成功案例
25.6V100A叉车用锂电池
2023-05-22
前言：电动叉车早期多采用铅酸蓄电池，但铅酸电池体积大、比能量低，易对环境造成污染。新型锂电池比能量高，同等功率/容量体积小，重量轻，循环寿命长，现在的物流叉车普遍开始采用锂电池替代铅酸电池。我司结合行业特点和客户需求，选择磷酸铁锂电池方案配套客户电动叉车产品，电池可以大电流持续工作，保护板采用进口IC和MOS管做控制管理，使用寿命是铅酸电池的3-5倍。
设计要求：
一、电动叉车锂电池设计要求：
电池设计应用于物流叉车配套使用，要求体积小，工作时间比较长，能够驱动两个电机：一个是驱动车运行，一个是驱动升降物体。我司磷酸铁锂电池电动叉车方案设计总功率800W，瞬间功率1000W，外观防潮，循环寿命长，高功率、大电流放电性能好；整个产品适应室内环境，温升要低。
二、电动叉车锂电池设计方案：
1）保护板（PCM）：根据磷酸铁锂锂电池本身的化学特性和叉车的工作特性，针对性的设计保护线路，除具备过充、过放、过流、短路保护等功能外，保护板设计还充分考虑大功率散热和整组电池平衡的问题，整个保护板采用铝合金作散热基板，温升小于20度。
2）保护电路：采用进口IC和MOS管，对电芯进行过充、过放、过流、短路等功能的在线实时监测，使电芯在安全、稳定、高效的范围内工作。
3）过流保险丝：主要针对锂电池本身的电池管理系统保护失效设计。由于电池组采用容量比较大的高功率电芯，虽然电池管理系统具备过流和短路保护，但如果出现异常也会导致保护功能失效，在输出短路的情况下将产生非常大的电流，导致危险发生，因此方案内加入过流保险丝，当发生异常短路情况时，保险丝断开回路，且不可恢复，达到异常保护的目的。
4）电芯：采用GPC47150120/3.2V/100Ah磷酸铁锂电芯，该电芯最大充电倍率可达1C，最大放电倍率可达2C，电芯本身具备多重安全防护功能。电芯内置热敏电阻（PTC），在组合时单元结构也采用PTC隔离，防止电涌流现象的发生。
5）整组电池参数：25.6V/100Ah(通常标称：24V100Ah)。正常工作电流30A，最大工作电流可达100A，瞬间启动电流可达120A。
6）电池组内部采用电阻式均衡，使用过程中能有效弥补单体电芯差异导致的容量减少，最大限度地延长电池的使用寿命。 7）电池并联单元：采用PTC隔离，避免容量大导致的涌流安全问题。
8）电池的大电流主回路采用铜带做集流条，尽量让单体电池放电电流接近。
9）电池组采用塑胶支架隔离固定电芯，更加利于电池的散热和安全使用。
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