24V矿用锂电池电源模块设计方案.pdf

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1、中航锂电（洛阳）有限公司CHINAAVIATIONLITHIUMBATTERYCO。，LTDPDF文件使用pdfFactoryPro 试用版本创建24V24V24V24V 矿用锂电池矿用锂电池电源电源模模块设块设计计方案方案设计高峰/李晓坡校对谈作伟/许宁审核田晓辉批准温灿国中航锂电（洛阳）有限公司2011-5-27中航锂电（洛阳）有限公司CHINAAVIATIONLITHIUMBATTERYCO。，LTDPDF文件使用pdfFactoryPro 试用版本创建1、项项目目来源来源本项目来源于矿用锂电池电源模块的应用需求。2 2 2 2、技术要求及技术要求及参数参数标称电压：24V；容量需求：4

2、00AH；放电电流：10A；单体电池型号：60AHA。3 3 3 3、解决方案解决方案3 3 3 3.1 1 1 1 系统构成及原理系统构成及原理整个系统由电池组模块、电池管理系统及电池充电设备组成，其中电池组模块根据用户的应用需求定义，选用 8串7并SE60AHA电池组配置方案作为系统的储能设备。电源系统原理图见图 1。图 1电源系统原理图3 3 3 3.2 2 2 2 单体电池及电池单体电池及电池组组技技术术参数参数3 3 3 3.2 2 2 2.1 1 1 1 S S S SE60E60E60E60A A A AHAHAHAHA 单单体体电电池技术池技术参数参数序号技术指标参数序号技术指

3、标参数1尺寸142502202重量2.20.1kg3额定容量60Ah4标称电压3.2V中航锂电（洛阳）有限公司CHINAAVIATIONLITHIUMBATTERYCO。，LTDPDF文件使用pdfFactoryPro 试用版本创建5充电恒压电压3.65V6终止电压2.5V7充电截止电压3.65V8浮充电压3.4V9最大充电电流1CA10标准充放电电流0.3CA11最大放电电流600A12内阻1m13放电环境温度-20 5514储存湿度70%15充电环境温度04516推荐SOC使用窗口10%90%17贮存温度短期（1个月内）-20 4518自放电率（每月，25）3%19贮存温度长期（1年内）-

4、20 2020低温放电效率（-20，1C放电）90%3 3 3 3.2 2 2 2.2 2 2 28 8 8 8串串7 7 7 7并并S S S SE6E6E6E60 0 0 0AHAAHAAHAAHA 电电池池组组模模块块技技术参数术参数序号技术指标参数序号技术指标参数1连接方式8 串 7并2标称电压24V3额定容量420Ah4储备能量10.7528KWH5充电恒压电压29.2V6终止电压20V7充电截止电压29.2V8浮充电压27.2V9最大充电电流60A10重量（不含箱体及配件）125kg3 3 3 3.3 3 3 3 电池管理系统配电池管理系统配置置方案方案3 3 3 3.3 3 3

5、3.1 1 1 1 系系统统构成构成本系统的主体部分组成及连接方式如图 1所示。系统内电池包的最小单元为 8 支串联（24V系统），然后通过多个电池包并联增大系统的容量。为了避免不同电池包之间产生环流，在电源的正端使用功率二极管进行解耦。每个电池包使用 1个电压采集器进行基本的电池参数采集，包括每支单体电池的电压和温度，其中电压采集线束为 9 芯，温度采集线束为 3芯。每个系统的 BMS 除多个电压采集器之外，还包括 1 个主控制器、1个电流采集器和 1 个显示器。各模块之间通过 CAN 总线和电源线级联（4芯）。中航锂电（洛阳）有限公司CHINAAVIATIONLITHIUMBATTERYC

6、O。，LTDPDF文件使用pdfFactoryPro 试用版本创建3393939电压采集器1电压采集器2电压采集器NCAN4DC24V电流采集器主控制器显示器图1系统组成图本方案采用力高电池管理系统，具体每套系统的配置如下表所示。名名称称规规格格数量数量单位单位备注备注1 1 1 1数据采集模块8串7个8个温感2 2 2 2主控制盒7 并/56串1个3 3 3 3电流传感器50A1个霍尔式4 4 4 4显示屏3.5寸彩屏1个5 5 5 5线束1套根据客户需求中航锂电（洛阳）有限公司CHINAAVIATIONLITHIUMBATTERYCO。，LTDPDF文件使用pdfFactoryPro 试用

7、版本创建3 3 3 3.3 3 3 3.2 2 2 2 系系统统功功能能介绍及实现方法介绍及实现方法整个 24V/420AH 电池组由 7 组 24V/60AH电池模组并联而成，电池管理系统根据电池组的分布设计成分布式串联结构，共有 7块数据采集模块（每个从机有 8个温度传感器，）和一块主机。主机通过总线实现对数据采集模块进行通信及控制。1 1 1 1）从机从机(数据采集模块数据采集模块)单节电芯电压检测：8串；温度检测：8个温感；串行通信：将数据传输给主控模块；均衡功能：充电时对不一致的电池进行均衡。2 2 2 2）主主机机(主控制盒主控制盒)并联电池组的回流保护：在充放电负极均增加了二极管

8、，防止电池组并联后的不同电池模块间产生环流；充放电保护：即可对各电池模块进行充放电保护，也可对整个电源系统进行保护；电流检测：实时检测充放电电流值；SOC估计：实时动态估计电池组的剩余容量；串行总线通讯：可以读取各从机的数据信息；显示及报警控制：将电池组的各种信息传输给显示屏进行显示，并在必要时做出报警处理；3 3 3 3）管理系统显示界面管理系统显示界面中航锂电（洛阳）有限公司CHINAAVIATIONLITHIUMBATTERYCO。，LTDPDF文件使用pdfFactoryPro 试用版本创建3 3 3 3.3 3 3 3.3 3 3 3外外形形与与安安装尺寸装尺寸主控模块：505*19

9、0*40均衡数据采集模块：170*225*25中航锂电（洛阳）有限公司CHINAAVIATIONLITHIUMBATTERYCO。，LTDPDF文件使用pdfFactoryPro 试用版本创建LCD触摸屏：96*81*463 3 3 3.3 3 3 3.4 4 4 4 产产品品技技术术参数参数系统基本技术参数为：项目项目参数参数精度精度工作电压DC24VDC1830V系统充放电电流10A主控级联从机数18个/从机采集电压串数1-16串/从机采集温度路数18个/电压采集05V5mV温度采集-40851电流检测01000A(可选)1%均衡电流600800mA/SOC估计0100%5%3 3 3 3

10、.4 4 4 4 充电机配置充电机配置充电机选用独立的29.2V/14A锂电池充电器，主要参数如下：最大输出功率输入电压最高输出电压误差范围输出电流误差范围409W380Vac29.2V+/-0.2Vdc/+/-0.2V14A+/-1A环境条件：序号项目技术参数备注1湿度595%带包装2海拔3000m正常工作技术特征：中航锂电（洛阳）有限公司CHINAAVIATIONLITHIUMBATTERYCO。，LTDPDF文件使用pdfFactoryPro 试用版本创建1）输入特征：序号项目技术参数备注1额定输入电压220VAC220VAC2频率50 60 Hz2）输出特征和充电模式：序号项目技术参数

11、备注1恒流29.2VDC，14A2恒压29.2VDC，14A3浮充27.2VDC20%CC4效率90%输入电压=220VAC，额定负载保护特征：序号项目技术参数备注1过压保护是2限压保护充电器设置的最大输出电压不会超过电池的最大充电电压。3过热保护是4限流保护是恒流5短路保护当输出短路时充电器不能正常工作，输出恢复正常，充电器可自行恢复。6反接保护当输出线接反后充电器不会工作，直到使用者接正确后方可启动。充电指示：序号项目状态备注1电源LED1：红灯2充电LED2：红灯3充满LED2：绿灯4输出电压显示是5输出电流显示是安全性：序号项目标准(或测试条件)备注1耐压测试输入-输出1500VAC/10mA/1min无故障2绝缘电阻输入-接地10Mohm500VDC输出-接地10Mohm500VDC3泄漏电流3.5mA中航锂电（洛阳）有限公司CHINAAVIATIONLITHIUMBATTERYCO。，LTDPDF文件使用pdfFactoryPro 试用版本创建4低电压测试EN60335-1:2002+EN60335-2-29:20023 3 3 3.5 5 5 5 系统配置清单系统配置清单序号名称规格数量（单位）参考价备注1磷酸铁锂电池SE60AHA56支2导电条SE60AHA-5056套3片装3螺栓（含平、弹垫）M612112套4BMS见管理系统配置清单1套5充电机定制1台