8.11.1V 5000mAh 探傷儀備用電源設計方案

前言：探傷儀是一種便攜式工業(yè)無(wú)損探傷儀器，它能夠快速便捷、無(wú)損傷、精確地進(jìn)行工件內部多種缺陷（焊縫、裂紋、夾雜、折疊、氣孔、砂眼等）的檢測、定位、評估和診斷，既可以用于實(shí)驗室，也可以用于工程現場(chǎng)。儀器能夠廣泛地應用在制造業(yè)、鋼鐵冶金業(yè)、金屬加工業(yè)、化工業(yè)等需要缺陷檢測和質(zhì)量控制的領(lǐng)域，也廣泛應用于航空航天、鐵路交通、鍋爐壓力容器等領(lǐng)域的在役安全檢查與壽命評估，它是無(wú)損檢測行業(yè)的必備。

便攜式探傷儀已經(jīng)成為現代社會(huì )工地現場(chǎng)測試的重要工具，而為便攜式探傷儀提供高效、便攜、輕便、充足的后備電源解決方案則是測試人員進(jìn)行長(cháng)期現場(chǎng)工作的重要保證。18650鋰電池組因其自身所具備的特有優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為此類(lèi)高科技測試儀器后備電源解決方案的首選。

 

設計要求

 

一、探傷儀備用鋰電池設計要求： 

由于探傷儀高電壓及工作時(shí)間長(cháng)的特點(diǎn)，設備本身的質(zhì)量及保持供電的持續穩定尤為關(guān)鍵，這就要求其供電電源必須通過(guò)大容量單體鋰電池的多串并組合來(lái)實(shí)現；在探傷儀工作過(guò)程中，大量寶貴的數據需要不斷進(jìn)行保存，因此必須提供精確的電池電量顯示及報警系統以提示使用者對數據進(jìn)行及時(shí)保存，以提高工作的有效性。本探傷儀備用鋰電池方案采用智能化芯片，主機通過(guò)I2C通訊方式不斷地讀取智能芯片里的電量及相關(guān)重要數據，對電池進(jìn)行時(shí)時(shí)監控以便提示使用者合理、及時(shí)地進(jìn)行相關(guān)操作。我司方案中集成的三洋電芯具有高能量比、輕質(zhì)量、小體積、高循環(huán)壽命、高安全、高電壓、一致性好等優(yōu)點(diǎn)，鋰電池組設計輸出過(guò)電流保護值12A，持續工作電流7A，荷電容量5000mAh，充分滿(mǎn)足儀器的用電需求。具體設計要求參數如下：

 

1）鋰電池組型號設計要求：18650-3S2P/5000mAh/11.1V。

 

2）電路部分設計要求：

    1、單節過(guò)充保護電壓：4.35±0.25V

    2、單節過(guò)充恢復電壓：4.15±0.50V

    3、單節過(guò)放保護電壓：2.40±0.08V

    4、單節過(guò)放恢復電壓：3.00±0.10V

    5、組合電池過(guò)流保護值（10ms）：30~35A

    6、組合電池過(guò)溫保護值（可恢復）：70±5℃

    7、成品電池還具備短路、反充保護。

 

3）電池循環(huán)壽命設計要求：300~500次（國標充放電標準）

 

4）電池外型尺寸設計要求：參考電池外殼

 

二、探傷儀備用鋰電池設計方案： 

1）智能電量計保護板（PCM）：采用SBS智能電池管理系統，利用先進(jìn)的電量計算原理時(shí)時(shí)精確計算出電池的電量，并通過(guò)SMBUS時(shí)時(shí)向主機報告電池的電量信息，同時(shí)向可充電智能電池組進(jìn)行功能保護，由于鋰電池本身的化學(xué)特性，需要提供過(guò)充、過(guò)放、短路、過(guò)流及過(guò)溫等保護功能，以避免引起燃燒、爆炸等危險。

 

2）18650鋰離子電芯/18650/2500mAh/3.7V Li-ion cell（SANYO）。

 

3）溫度開(kāi)關(guān)：主要針對溫度保護功能設計。當電池本身的溫度因其它異常問(wèn)題達到70±5℃范圍時(shí)，溫度開(kāi)關(guān)動(dòng)作，進(jìn)行溫度保護。

 

4）場(chǎng)效應管（MOSFET）：MOSFET管，在保護電路中起開(kāi)關(guān)作用，永遠使負載兩端的電壓不會(huì )升高也不會(huì )降低，保證電壓穩定。

 

5）電池組封裝（外殼）