Ustvarjanje a baterijski paket po meri vključuje iskanje pravega ravnovesja uspešnosti, varnosti in spoštovanja industrijskih standardov. Tu je razčlenitev ključnih pomislekov, skupaj z notranjimi nasveti za pomoč inženirjem in razvijalcem izdelkov.
Določanje potreb po moči
Ko gre za potrebe po moči, v bistvu določijo a napetost baterije, zmogljivost in energijska gostota. Tukaj je tisto, kar morate upoštevati:
Obremenitve, specifične za aplikacijo
Različne aplikacije imajo različne potrebe. Električna vozila (EV), na primer, zahtevajo visoko gostoto energije (pomislite na 50C stopnje praznjenja), medtem ko se medicinski pripomočki osredotočajo na vzdrževanje stalne napetosti.
Ujemanje napetosti
Baterije po meri pogosto kombinirajo celice v seriji ali vzporedni nastavitve. Torej lahko 48V sistem uporabi približno 13–14 celic LifePO4 pri 3,2 V vsakih ali 14 NMC celic pri 3,7 V.
Optimizacija gostote energije
Če želite zmanjšati velikost pakiranja s celicami z visoko zmogljivostjo (do 40ah na celico), ne pozabite, da boste potrebovali napredno toplotno upravljanje.
Vrhunec v primerjavi z neprekinjeno močjo
visoko C-rate Celice (kot tiste pri 50C) so idealne za drone, ki potrebujejo hitre energijske porušitve, medtem ko sistemi za shranjevanje energije dajejo prednost trajni moči v kratkih škrlatnih snopih.
Izračun zahtev glede stroškov
Parametri naboja bistveno vplivajo na učinkovitost in varnost polnjenja. Tukaj je zajemalka:
Protokoli za polnjenje
Za sisteme za hitro polnjenje, kot so 800V nastavitve sistem za upravljanje baterije (BMS) mora ravnati s komunikacijskimi protokoli, kot sta Can ali SMBUS.
Stopnja stroškov
Pomembno je, da ne presežete tistega, kar zmorejo vaše celice, na primer, da se držite 1C za celice LifePO4 ali ga hranite pri 0,5C za nekatere celice NMC.
Toplotne omejitve
Hitro polnjenje ustvari več toplote, zato je uporaba materialov za hlajenje s tekočim ali fazno spremembo bistvenega pomena za vzdrževanje temperatur pod 45 ° C.
Zagotavljanje varnostnih funkcij
Varnost je bistvena, brez kompromisov. Tu so ključne varnostne funkcije, ki jih je treba upoštevati:
Zaščitne plasti BMS
- Prekomerna/podnadstropna preseka (npr. Največ 3,65 V za LifePO4).
- Hitro odkrivanje kratkega stika (manj kot 1 ms odzivni čas).
- Uravnoteženje celic, bodisi pasivno ali aktivno, za vzdrževanje enakomernih napetosti.
Toplotno upravljanje
- Tekoči hlajenje za pakete z visoko močjo, kot so EV baterije.
- Tehnologija samogrevanja, ki zagotavlja nemoteno delovanje na mrazu.
Mehanska varnost
- Oprema z ocenami IP67 za zaščito pred prahom in vodo.
- Eksplozijski odprtini in materiali za retardacijo plamena, kot je plastika z oceno UL94 V0.
Oblikovanje materiala & Zahteve za ograje
Materiali vplivajo na trajnost, teža in toplotno učinkovitost izdelkov.
Za ograjen prostor
- Aluminijeve zlitine ponujajo moč, medtem ko ostanejo lahke.
- Termoplastika, kot je PA66-GF30, izboljšajo vibracijsko odpornost in blok EMI.
Za toplotno upravljanje
Silikonske blazinice ali epoksidne smole se odlično odrežejo pri odvajanju toplote.
Da bi zmanjšali težo, lahko SABIC -ove Noryl smole naredijo zaprtje 40% lažji od aluminija.
Nasvet: Pred dokončanjem oblikovanja uporabite 3D-natisnjene mone, da ocenite omejitve prostora in učinkovitost toplotnega pretoka.
Zahteve za certificiranje
Spremljanje skladnosti je ključnega pomena za vstop na trge in zaščito pred obveznostmi. Tukaj je nizka:
Globalni standardi
- UN38.3: Zagotavlja varen prevoz.
- ISO 12405: GARMENT EV zmogljivosti baterije.
- UL 2580 (ZDA) in CE (EU): Osredotočenost na električno varnost.
Regionalna skladnost
- V Indiji BIS nalaga primere, odporne na požar in zaščito EMI.
- Kitajski GB/T 31467 se osredotoča na preprečevanje toplotni beg.
Revizijski kontrolni seznam
Zagotovite pokritje certifikatov na ravni celice, kot so IEC 62133 in paketni testi, kot so pregledi drobljenja in vibracij.
Zaključek
Baterijski paketi po meri zahtevajo pristop na ravni sistema.
- Prednostno določite varnost z močnimi BMS in toplotnimi modeli, optimizirati parametre moči/naboja in izberite materiale, ki uravnotežijo težo in trajnost.
- Uporabite nastajajoče tehnologije, kot so elektroliti v trdnih stanju in modularne arhitekture.
- Zgodaj vključite certificirano testiranje laboratorijev, da zagotovite skladnost in se izognete dragim preoblikovanjem.
Obravnavanje teh dejavnikov inženirjem pomaga pri zagotavljanju visokozmogljivih paketov, ki ustrezajo industrijskim standardom.
