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電動叉車鋰電池設計方案

前言:電動叉車早期多采用鉛酸蓄電池,但鉛酸電池體積大、比能量低,易對環境造成污染。新型鋰電池比能量高,同等功率/容量體積小,重量輕,循環壽命長,現在的物流叉車普遍開始采用鋰電池替代鉛酸電池。我司結合行業特點和客戶需求,選擇磷酸鐵鋰電池方案配套客戶電動叉車產品,電池可以大電流持續工作,保護板采用進口IC和MOS管做控制管理,使用壽命是鉛酸電池的3-5倍。


設計要求:


一、電動叉車鋰電池設計要求:

電池設計應用于物流叉車配套使用,要求體積小,工作時間比較長,能夠驅動兩個電機:一個是驅動車運行,一個是驅動升降物體。我司磷酸鐵鋰電池電動叉車方案設計總功率800W,瞬間功率1000W,外觀防潮,循環壽命長,高功率、大電流放電性能好;整個產品適應室內環境,溫升要低。


二、電動叉車鋰電池設計方案

1)保護板(PCM):根據磷酸鐵鋰鋰電池本身的化學特性和叉車的工作特性,針對性的設計保護線路,除具備過充、過放、過流、短路保護等功能外,保護板設計還充分考慮大功率散熱和整組電池平衡的問題,整個保護板采用鋁合金作散熱基板,溫升小于20度。

2)保護電路:采用進口IC和MOS管,對電芯進行過充、過放、過流、短路等功能的在線實時監測,使電芯在安全、穩定、高效的范圍內工作。

3)過流保險絲:主要針對鋰電池本身的電池管理系統保護失效設計。由于電池組采用容量比較大的高功率電芯,雖然電池管理系統具備過流和短路保護,但如果出現異常也會導致保護功能失效,在輸出短路的情況下將產生非常大的電流,導致危險發生,因此方案內加入過流保險絲,當發生異常短路情況時,保險絲斷開回路,且不可恢復,達到異常保護的目的。

4)電芯:采用LARGE26650/3.2V/3000mAh磷酸鐵鋰電芯,該電芯最大充電倍率可達1C,最大放電倍率可達2C,電芯本身具備多重安全防護功能。電芯內置熱敏電阻(PTC),在組合時單元結構也采用PTC隔離,防止電涌流現象的發生。

5)整組電池參數:25.6V/80Ah(通常標稱:24V80Ah)。正常工作電流30A,最大工作電流可達50A,瞬間啟動電流可達120A。

6)電池組內部采用電阻式均衡,使用過程中能有效彌補單體電芯差異導致的容量減少,最大限度地延長電池的使用壽命。 7)電池并聯單元:采用PTC隔離,避免容量大導致的涌流安全問題。 

8)電池的大電流主回路采用銅帶做集流條,盡量讓單體電池放電電流接近。 

9)電池組采用塑膠支架隔離固定電芯,更加利于電池的散熱和安全使用。


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