Creazione di a pacco batteria personalizzato implica la ricerca del giusto equilibrio tra prestazioni, sicurezza e aderenza agli standard del settore. Ecco una ripartizione delle considerazioni chiave, insieme a suggerimenti per insider per aiutare gli ingegneri e gli sviluppatori di prodotti.
Determinare i requisiti di potere
Quando si tratta di bisogni di potere, determinano essenzialmente a Tensione della batteria, capacità e densità di energia. Ecco cosa hai bisogno per tenere a mente:
Carichi specifici dell'applicazione
Diverse applicazioni hanno esigenze diverse. I veicoli elettrici (veicoli elettrici), ad esempio, richiedono un'elevata densità di potenza (pensa a 50C tassi di scarica), mentre i dispositivi medici si concentrano sul mantenimento di una tensione costante.
Corrispondenza della tensione
I pacchi batteria personalizzati combinano spesso celle in serie o parallele configurazioni. Pertanto, un sistema a 48 V potrebbe utilizzare circa 13-14 celle LifePO4 a 3,2 V ciascuna o 14 celle NMC a 3,7 V ciascuna.
Ottimizzazione della densità di energia
Se stai puntando a ridurre le dimensioni del pacchetto con celle ad alta capacità (fino a 40 ah per cella), ricorda che avrai bisogno di avanzata gestione termica.
Picco vs. potenza continua
Alto C-rate Le cellule (come quelle a 50 ° C) sono ideali per i droni che necessitano di esplosioni di energia rapide, mentre i sistemi di accumulo di energia danno la priorità alla potenza duratura su brevi spruzzi.
Requisiti di addebito calcolanti
I parametri di carica influenzano significativamente l'efficienza e la sicurezza della ricarica. Ecco lo scoop:
Protocolli di ricarica
Per sistemi a carica rapida come configurazioni a 800 V, il tuo sistema di gestione della batteria (BMS) deve gestire i protocolli di comunicazione come CAN o SMBUS.
Tasso di addebito
È importante non superare ciò che le cellule possono gestire, come attaccare a 1C per le cellule LifePO4 o mantenerlo a 0,5 ° C per alcune celle NMC.
Vincoli termici
La ricarica rapida genera più calore, quindi l'uso di raffreddamento liquido o materiali di cambiamento di fase è essenziale per mantenere temperature inferiori a 45 ° C.
Fornire caratteristiche di sicurezza
La sicurezza è essenziale, senza compromessi. Ecco le principali funzionalità di sicurezza da considerare:
Livelli di protezione BMS
- Cut -detenuti/sottotensione (ad esempio, un massimo di 3,65 V per LifePO4).
- Rilevamento rapido di cortocircuito (tempo di risposta inferiore a 1 ms).
- Il bilanciamento delle cellule, passivo o attivo, per mantenere livelli di tensione uniforme.
Gestione termica
- Raffreddamento liquido per pacchi ad alta potenza come batterie EV.
- Tecnologia di auto-riscaldamento per garantire un funzionamento regolare al freddo.
Sicurezza meccanica
- Accendi con valutazioni IP67 per proteggere da polvere e acqua.
- Prese d'esplosione e materiali retardanti di fiamma, come materie plastiche a livello di V0 UL94.
Materiale di progettazione & Requisiti di recinto
I materiali influiscono sulla durata, il peso e l'efficienza termica dei prodotti.
Per recinzione
- Le leghe di alluminio offrono forza rimanendo leggeri.
- I termoplastici come PA66-GF30 migliorano la resistenza alle vibrazioni e il blocco dell'EMI.
Per la gestione termica
Pad di silicone o resine epossidiche eccellono nella dissipazione del calore.
Per ridurre il peso, le resine di Noryl di Sabic possono rendere più leggere il 40% più leggero dell'alluminio.
Suggerimento professionale: prima di finalizzare il design, utilizzare modelli stampati in 3D per valutare i vincoli di spazio e l'efficienza del flusso termico.
Requisiti di certificazione
Keeping up with compliance is crucial for entering markets and protecting against liabilities. Here’s the lowdown:
Global Standards
- ONU38.3: Ensures safe transportation.
- ISO 12405: Guarantees EV battery performance.
- UL 2580 (U.S.) and CE (EU): Focus on electrical safety.
Regional Compliance
- In India, BIS mandates fire-resistant cases and EMI shielding.
- China’s GB/T 31467 focuses on preventing fuga termica.
Audit Checklist
Ensure coverage of cell-level certifications like IEC 62133 and pack-level tests such as crush and vibration checks.
Conclusione
Custom battery packs require a systems-level approach.
- Prioritize safety with strong BMS and thermal designs, optimize power/charge parameters, and select materials that balance weight and durability.
- Usa tecnologie emergenti come elettroliti a stato solido e architetture modulari.
- Coinvolgi i laboratori di test certificati in anticipo per garantire la conformità ed evitare costose riprogettazioni.
Affrontare questi fattori aiuta gli ingegneri a fornire pacchetti ad alte prestazioni che soddisfino gli standard del settore.
