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服务机器人电池设计方案

服务机器人电池设计方案

一、 概述:
本应用方案采用纯硬件方案,可以实现过充电保护,过放电保护,过流保护,短路保护,过温度等保护功能,以下是电池组功能特性及技术参数。
二、 性能参数:
1、电池组容量 11Ah 0.2C(25℃)
2、标称电压 21.6V
3、电芯串并方式 5P6S
4、充电上限电压 21.6V CC/CV
5、最大充电电流 5A
6、最大持续放电电流 20A
7、单粒过充保护电压 4.25±0.05V
8、单粒过放保护电压 2.7±0.1V
9、过温保护保护值 70℃
10、循环寿命 ≥500 次 >60%
11、过流保护值 90±10A
12、过流保护延时 9±2(mS)
13、过流保护恢复条件 断开负载
14、短路保护值 120±10A
15、过流保护延时 320±2(ns)
16、过流保护恢复条件 断开负载
17、工作环境温度 0--45℃
18、储存温度 温度:-20--45℃
湿度:<80%RH
19、质量 约 1.8kg
20、尺寸 145*105*52mm
21、环保 符合 RoHS 要求
22、续航能力 1、20A 持续放电至电池组最低工作时间有 28 分钟。 2、0.5C 充放电分容容量>10Ah。环境温度 25±3℃
三、保护系统说明
1、本方案的电芯采用三星进口18650 2.2Ah 锂离子中倍率放电芯组合和纯硬件方案组成,电芯具有一致性好,循环寿命长,安全性高等特点,纯硬件方案的响应快, 稳定性优,方案成熟等特点。
2、本方案采用6串连接方式,且 20A(2C)放电,方案电池组最低保护电压为 16V,
所以设备的最低工作电压要 15V 能正常工作。
3、电池保护系统:主要包括过压、欠压、过流、过温、短路等保护功能。
(1)、过充电保护:通过电池保护板的过电压保护检测电路,实时检测电池充电过程中每串电池 的电压 变化 ,当任何一串电芯电压达到设定值则传出信号截止充电MOS-FET,切断充电回路,防止过充。
(2)、过放电保护: 通过电池保护板的过放电保护检测电路,放电过程中电池管理 芯片实时检测电池放电状态的电压;若出现电池电压低于设定的限值,电池管理电路会 输出信号切断输出回路;电池管理电路同样会输出信号截止放电 MOS-FET,切断放电 回路,实现保护电池目的。
(3)、过热保护:电路检测到电池温度过高,超过 70℃,系统断开充放电回路,禁止对电池充放电,起到过温保护目的。

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