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11.1V 20Ah 石油勘探设备用锂电池设计方案

2019-04-02   点击量:363

前言:石油危机成为全球关注的话题,随着现代社会的飞速发展,人类对石油能源的需求及依赖愈来愈强,寻找储备更多更丰富的石油能源资源已经成为全球关注的共同话题。高精密进口便携式石油勘探设备的发明成为工作人员进行野外长期科研勘探测试的重要工具,而为高精密石油勘探设备提供高效、便携、轻便、充足的后备电源解决方案则是科研人员进行长期野外工作的重要保证。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。


方案要求


一、石油勘探设备用锂电池设计方案要求:


石油勘探设备是一种便携式野外石油地质及石油储备源的勘探设备,可对地表层面的相关地质层进行检测,通过先进的核磁共振岩心分析,利用石油和水中的氢原子核在磁场中具有共振并产生信号的特性来探测岩石物性,以发现地下相关石油源并判定石油储备的含量。传统的户外供电装置均采用铅酸电池,其低能量密度、大体积、高质量等缺点给勘探人员户外工作增加了负担,新型石油勘探设备用锂电池具备高能量比、轻质量、小体积、高循环寿命、高安全、高电压、一致性好等优点。锂电池组设计方案通过进口大容量的三洋电芯、防水外壳,防水航空插头及LED数显屏进行组合而成,该方案输出过流保护值为20A,最大设计容量为40Ah,采用过温70℃自动保护装置,可以长时间满足仪器用电需求,正被广泛应用到石油勘探设备领域。


具体设计要求参数如下:


1)锂电池组型号设计要求:18650-3S8P/20Ah/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)池外型尺寸设计要求:200*120*75mm


二、石油勘探设备用锂电池设计方案:


1)保护板(PCM):主要是对可充电锂电池组进行设计的保护线路,由于锂电池本身的化学特性,需要提供智能电量计算、过充、过放、短路、过流等保护功能,以避免引起燃烧、爆炸等危险。


2)保护IC(ProtectionIC):设计方案的主要保护功能芯片,对电芯进行过充、过放、过流、短路等功能的在线时时监测,使电芯在安全稳定高效的范围内工作。


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,温度开关启动,进行温度保护。


4)18650锂离子电芯/18650/2500mAh/3.7VLi-ioncell(SANYO)。


5)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。


6)LED电压显示表:对电池模块的电压指示,方便对电池电压和电量进行监测。


7)防水模式:真空防水输入输出插头、防水开关、电池防水白盒,使整体电池处于防水模式。


设计方案原理图


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产品实现图


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钜大特种电池工程研究院

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