野外水質(zhì)監(jiān)測儀電池設(shè)計(jì)方案

隨著現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展，水資源的日益缺乏，監(jiān)測及保護(hù)水資源已經(jīng)成為全球共同話題。便攜式野外水質(zhì)監(jiān)測儀的發(fā)明成為了工作人員進(jìn)行野外長期科研測試的重要工具，而為監(jiān)測儀提供高效、便攜、輕便、充足的后備電源解決方案則是科研人員進(jìn)行長期野外工作的重要保證。18650鋰電池組因其自身所具備特有優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為此類高科技測試儀器后備電源解決方案的首選。

　　一、野外水質(zhì)監(jiān)測儀電池設(shè)計(jì)要求：

　　野外水質(zhì)監(jiān)測儀是一種便攜式水質(zhì)測試設(shè)備，可對水資源進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，檢驗(yàn)出水質(zhì)的受污染程度，儀器的主要組成部分為小型電動抽水機(jī)、攪拌機(jī)、加熱裝置、傳感部分、顯示部分等。設(shè)備啟動瞬間電流要求較大，峰值電流可達(dá)20A，正常工作電流4~5A，對電池連續(xù)工作時(shí)間要求較高，為此我司采用進(jìn)口三洋電芯，該電池具有高能量比、輕質(zhì)量、小體積、高循環(huán)壽命、高安全、高電壓一致性等優(yōu)點(diǎn)，鋰電池組設(shè)計(jì)輸出過電流保護(hù)值30A，持續(xù)工作電流7A，荷電容量20Ah，充分滿足儀器的用電需求。具體設(shè)計(jì)要求參數(shù)如下：

　　1）鋰電池組型號設(shè)計(jì)要求：18650-3S8P/20Ah/11.1V。

　　2）電路部分設(shè)計(jì)要求：

　　1、單節(jié)過充保護(hù)電壓：4.35±0.025V

　　2、單節(jié)過充恢復(fù)電壓：4.15±0.050V

　　3、單節(jié)過放保護(hù)電壓：2.40±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、組合電池過溫保護(hù)值（可恢復(fù)）：70±5度

　　7、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(jì)要求：300~500次（國標(biāo)充放電標(biāo)準(zhǔn)）

　　4）電池外型尺寸設(shè)計(jì)要求：

　　二、野外水質(zhì)監(jiān)測儀電池設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(xiǎn)。

　　2）保護(hù)IC（Protection IC）：設(shè)計(jì)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(shí)時(shí)監(jiān)測，使電芯在安全穩(wěn)定高效的范圍內(nèi)工作。

　　3）溫度開關(guān)：主要針對溫度保護(hù)功能設(shè)計(jì)。當(dāng)電池本身的溫度因其它異常問題達(dá)到70±5℃范圍時(shí)，溫度開關(guān)動作，進(jìn)行溫度保護(hù)

　　4）18650鋰離子電芯/18650/2500mAh/3.7V Li-ion cell（SANYO）。

　　5）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。

　　6）野外水質(zhì)監(jiān)測儀電池設(shè)計(jì)方案原理圖：

　　三、野外水質(zhì)監(jiān)測儀電池產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)圖：