24V矿用锂电池电源模块设计方案

中航锂电（洛阳）有限公司CHINAAVIATIONLITHIUMBATTERYCO。，LTDPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建矿用锂电池电源模块设计方案设计高峰/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、项目来源本项目来源于矿用锂电池电源模块的应用需求。2222、技术要求及参数标称电压：24V；容量需求：400AH；放电电流：10A；单体电池型号：60AHA。3333、解决方案3333....1111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3333....2222单体电池及电池组技术参数3333....2222....1111SSSSE60E60E60E60AAAAHAHAHAHA单体电池技术参数序号技术指标参数序号技术指标参数1尺寸142×50×2202重量2.2±0.1kg3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试用版本创建内阻≤1mΩ13放电环境温度-20℃~55℃14储存湿度＜70%15充电环境温度0℃~45℃16推荐SOC使用窗口10%~90%17贮存温度短期（1个月内）-20℃~45℃18自放电率（每月，25℃）≤3%19贮存温度长期（1年内）-20℃~20℃20低温放电效率（-20℃，1C放电）≥90%3333....2222....22228888串7777并SSSSE6E6E6E60000AHAAHAAHAAHA电池组模块技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）125kg3333....3333电池管理系统配置方案3333....3333....1111系统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CHINAAVIATIONLITHIUMBATTERYCO。，LTDPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建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。名称规格数量单位备注1111数据采集模块8串7个8个温感2222主控制盒7并/56串1个3333电流传感器50A1个霍尔式4444显示屏3.5寸彩屏1个5555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试用版本创建电池组由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。1111）从机((((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。2222）主机((((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，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；3333）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试用版本创建外形与安装尺寸主控模块：505*190*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试用版本创建触摸屏：96*81*463333....3333....4444产品技术参数系统基本技术参数为：项目参数精度工作电压DC24VDC18~30V系统充放电电流10A主控级联从机数1~8个/从机采集电压串数1-16串/从机采集温度路数1~8个/电压采集0～5V±5mV温度采集-40～85℃±1℃电流检测0~1000A(可选)1%均衡电流600~800mA/SOC估计0~100%5%3333....4444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5~95%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）输入特征：序号项目技术参数备注1额定输入电压220VAC220VAC2频率50~60Hz2）输出特征和充电模式：序号项目技术参数备注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≥10Mohm@500VDC输出-接地≥10Mohm@500VDC3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:20023333....5555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）M6×12112套4BMS见管理系统配置清单1套5充电机定制1台