22.2V 16Ah 探地測試儀備用電源設(shè)計方案

引：（關(guān)鍵詞：鋰電池組）傳統(tǒng)野外探地測試儀采用鉛酸電池作為移動備用電源，由于鉛酸電池自身能量密度低，質(zhì)量重、倍率放電效率低，非環(huán)保等缺點，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代便攜式工業(yè)儀器設(shè)備所需備用電源的需求。由于鋰電池組具備高能量比、輕質(zhì)量、小體積、高循環(huán)壽命、高安全、高電壓一致性等獨特的優(yōu)點，已經(jīng)在眾多工業(yè)儀器設(shè)備領(lǐng)域成為替代鉛酸電池首選。
一、探地測試儀備用電源要求：

探地測試儀具有高工作電壓、長時間及特殊環(huán)境溫度的要求，在鋰電池電芯方面采用國內(nèi)一線品牌的比克長壽命鋰電芯，用6串8并組合實現(xiàn)客戶相關(guān)參數(shù)需求。在鋰電池保護(hù)電路保護(hù)方面，采用6串精工硬件保護(hù)電路+6串充電平衡電路，以實現(xiàn)成品鋰電池的最大過流25A，持續(xù)放電電流8A，充電平衡電流300mA的要求。在相關(guān)工作環(huán)境方面，采用高檔的白色防水盒外殼以實現(xiàn)客戶的防水環(huán)境要求。組合后的成品電池具體參數(shù)如下：
1）鋰電池組型號設(shè)計要求：18650-6S8P/16Ah/22.2V。
2）電路部分設(shè)計要求：
1、單節(jié)過充保護(hù)電壓：4.35±0.25V
2、單節(jié)過充恢復(fù)電壓：4.15±0.50V
3、單節(jié)過放保護(hù)電壓：2.70±0.08V
4、單節(jié)過放恢復(fù)電壓：3.00±0.10V
5、組合電池過流保護(hù)值（10ms）：30~35A
6、充電平衡電流：300±50mA
7、充電平衡電壓：4.20±25mV
8、電池過溫保護(hù)值（可恢復(fù)）：70±5度
9、成品電池還具備短路、反充保護(hù)。
3）電池循環(huán)壽命設(shè)計要求：500~1000次（國標(biāo)充放電標(biāo)準(zhǔn)）
4）電池外型尺寸設(shè)計要求：參考外殼
二、探地特種測試儀備用電源設(shè)計方案：
1）保護(hù)板（PCM）：主要是對可充電鋰電池組進(jìn)行設(shè)計的保護(hù)線路，由于鋰電池本身的化學(xué)特性，需要提供智能電量計算、過充、過放、短路、過流等保護(hù)功能，以避免引起燃燒、爆炸等危險。
2）保護(hù)IC（Protection IC）：設(shè)計方案的主要保護(hù)功能芯片，對電芯進(jìn)行過充、過放、過流、短路等功能的在線時時監(jiān)測。使電芯在安全穩(wěn)定高效的范圍內(nèi)工作。
3) 充電平衡模塊：充電過程中平衡各電芯電壓差，增強各電芯電壓的一致性以延長組合電池的使用壽命。
4）溫度開關(guān)：主要針對溫度保護(hù)功能設(shè)計。當(dāng)電池本身的溫度因其它異常問題達(dá)到75度時，溫度開關(guān)動作，達(dá)到過溫保護(hù)，當(dāng)溫度下降時，自動恢復(fù)。
5）18650鋰離子電芯/18650/2000mAh/3.7V BAK cell（長壽命電芯）。
6）場效應(yīng)管（MOSFET）：MOSFET管，在保護(hù)電路中起開關(guān)作用，永遠(yuǎn)使負(fù)載兩端的電壓不會升高也不會降低，保證電壓穩(wěn)定。
7）探地測試儀備用電源方案設(shè)計原理圖：

三、探地特種測試儀備用電源實現(xiàn)圖：