan terhadap standar industri. Berikut adalah rincian pertimbangan utama, bersama dengan tips orang dalam untuk membantu para insinyur dan pengembang produk.
Menentukan kebutuhan daya
Ketika datang ke kebutuhan kekuasaan, mereka pada dasarnya menentukan a Tegangan baterai, kapasitas, dan kepadatan energi. Inilah yang perlu Anda ingat:
Beban khusus aplikasi
Aplikasi yang berbeda memiliki kebutuhan yang berbeda. Kendaraan listrik (EV), misalnya, membutuhkan kepadatan daya tinggi (pikirkan tingkat pelepasan 50C), sedangkan perangkat medis fokus pada pemeliharaan tegangan yang stabil.
Pencocokan tegangan
Paket baterai khusus sering menggabungkan sel paralel Pengaturan. Jadi, sistem 48V dapat menggunakan sekitar 13-14 sel LIFEPO4 pada masing -masing 3,2V atau 14 sel NMC pada masing -masing 3,7V.
Optimalisasi Kepadatan Energi
Jika Anda bertujuan untuk mengurangi ukuran paket dengan sel berkapasitas tinggi (hingga 40AH per sel), ingat Anda akan membutuhkan canggih manajemen termal.
Puncak vs daya kontinu
Tinggi C-rate Sel (seperti yang ada di 50C) sangat ideal untuk drone yang membutuhkan semburan energi cepat, sementara sistem penyimpanan energi memprioritaskan daya abadi daripada semburan pendek.
Menghitung persyaratan biaya
Parameter muatan secara signifikan mempengaruhi efisiensi dan keamanan pengisian. Ini sendoknya:
Protokol pengisian daya
Untuk sistem pengisian cepat seperti pengaturan 800V, Anda sistem manajemen baterai (BMS) harus menangani protokol komunikasi seperti CAN atau SMBUS.
Tingkat Biaya
Penting untuk tidak melebihi apa yang dapat ditangani sel Anda, seperti menempel pada 1C untuk sel LifePo4 atau menjaganya di 0,5C untuk beberapa sel NMC.
Kendala termal
Pengisian cepat menghasilkan lebih banyak panas, jadi menggunakan pendinginan cair atau bahan fase-perubahan sangat penting untuk mempertahankan suhu di bawah 45 ° C.
Memberikan fitur keamanan
Keamanan sangat penting, tanpa kompromi. Berikut adalah fitur keamanan utama yang perlu dipertimbangkan:
Lapisan Perlindungan BMS
- Cutoff tegangan berlebih/undervoltage (mis., Maksimal 3,65V untuk LIFEPO4).
- Deteksi sirkuit pendek cepat (waktu respons kurang dari 1 ms).
- Keseimbangan sel, baik pasif atau aktif, untuk mempertahankan tingkat tegangan yang bahkan.
Manajemen termal
- Pendinginan cair untuk paket daya tinggi seperti baterai EV.
- Teknologi pemanasan diri untuk memastikan kelancaran operasi dalam cuaca dingin.
Keamanan Mekanik
- Lampiran dengan peringkat IP67 untuk melindungi terhadap debu dan air.
- Ventilasi ledakan dan bahan tahan api, seperti plastik peringkat UL94 V0.
Merancang materi & Persyaratan selungkup
Bahan berdampak pada daya tahan, berat, dan efisiensi panas produk.
Untuk kandang
- Paduan aluminium menawarkan kekuatan sambil tetap ringan.
- Termoplastik seperti PA66-GF30 meningkatkan resistensi getaran dan blok EMI.
Untuk manajemen termal
Bantalan silikon atau resin epoksi unggul saat menghilang.
Untuk mengurangi berat badan, resin Noryl Sabic dapat membuat lampiran 40% lebih ringan dari aluminium.
Kiat Pro: Sebelum menyelesaikan desain Anda, gunakan mockups-cetak 3D untuk mengevaluasi kendala ruang dan efisiensi aliran termal.
Persyaratan sertifikasi
Menjaga kepatuhan sangat penting untuk memasuki pasar dan melindungi terhadap kewajiban. Inilah lowdownnya:
Standar Global
- UN38.3: Memastikan transportasi yang aman.
- ISO 12405: menjamin kinerja baterai EV.
- UL 2580 (AS) dan CE (EU): Fokus pada keamanan listrik.
Kepatuhan regional
- Di India, BIS mengamanatkan kasus yang tahan api dan perisai EMI.
- GB/T 31467 China berfokus pada pencegahan pelarian termal.
Daftar Periksa Audit
Pastikan cakupan sertifikasi tingkat sel seperti IEC 62133 dan tes tingkat paket seperti pemeriksaan naksir dan getaran.
Kesimpulan
Paket baterai khusus memerlukan pendekatan tingkat sistem.
- Prioritaskan keamanan dengan BMS yang kuat dan desain termal, mengoptimalkan parameter daya/pengisian daya, dan memilih bahan yang menyeimbangkan berat dan daya tahan.
- Gunakan teknologi yang muncul seperti elektrolit solid-state dan arsitektur modular.
- Libatkan laboratorium pengujian bersertifikat lebih awal untuk memastikan kepatuhan dan menghindari desain ulang yang mahal.
Mengatasi faktor-faktor ini membantu para insinyur memberikan paket berkinerja tinggi yang memenuhi standar industri.
