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锂离子电池组外壳设计以及磷酸铁锂离子电池检测保护系统的设计介绍

2021-09-13   点击量:300

锂离子电池组外壳设计


锂离子电池外壳设计可分为:PVC热封、塑胶、金属


PVC热封:锂离子电池组外部具体采用什么样的外壳封装形式,重要是取决于客人的产品具体需求,关于采用PVC热封的封装形式,一般适用于电芯串并数量不多,整体重量较轻(2kg)的情况下,可以采用。但是关于整体重量1kg的电池组,要在电芯之间加固定支架,外围加玻纤板防护后,再采用PVC热封。


塑胶:采用塑胶外壳,重要是不同的锂离子电池组定型后,涉及到的外壳有可能要开模,模具费用是一笔不小的开支,如开发前期,产品未定型,可以采用手板外壳打样(手板强度不如开模定型后材质强度),对外壳的材质和工艺(特别是带三防要求)要求不同,也会影响成本。


金属:金属外壳也是和塑胶外壳相同,产品未定型前或数量需求不多,建议采用钣金制样,这样重要是制样交期较短,如批量较大,也建议开模。关于金属外壳有防水等级要求的,也会大大影响到成本,还有就是特殊材质(如钛合金等)金属外壳要求的,成本会更高。

磷酸铁锂离子电池检测保护系统的设计


磷酸铁锂离子电池保护监测系统重要依赖于软件的设计。系统能否正常可靠地工作,除了依赖于硬件的设计之外,功能完善的软件设计也极其重要。根据磷酸铁锂离子电池组保护监测系统要求,系统设计重点实现以下功能:


(1)多通道数据采集的功能:采集电池组的电压电流值,达到对电池组工作进行实时监测。


(2)由采集的模块数据,确定电池的剩余电量(SOC),及时提醒用户充电,提高电池的使用寿命。


(3)电池模块动态均衡:在对电池组模块进行统一充电的过程中动态地调整模块内各电芯的充电电流,实现电池组内各串联电芯的电压均衡。


本系统基于磷酸铁锂离子电池的特性,综合国内外动力模块的保护和监测方法,为国内电动自行车、电动高尔夫球车、电动汽车的应用进行设计。系统硬件设计的重点为动力模块的数据采集,软件设计重点在SOC(剩余电量值)的计算以及模块动态均衡。


本文基于应用于电动自行车、电动高尔夫球车、电动汽车的磷酸铁锂离子电池,分析其保护监测系统的设计,该系统的特点如下:


(1)抛弃原有的用于手机、笔记本电脑的单电芯锂离子电池保护技术方法,采用高速多通道数据采集技术设计全新的电池保护监测系统。


(2)研究锂离子电池动力模块的电压限值控制曲线,实现电压控制范围的自适应调节;计算出锂离子电池工作的电压范围限值以及合理的充电电流,提高系统的电气可靠性。


(3)采用专门的电池模块动态均衡方法,在对磷酸铁锂离子电池组模块进行统一充电的过程中动态地调整模块内各电芯的充电电流,实现电池组内各串联电芯的电压均衡,同时要求成本低,可靠性高。锂离子电池保护监测系统是新能源电动汽车研究的最重要的组成部分,该系统解决了锂离子电池应用过程中安全性差、充电一致性差等技术难题。



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钜大特种电池工程研究院

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