服務機器人電池設計方案

一、 概述：
本應用方案采用純硬件方案，可以實現(xiàn)過充電保護，過放電保護，過流保護，短路保護，過溫度等保護功能，以下是電池組功能特性及技術參數(shù)。
二、 性能參數(shù)：
1、電池組容量 11Ah 0.2C(25℃)
2、標稱電壓 21.6V
3、電芯串并方式 5P6S
4、充電上限電壓 21.6V CC/CV
5、最大充電電流 5A
6、最大持續(xù)放電電流 20A
7、單粒過充保護電壓 4.25±0.05V
8、單粒過放保護電壓 2.7±0.1V
9、過溫保護保護值 70℃
10、循環(huán)壽命 ≥500 次 >60%
11、過流保護值 90±10A
12、過流保護延時 9±2(mS)
13、過流保護恢復條件 斷開負載
14、短路保護值 120±10A
15、過流保護延時 320±2(ns)
16、過流保護恢復條件 斷開負載
17、工作環(huán)境溫度 0--45℃
18、儲存溫度 溫度：-20--45℃
濕度：<80%RH
19、質量 約 1.8kg
20、尺寸 145*105*52mm
21、環(huán)保 符合 RoHS 要求
22、續(xù)航能力 1、20A 持續(xù)放電至電池組最低工作時間有 28 分鐘。 2、0.5C 充放電分容容量>10Ah。環(huán)境溫度 25±3℃
三、保護系統(tǒng)說明
1、本方案的電芯采用三星進口18650 2.2Ah 鋰離子中倍率放電芯組合和純硬件方案組成，電芯具有一致性好，循環(huán)壽命長，安全性高等特點，純硬件方案的響應快， 穩(wěn)定性優(yōu)，方案成熟等特點。
2、本方案采用6串連接方式，且 20A（2C）放電，方案電池組最低保護電壓為 16V，
所以設備的最低工作電壓要 15V 能正常工作。
3、電池保護系統(tǒng)：主要包括過壓、欠壓、過流、過溫、短路等保護功能。
（1）、過充電保護：通過電池保護板的過電壓保護檢測電路，實時檢測電池充電過程中每串電池 的電壓 變化 ，當任何一串電芯電壓達到設定值則傳出信號截止充電MOS-FET，切斷充電回路，防止過充。
（2）、過放電保護： 通過電池保護板的過放電保護檢測電路，放電過程中電池管理 芯片實時檢測電池放電狀態(tài)的電壓；若出現(xiàn)電池電壓低于設定的限值，電池管理電路會 輸出信號切斷輸出回路；電池管理電路同樣會輸出信號截止放電 MOS-FET，切斷放電 回路，實現(xiàn)保護電池目的。
（3）、過熱保護：電路檢測到電池溫度過高，超過 70℃，系統(tǒng)斷開充放電回路，禁止對電池充放電，起到過溫保護目的。

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