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11.1V 5000mAh 探伤仪备用电源设计方案

2019-04-02   点击量:76

前言:探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器,它能够快速便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷(焊缝、裂纹、夹杂、折叠、气孔、砂眼等)的检测、定位、评估和诊断,既可以用于实验室,也可以用于工程现场。仪器能够广泛地应用在制造业、钢铁冶金业、金属加工业、化工业等需要缺陷检测和质量控制的领域,也广泛应用于航空航天、铁路交通、锅炉压力容器等领域的在役安全检查与寿命评估,它是无损检测行业的必备。便携式探伤仪已经成为现代社会工地现场测试的重要工具,而为便携式探伤仪提供高效、便携、轻便、充足的后备电源解决方案则是测试人员进行长期现场工作的重要保证。18650锂电池组因其自身所具备的特有优点,已经成为此类高科技测试仪器后备电源解决方案的首选。


设计要求


一、探伤仪备用锂电池设计要求: 


由于探伤仪高电压及工作时间长的特点,设备本身的质量及保持供电的持续稳定尤为关键,这就要求其供电电源必须通过大容量单体锂电池的多串并组合来实现;在探伤仪工作过程中,大量宝贵的数据需要不断进行保存,因此必须提供精确的电池电量显示及报警系统以提示使用者对数据进行及时保存,以提高工作的有效性。本探伤仪备用锂电池方案采用智能化芯片,主机通过I2C通讯方式不断地读取智能芯片里的电量及相关重要数据,对电池进行时时监控以便提示使用者合理、及时地进行相关操作。我司方案中集成的三洋电芯具有高能量比、轻质量、小体积、高循环寿命、高安全、高电压、一致性好等优点,锂电池组设计输出过电流保护值12A,持续工作电流7A,荷电容量5000mAh,充分满足仪器的用电需求。具体设计要求参数如下:


1)锂电池组型号设计要求:18650-3S2P/5000mAh/11.1V。


2)电路部分设计要求:


1、单节过充保护电压:4.35±0.25V


2、单节过充恢复电压:4.15±0.50V


3、单节过放保护电压:2.40±0.08V


4、单节过放恢复电压:3.00±0.10V


5、组合电池过流保护值(10ms):30~35A


6、组合电池过温保护值(可恢复):70±5℃


7、成品电池还具备短路、反充保护。


3)电池循环寿命设计要求:300~500次(国标充放电标准)


4)电池外型尺寸设计要求:参考电池外壳


二、探伤仪备用锂电池设计方案: 


1)智能电量计保护板(PCM):采用SBS智能电池管理系统,利用先进的电量计算原理时时精确计算出电池的电量,并通过SMBUS时时向主机报告电池的电量信息,同时向可充电智能电池组进行功能保护,由于锂电池本身的化学特性,需要提供过充、过放、短路、过流及过温等保护功能,以避免引起燃烧、爆炸等危险。


2)18650锂离子电芯/18650/2500mAh/3.7V Li-ion cell(SANYO)。


3)温度开关:主要针对温度保护功能设计。当电池本身的温度因其它异常问题达到70±5℃范围时,温度开关动作,进行温度保护。


4)场效应管(MOSFET):MOSFET管,在保护电路中起开关作用,永远使负载两端的电压不会升高也不会降低,保证电压稳定。


5)电池组封装(外壳)


设计方案原理图:


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钜大特种电池工程研究院

钜大特种电池工程研究院

钜大特种锂离子电池工程研究中心是由东莞钜大电子有限公司兴建,并与中南大学、华南理工大学和东莞理工学院相关科研团队联合运营的特种锂离子电池产业化研发中心,研究中心秉持"以特殊环境、特殊用途和特殊性能的需求为导向,以产学研深度融合为创新驱动"的办院方针,力求满足用户独特的需要,从而为用户创造独特的价值。