Sut i Ddylunio Pecyn Batri Lithiwm (Cam-wrth-Canllaw Cam)

A pecyn batri lithiwmyn llawer mwy na dim ond celloedd gwifrau gyda'i gilydd. Mae'n system ynni gyflawn sy'n cyfuno electrocemeg, peirianneg fecanyddol, rheolaeth thermol, pensaernïaeth drydanol, a rheoli diogelwch. Bydd deall sut mae pecyn batri lithiwm wedi'i ddylunio yn rhoi gwell dealltwriaeth i chi o'r safonau sy'n llywodraethu gweithgynhyrchu pecynnau batri. Mae'r canllaw hwn yn cerdded trwy'r broses wirioneddol a ddilynwn pan fydd cleient yn dod â phrosiect newydd i ni.

Cam 1: Diffinio Gofynion a Chyfyngiadau Cais

Mae pob pecyn batri llwyddiannus yn dechrau gydagofynion clir. Hepgor y cam hwn a byddwch yn talu amdano yn ddiweddarach mewn ailgynlluniau neu fethiannau maes.

Mae angen i chi gloi pedwar prif faes:

• Anghenion perfformiad: foltedd, cynhwysedd, cerrynt parhaus a brig,targedau dwysedd ynni
• Amgylchedd gweithredu: ystod tymheredd, lefelau dirgryniad, lleithder,Sgôr IP
• Oes ddisgwyliedig:cyfrif beiciauyn benodoldyfnder y gollyngiad
• Gofynion rheoleiddio: pa ardystiadau y mae'n rhaid i'r cynnyrch terfynol eu pasio

Er enghraifft, efallai y bydd offeryn pŵer yn mynnu pyliau o 10-15C am gyfnodau byr, tra bod system storio ynni cartref yn blaenoriaethu 3000+ cylchoedd ar 80% Adran Amddiffyn a chost isel. Mae beic modur trydan angen ymwrthedd dirgryniad cryf a diddosi nad oes gan UPS llonydd.

Rydym bob amser yn adeiladu amatrics olrhainyn GEB. Mae'n cysylltu pob gofyniad â phenderfyniad dylunio penodol a dull prawf. Daw'r ddogfen hon yn hynod ddefnyddiol pan fydd cyrff ardystio yn dechrau gofyn cwestiynau.

Mae cael y gofynion yn gywir ar y dechrau yn arbed y mwyaf o amser ac arian.

Cam 2: Dewiswch Cemeg Cell Optimal a Fformat

Unwaith y bydd y gofynion yn glir,dewis cellyn penderfynu bron popeth sy'n dilyn.

Dyma'r gymhariaeth ymarferol rydyn ni'n ei defnyddio bob dydd:

Ar ôl dewis cemeg, penderfynwch ar y ffactor ffurf:

• Celloedd silindrog(18650, 21700, 4680) yn cynnig cynhyrchu aeddfed, cysondeb da, a strwythur mecanyddol cryf, ond dwysedd pacio is.
• Celloedd prismatigrhoi gwell defnydd o ofod a chynulliad modiwl symlach, er y gallant chwyddo ac angen casinau cryfach.
• Celloedd cwdyncyflwyno'r uchafdwysedd ynnia phwysau isaf, ond mae angen y cymorth allanol mwyaf gofalus a rheolaeth chwyddo arnynt.

Dim ond yn defnyddioCelloedd gradd Agan weithgynhyrchwyr sefydledig. Mae cysondeb o ran gallu a gwrthiant mewnol yn bwysicach nag y mae'r rhan fwyaf o bobl yn ei sylweddoli. Mae hyd yn oed gwahaniaethau bach yn creu anghydbwysedd sy'n byrhau bywyd pecyn ac yn creu risgiau diogelwch.

Dewis celloeddnid yw'n ymwneud â dewis y gell "orau". Mae'n ymwneud â dewis y gell gywir ar gyfer eich cylch dyletswydd penodol a'ch targed cost.

Cam 3: Dyluniad Trydanol Pecyn Batri

Gyda chelloedd wedi'u dewis, mae angen i chi eu troi'n blatfform foltedd a chynhwysedd defnyddiadwy.

Cysylltiad cyfresyn cynyddu foltedd:

V_cyfanswm=V_cell × nifer y celloedd cyfres

Cysylltiad cyfochrogcynyddu capasiti a thrin presennol:

Ah_total=Ah_cell × nifer y llinynnau cyfochrog

Mae pecyn storio ynni 48V cyffredin yn aml yn defnyddio cyfluniad 13S neu 16S yn dibynnu ar ffenestr foltedd y gwrthdröydd. Efallai y bydd angen 4P neu 6P ar raglenni pŵer uchel i gadw'r cerrynt fesul cell o fewn terfynau diogel.

Mae dull cysylltu yn bwysig o ran dibynadwyedd. Rydym yn osgoi celloedd sodro yn uniongyrchol - gall y gwres niweidio strwythurau mewnol a chodi ymwrthedd mewnol dros amser.Weldio fan a'r lle stribed nicelneu mae weldio laser ar dabiau yn rhoi canlyniadau hirdymor llawer gwell. Ar gyfer-llwybrau presennol uchel, rydym yn symud ibusbars coprgyda phwyntiau cysylltu lluosog i osgoi mannau problemus.

Mae inswleiddio priodol rhwng llinellau foltedd uchel ac isel yn lleihau ymyrraeth electromagnetig ac yn atal problemau ymgripiad.

Rhaid i'r bensaernïaeth drydanol ddarparu'r pŵer gofynnol tra'n cadw ymwrthedd cyswllt yn isel a rhannu cerrynt yn gytbwys.

Cam 4: Integreiddio'r System Rheoli Batri (BMS)

Y BMS yw ymennydd a gwarcheidwad y pecyn.

Rhaid iddo fonitro folteddau celloedd, tymereddau a cherrynt mewn amser real. Mae'n cyfrifo SOC a SOH, yn perfformio cydbwyso, ac yn actifadu amddiffyniad pan eir y tu hwnt i derfynau.

Mae penderfyniadau allweddol yn cynnwys:

• Cydbwyso goddefol(rhatach) yn erbyncydbwyso gweithredol(mwy effeithlon ar gyfer pecynnau mawr)
• Protocol cyfathrebu - Bws CAN ar gyfer modurol, RS485 neu Bluetooth ar gyfer systemau llonydd
• Graddfa gyfredol a nifer y celloedd cyfres a gefnogir

Yn ein profiad ni, mae BMS da yn atal 80% o broblemau maes posibl. Dewiswch un sydd â chylchedau diogelu diangen ac ymateb cylched byr cyflym. Ar gyfer-systemau foltedd uchel,monitro ynysuyn hanfodol.

Peidiwch byth â thrin y BMS fel ôl-ystyriaeth. Rhaid ei gynllunio i mewn o'r dechrau.

Cam 5: Dylunio'r System Rheoli Thermol

Mae rheoli tymheredd yn aml yn penderfynu a yw pecyn yn para 5 mlynedd neu 15 mlynedd.

Mae celloedd lithiwm yn perfformio orau rhwng 25 gradd a 40 gradd. Mae gwahaniaethau mwy na 5 gradd rhwng celloedd yn cyflymu heneiddio. Yn ystod codi tâl cyflym neu ollyngiad uchel, gall cynhyrchu gwres gyrraedd sawl wat fesul cell.

Dulliau cyffredin:

• Oeri aer:syml a chost isel, ond gallu cyfyngedig
• Oeri hylif:trosglwyddo gwres ardderchog, a ddefnyddir yn eang mewn EVs
• Deunyddiau newid cyfnod (PCM):goddefol ac yn dda ar gyfer llyfnu pigau tymheredd
• Systemau hybrid:cyfuno dulliau ar gyfer amodau eithafol

Mewn hinsoddau oer rydym yn ychwanegu gwresogyddion PTC neu ffilmiau gwresogi i ddod â chelloedd i fyny i dymheredd gweithredu cyn codi tâl.

Rydym yn rhedeg efelychiad thermol yn gynnar yn y prosiect. Mae'n ein helpu i benderfynu a yw oeri goddefol yn ddigon neu'n weithredoloeri hylifyn angenrheidiol. Mae dyluniad thermol da yn atal rhediad thermol ac yn cadw perfformiad yn gyson ar draws tymhorau.

Cam 6: Dylunio Mecanyddol a Strwythurol

Nawr mae angen i'r pecyn oroesi amodau-byd go iawn.

Penderfynwch yn gynnar a ddylid defnyddio adylunio modiwlaiddneu apecyn arddull brics -. Mae dyluniadau modiwlaidd yn haws i'w cynhyrchu, eu profi a'u hatgyweirio. Gall pecynnau brics gyflawni'n uwchdwysedd ynniond gwneud cynnal a chadw yn anodd.

Mae gosod celloedd yn hollbwysig. Rydym yn defnyddio dalwyr celloedd plastig ar gyfer lleoli a bylchu, ynghyd â glud tawdd poeth neu silicon niwtral wedi'i gymhwyso'n ofalus i amsugno dirgryniad heb rwystro afradu gwres.

Mae deunyddiau amgaead fel arfer yn dod i lawr i alwminiwm am ei gryfder-i-cymhareb pwysau neu ddur am gost is mewn cymwysiadau llonydd.Selio IP67, fentiau lleddfu pwysau, a pharthau gwasgu yn safonol mewn-pecynnau gradd modurol.

Rhaid i'r dyluniad mecanyddol amddiffyn celloedd rhag dirgryniad, effaith a dŵr wrth ganiatáu ar gyfer defnyddioldeb pan fo angen.

Cam 7: Prototeipio, Profi a Dilysu

Nid oes unrhyw ddyluniad wedi'i gwblhau nes iddo gael ei brofi.

Rydym yn adeiladu tri cham prototeip:

• EVT:gwiriad swyddogaeth sylfaenol
• DVT:perfformiad llawn a phrofion amgylcheddol
• PVT:cynhyrchu-unedau bwriad o'r offer terfynol

Mae profion allweddol yn cynnwys cynhwysedd ac effeithlonrwydd ar gyfraddau C-gwahanol, delweddu thermol dan lwyth i ddod o hyd i fannau problemus,profion bywyd beicio, dirgryniad a sioc, a phrofion cam-drin diogelwch (overcharge, cylched byr, treiddiad ewinedd).

Rydym yn ystyried pecyn wedi cyrraedddiwedd oespan fo'r capasiti yn gostwng i 80% o'r gwerth cychwynnol o dan yr amodau diffiniedig.

Mae dilysu trylwyr yn dal problemau cyn iddynt gyrraedd cwsmeriaid.

Cam 8: Lansio Ardystio a Chynhyrchu

Yn olaf, rhaid i'r pecyn basio ardystiad ar gyfer ei farchnadoedd targed.

Mae gofynion cyffredin yn cynnwysCU38.3ar gyfer cludo,UL 2580neuIEC 62619ar gyfer diogelwch, a safonau rhanbarthol fel GB 38031 yn Tsieina neu UN ECE R100 yn Ewrop.

Ar yr ochr gynhyrchu, rydym yn gweithredu didoli celloedd, weldio awtomataidd lle bo modd, a gorffen{0}}profion llinell. Mae olrhain o gelloedd sy'n dod i mewn i becynnau gorffenedig yn orfodol ar gyfer cymwysiadau modurol a dibynadwyedd uchel.

Casgliad

Dylunio apecyn batri lithiwmangen cydbwysoperfformiad, diogelwch, cost, a gweithgynhyrchu. Mae'r gorchymyn yn bwysig:gofynion cliryn gyntaf, ynadewis cell, pensaernïaeth drydanol, systemau thermol a mecanyddol, ac yna dilysu trwyadl.

Yn GEB rydym wedi mireinio'r broses hon dros nifer o flynyddoedd a channoedd o brosiectau. P'un a oes angen pecyn personol bach arnoch ar gyfer prototeip neu filoedd o unedau ar gyfer cynhyrchu cyfres, mae'r hanfodion yn aros yr un peth.

Os ydych chi'n gweithio ar brosiect batri lithiwm ac eisiau cefnogaeth brofiadol o ddiffiniad gofynion hyd at gynhyrchu màs, mae croeso i chi gysylltu â'n tîm peirianneg. Rydym yn hapus i adolygu eich manylebau a rhannu'r hyn sydd wedi gweithio'n dda mewn cymwysiadau tebyg.