a 맞춤형 배터리 팩 성과, 안전 및 산업 표준 준수의 올바른 균형을 찾는 것이 포함됩니다. 다음은 엔지니어 및 제품 개발자를 지원하기위한 내부자 팁과 함께 주요 고려 사항의 분석입니다.
전력 요구 사항 결정
전력 요구에 관해서는 본질적으로 배터리 전압, 용량 및 에너지 밀도. 명심해야 할 사항은 다음과 같습니다.
응용 프로그램 별 부하
응용 프로그램마다 요구 사항이 다릅니다. 예를 들어, 전기 자동차 (EVS)는 높은 전력 밀도 (50C 배출 속도를 생각)가 필요하지만 의료 기기는 꾸준한 전압을 유지하는 데 중점을 둡니다.
전압 일치
맞춤 배터리 팩은 종종 셀을 결합합니다 직렬 또는 평행 설정. 따라서 48V 시스템은 각각 3.2V 또는 14 nmc 셀에서 각각 3.7V에서 약 13-14 개의 LIFEPO4 세포를 사용할 수 있습니다.
에너지 밀도 최적화
고용량 셀 (셀당 최대 40Ah)으로 팩 크기를 줄이려는 경우 고급이 필요하다는 것을 기억하십시오. 열 관리.
피크 대 연속 전력
높은 나무 상자 셀 (50C의 셀과 같은 셀)은 빠른 에너지 버스트가 필요한 드론에 이상적이며 에너지 저장 시스템은 짧은 분출물보다 지속적인 전력을 우선시합니다.
충전 요구 사항 계산
전하 매개 변수는 충전의 효율과 안전성에 큰 영향을 미칩니다. 특종은 다음과 같습니다.
충전 프로토콜
800V 설정과 같은 빠른 충전 시스템의 경우 배터리 관리 시스템 (BMS)는 CAN 또는 SMBUS와 같은 통신 프로토콜을 처리해야합니다.
청구율
LifePO4 세포의 경우 1C를 고수하거나 일부 NMC 세포의 경우 0.5C로 유지하는 것과 같이 세포가 처리 할 수있는 것을 초과하지 않는 것이 중요합니다.
열 제약
빠른 충전은 더 많은 열을 생성하므로 45 ° C 미만의 온도를 유지하려면 액체 냉각 또는 위상 변경 재료를 사용하는 것이 필수적입니다.
안전 기능 제공
타협 없이는 안전이 필수적입니다. 고려해야 할 주요 안전 기능은 다음과 같습니다.
BMS 보호 계층
- 과전압/저전압 컷오프 (예 : LifePO4의 경우 최대 3.65V).
- 빠른 단락 감지 (1ms 미만 응답 시간).
- 수동적이든 활성이든 전압 레벨을 유지하기 위해 셀 밸런싱.
열 관리
- EV 배터리와 같은 고출력 팩의 액체 냉각.
- 추위에 원활한 작동을 보장하기위한자가 혼합 기술.
기계적 안전
- 먼지와 물을 보호하기 위해 IP67 등급을 가진 인클로저.
- UL94 V0 등급 플라스틱과 같은 폭발 통풍구 및 불꽃 재료.
자료 설계 & 인클로저 요구 사항
재료는 제품의 내구성, 체중 및 열 효율에 영향을 미칩니다.
인클로저
- 알루미늄 합금은 경량을 유지하면서 강도를 제공합니다.
- PA66-GF30과 같은 열가소성은 진동 저항을 향상시키고 EMI를 차단합니다.
열 관리를 위해
실리콘 패드 또는 에폭시 수지는 소산 열에서 뛰어납니다.
체중을 줄이기 위해 Sabic의 Noryl 수지는 알루미늄보다 인클로저를 40% 가볍게 만들 수 있습니다.
전문가 팁 : 설계를 마무리하기 전에 3D 프린트 모형을 사용하여 공간 제약 조건 및 열 흐름 효율을 평가하십시오.
인증 요구 사항
시장에 진출하고 부채로부터 보호하는 데 규정 준수를 유지하는 것이 중요합니다. 낮은 다운은 다음과 같습니다.
글로벌 표준
- UN38.3: 안전한 운송을 보장합니다.
- ISO 12405 : EV 배터리 성능을 보장합니다.
- UL 2580 (미국) 및 CE (EU) : 전기 안전에 중점을 둡니다.
지역 준수
- 인도에서는 BIS는 화재 저항 사건과 EMI 차폐를 의무화합니다.
- 중국의 GB/T 31467은 예방에 중점을 둡니다 열 폭주.
감사 체크리스트
IEC 62133과 같은 셀 수준 인증 및 Crush 및 Vibration Checks와 같은 팩 수준 테스트의 적용 범위를 확인하십시오.
결론
맞춤형 배터리 팩에는 시스템 수준의 접근 방식이 필요합니다.
- 강한 BMS 및 열 설계로 안전을 우선 순위를 정하고 전력/충전 매개 변수를 최적화하며 무게와 내구성을 균형있게 균형을 잡는 재료를 선택하십시오.
- 솔리드 스테이트 전해질 및 모듈 식 아키텍처와 같은 새로운 기술을 사용하십시오.
- 규정 준수를 보장하고 비용이 많이 드는 재 설계를 피하기 위해 인증 된 테스트 실험실을 조기에 참여시킵니다.
이러한 요소를 해결하면 엔지니어가 업계 표준을 충족하는 고성능 팩을 제공하는 데 도움이됩니다.
