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军工设备锂电池设计方案

近几年,随着新材料的出现和电池设计技术的改进,锂离子电池的应用范围不断被拓展。民用领域已从信息产业(移动电话、笔记本电脑等)扩展到能源交通(电动汽车、电网调峰、太阳能、风能电站蓄电等)。而在国防军事领域,锂离子电池则涵盖了陆、海、空、天等诸多兵种。

军用锂电池不仅仅要体积小、轻薄化;而且设计要求与民用电池不一样,要求能在低于0℃和高于50℃的苛刻环境下使用,并尽可能简单地进行后勤供应。众所周知,前线部队能使用的交通工具非常的有限,主要依靠便携能源、电池作为动力,这样能量密度的高低也是前线部队作战能力的一个重要标准。


    一、军工设备锂电池设计方案

信号发射塔主要由以下几部分构成:发信设备、收信设备、天线馈线系统、电源设备以及保障通信线路正常运行和无人维护所需的监测控制设备。电源设备除包含交流直接供电驱动信号塔外还包含UPS后备电源驱动系统,以防止停电导致系统无法工作。早期的电源大多采用铅酸电池作为后备电源的供电电源。由于铅酸不环保,且能量比低,体积大,寿命短等缺点,现在新建或改建升级的基站都逐渐开始采用锂离子电池作为基站后备电源的供电系统?;谏鲜鑫侍?,我们客户要求选用锂电池作为电源的主体,后备电源系统在停电后能支持整个发射系统工作两个小时以上,且能满足系统在野外长期工作的要求。根据客户整个发射系统消耗功率和转换效率,我们计算出电池组需48V 65Ah就能满足客户的工作时间要求。由于整组电池电压高、整体电池容量比较大,环境温度比较高,且为保证整个系统的稳定性,在锂电池电芯方面我们采用日本进口锂电池芯,该电芯的整体一致性高,每颗电芯都内置多重?;?,包含防爆阀,PTC等。

电源系统PCM?;は低车ピ?/span>1 设置检测单串电池的过充,过放?;?;2 整组电池温度?;?,过流?;?,短路?;?;3 单串电池之间的平衡系统;电池电量检测部分包含检测系统和显示系统。检测采用电流电压运算的方式,显示和检测准确度非常高,配合LCD显示屏动态直观的全程检测显示电池的充放电状态。

二、移动通讯微波发射塔后备电源电池设计方案

1)电池组设计参数:客户要求1000W的交流供电系统能工作两个小时,我们根据UPS的转换效率和配合电压,计算出电池的电压和容量为48.1V/65Ah,能满足系统满载工作150分钟。

2)?;ぐ澹?/span>PCM)设计参数:具备单节过充,过放,温度,过流,短路?;さ?/span>.具体?;げ问缦拢?/span>

1、单节过充?;さ缪梗?/span>4.22±0.25V

2、单节过充恢复电压:4.15±0.50V

3、单节过放?;さ缪梗?/span>3.00±0.10V

4、单节过放恢复电压:3.30±0.10V

5、组合电池过流?;ぶ担?/span>10ms):70A

6、充电平衡电流:50±10mA

7、充电平衡电压:4.18±25mV

8、电池温度?;し段В苫指矗?/span>-20~60

9、成品电池还具备短路?;?/span>

3)电池电量监控系统(PCM)设计功能:采用智能的专用芯片,配合LCD显示屏:可根据需要实时通过按键来设置显示参数,显示部分包含:电池当前容量、当前容量百分比,当前电池电压、充电电流、放电电流,放电剩余时间,电量百分比(SOC)以及绝对剩余电量百分比(ASOC)。

4)电池整体结构设计要求:由于基站的分布区域广,且是放置野外,除考虑与电池的绝缘外,还需考虑防潮,不易老化变质等,所以外壳结构采用玻纤板作为主体。由于电芯组合数量比较多,需考虑隔离和散热的问题,我们采用电池专用工程塑胶支架作为锂电池组固定和隔离的主体。

5)二次?;ぃ赫榈绯丶由枰斐9鞫搪繁;けO账?,以防止电池异常和?;ぐ迨У贾碌缌鞴?。在PCM系统异常后产生过大电流时保险丝会切断整个电池组的输出回路,且不可恢复。

6锂电池电芯:采用日本原装进口电芯,18650锂电池电芯/18650/2500mAh/3.7V,该电芯具备好的安全性和一致性,从而保证了整个电池组的可靠性。

 

 


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