Создание а индивидуальный аккумулятор включает в себя поиск правильного баланса эффективности, безопасности и приверженности отраслевым стандартам. Вот разбивка ключевых соображений, а также инсайдерские советы по оказанию помощи инженерам и разработчикам продуктов.
Определение требований к мощности
Когда дело доходит до потребностей в власти, они по сути определяют напряжение батареи, емкость и плотность энергииПолем Вот что вам нужно, чтобы помнить:
Нагрузки для конкретных приложений
Разные приложения имеют разные потребности. Например, электромобили (EV) требуют высокой плотности мощности (подумайте о скорости разряда 50C), тогда как медицинские устройства сосредоточены на поддержании устойчивого напряжения.
Сопоставление напряжения
Пользовательские аккумуляторы часто объединяют ячейки в серии или параллельно настройки. Таким образом, система 48 В может использовать около 13–14 ячеек LifePO4 при 3,2 В каждая или 14 клеток NMC при 3,7 В каждая.
Оптимизация плотности энергии
Если вы стремитесь уменьшить размер упаковки с помощью ячеек высокой емкости (до 40AH на клетку), помните, что вам понадобится продвижение тепловое управление.
Пик против непрерывной мощности
Высокий C-rate Клетки (например, при 50 ° С) идеально подходят для беспилотников, нуждающихся в быстрых энергетических всплесках, в то время как системы хранения энергии приоритет длительной мощности над короткими всплесками.
Расчет требований заряда
Параметры заряда значительно влияют на эффективность и безопасность зарядки. Вот совок:
Протоколы зарядки
Для систем быстрой зарядки, таких как установки 800 В, ваши система управления аккумулятором (BMS) должен обрабатывать протоколы связи, такие как CAN или SMBU.
Зарядка
Важно не превышать то, что могут обрабатывать ваши клетки, например, придерживаться 1C для ячеек LifePO4 или сохранить их при 0,5C для некоторых клеток NMC.
Тепловые ограничения
Быстрая зарядка генерирует больше тепла, поэтому использование жидкого охлаждения или материалов с изменением фазы необходимо для поддержания температур ниже 45 ° C.
Обеспечение функций безопасности
Безопасность необходима, без компромиссов. Вот ключевые функции безопасности для рассмотрения:
BMS защитные слои
- Перевалено/сбросы невыполнения (например, максимум 3,65 В для LifePO4).
- Быстрое обнаружение короткого замыкания (время отклика менее 1 мс).
- Балансировка клеток, пассивная или активная, для поддержания ровных уровней напряжения.
Тепловое управление
- Жидкое охлаждение для мощных пакетов, таких как батареи EV.
- Технология самостоятельного нарывания для обеспечения плавной работы на холоде.
Механическая безопасность
- Корпуса с рейтингами IP67 для защиты от пыли и воды.
- Вентиляционные вентиляционные отверстия и пламени, такие как пластики с рейтингом UL94 V0.
Проектирование материала & Требования к корпусу
Материалы влияют на долговечность, вес и тепловую эффективность продуктов.
Для корпуса
- Алюминиевые сплавы предлагают силу, оставаясь, оставаясь легким.
- Термопластики, такие как PA66-GF30, повышают вибрационную стойкость и блок EMI.
Для теплового управления
Силиконовые подушки или эпоксидные смолы преуспевают при рассеивании тепла.
Чтобы уменьшить вес, смола Noryl Sabic могут сделать корпуса на 40% легче алюминия.
Совет Pro: Перед завершением вашей конструкции используйте макеты с 3D-печатью, чтобы оценить ограничения пространства и эффективность теплового потока.
Требования к сертификации
Не отставая от соответствия имеет решающее значение для выхода на рынки и защиты от обязательств. Вот низкое значение:
Глобальные стандарты
- ООН38.3: Обеспечивает безопасную транспортировку.
- ISO 12405: гарантирует производительность батареи EV.
- UL 2580 (США) и CE (ЕС): сосредоточиться на электрической безопасности.
Региональное соответствие
- В Индии BIS мандает в пожарных случаях и защите EMI.
- Китайский GB/T 31467 фокусируется на предотвращении термический побег.
Контрольный список аудита
Убедитесь, что охват сертификатов на уровне ячеек, таких как IEC 62133 и тесты на уровне упаковки, такие как проверки раздавливания и вибрации.
Заключение
Пользовательские аккумуляторы требуют подхода к системному уровню.
- Расстановите приоритеты безопасности с сильными BMS и термическими конструкциями, оптимизируйте параметры мощности/заряда и выберите материалы, которые уравновешивают вес и долговечность.
- Используйте новые технологии, такие как твердотельные электролиты и модульные архитектуры.
- Привлечь сертифицированные тестирующие лаборатории рано, чтобы обеспечить соответствие и избежать дорогостоящих редизайн.
Решение этих факторов помогает инженерам обеспечить высокопроизводительные пакеты, которые соответствуют отраслевым стандартам.
