Criando um bateria personalizada envolve encontrar o equilíbrio certo de desempenho, segurança e adesão aos padrões do setor. Aqui está um detalhamento das principais considerações, juntamente com dicas privilegiadas para ajudar engenheiros e desenvolvedores de produtos.
Determinando os requisitos de energia
Quando se trata de necessidades de energia, eles essencialmente determinam um tensão da bateria, capacidade e densidade de energia. Aqui está o que você precisa ter em mente:
Cargas específicas do aplicativo
Aplicações diferentes têm necessidades diferentes. Veículos elétricos (VEs), por exemplo, requerem alta densidade de potência (pense em taxas de descarga de 50c), enquanto os dispositivos médicos se concentram em manter uma tensão constante.
Correspondência de tensão
As baterias personalizadas geralmente combinam células em série ou paralelo configurações. Portanto, um sistema de 48V pode usar cerca de 13 a 14 células LIFEPO4 a 3,2V cada ou 14 NMC a 3,7V cada.
Otimização da densidade de energia
Se você pretende reduzir o tamanho da embalagem com células de alta capacidade (até 40AH por célula), lembre-se de que precisará de avançar Gerenciamento térmico.
Peak vs. poder contínuo
Alto Taxa C. As células (como as de 50 ° C) são ideais para drones que precisam de explosões rápidas de energia, enquanto os sistemas de armazenamento de energia priorizam a energia duradoura em surtos curtos.
Cálculo de requisitos de cobrança
Os parâmetros de carga influenciam significativamente a eficiência e a segurança do carregamento. Aqui está a colher:
Protocolos de carregamento
Para sistemas de carregamento rápido como configurações de 800V, seu sistema de gerenciamento de bateria (BMS) deve lidar com protocolos de comunicação como Can ou SMBUs.
Taxa de cobrança
É importante não exceder o que suas células podem suportar, como aderir a 1C para células LIFEPO4 ou mantê -las a 0,5 ° C para algumas células NMC.
Restrições térmicas
O carregamento rápido gera mais calor; portanto, o uso de materiais de resfriamento líquido ou mudança de fase é essencial para manter as temperaturas abaixo de 45 ° C.
Fornecendo recursos de segurança
A segurança é essencial, sem compromissos. Aqui estão os principais recursos de segurança a serem considerados:
Camadas de proteção BMS
- Cortes de sobretensão/subtensão (por exemplo, um máximo de 3,65V para LIVEPO4).
- Detecção rápida de curto-circuito (menos de 1ms de tempo de resposta).
- Balanceamento de células, passivo ou ativo, para manter os níveis uniformes de tensão.
Gerenciamento térmico
- Resfriamento líquido para pacotes de alta potência, como baterias EV.
- Tecnologia de auto-aquecimento para garantir uma operação suave no frio.
Segurança mecânica
- Gabinetes com classificações IP67 para proteger contra poeira e água.
- Explosão de aberturas e materiais retardadores de chamas, como plásticos com classificação UL94 V0.
Projeto de material & Requisitos de gabinete
Os materiais afetam a durabilidade, o peso e a eficiência do calor dos produtos.
Para recinto
- As ligas de alumínio oferecem força enquanto permanecem leves.
- Termoplásticos como PA66-GF30 aumentam a resistência à vibração e bloqueiam EMI.
Para gerenciamento térmico
Almofadas de silicone ou resinas epóxi se destacam ao dissipar o calor.
Para reduzir o peso, as resinas Noryl da SABIC podem tornar os gabinetes 40% mais leves que o alumínio.
Dica profissional: Antes de finalizar seu design, use maquetes impressos em 3D para avaliar as restrições do espaço e a eficiência do fluxo térmico.
Requisitos de certificação
Acompanhar a conformidade é crucial para entrar em mercados e proteger contra responsabilidades. Aqui está a baixa:
Padrões globais
- ONU38.3: Garante transporte seguro.
- ISO 12405: garante o desempenho da bateria EV.
- UL 2580 (EUA) e CE (UE): Concentre -se na segurança elétrica.
Conformidade regional
- Na Índia, o BIS exige casos resistentes ao fogo e blindagem emi.
- GB/T 31467 da China se concentra na prevenção fuga térmica.
Lista de verificação de auditoria
Certifique-se de cobertura de certificações no nível da célula, como o IEC 62133 e os testes no nível da embalagem, como verificações de esmagamento e vibração.
Conclusão
As baterias personalizadas requerem uma abordagem no nível dos sistemas.
- Priorize a segurança com BMS e projetos térmicos fortes, otimize os parâmetros de energia/carga e selecione materiais que equilibram peso e durabilidade.
- Use tecnologias emergentes como eletrólitos de estado sólido e arquiteturas modulares.
- Envolva os laboratórios de testes certificados com antecedência para garantir a conformidade e evitar reformulações caras.
Abordar esses fatores ajuda os engenheiros a fornecer pacotes de alto desempenho que atendem aos padrões do setor.
