无线电通讯电源保障系统锂电池设计方案

作者: admin
发布于: 2025-03-03 00:00
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一、无线通讯保障系统发展背景:

无线通讯保障系统需求与发展

▲ 个人通信需求:随着人们生活水平的提高和社交活动的增加,对随时随地进行通信的需求不断增长。从最初的语音通话,到后来的短信、数据传输、视频通话等,人们希望能够在任何时间、任何地点与他人保持联系,无线通讯保障系统应运而生,以满足人们日益多样化的通信需求。

▲ 行业应用需求:众多行业如电力、交通、水利等对无线通信有特定需求。如水电站为保障生产通信需求,满足调度、巡检等业务,需要构建无线通信系统。在应急救援领域,在应急突发事件、自然灾害等场景下,需要快速建立通信链路,保障现场与后方指挥中心的信息畅通。

▲ 战场通信保障:在现代战争中,无线通信是战场信息传输的主要手段,关系到作战指挥、情报传递、部队协同等关键环节。为确保战场指挥和作战行动的安全,需要先进的战术级无线涉密通信安全保障技术,以应对复杂电磁环境和敌方干扰、窃密等威胁。

▲ 军事现代化建设:军事强国将先进的无线通信技术应用于军事领域,推动军事通信装备的更新换代,提升军队的信息化作战能力。

所有无线通讯保障系统,都离不开能源保障,而新能源锂电池凭借其高能量密度、长循环寿命、环保等优势,已经成为无线通讯系统电源保障的的首选方案,本方案针对于无线通讯保障系统设备项目锂电池的应用需求,保障锂电池在特殊领域上能提供安全、高效、定制化电源解决方案;

二、设备需求特点分析

1、设备应用特性

▲ 设备类型:专业无线通信设备、公共移动通讯设备、物联网无线通讯设备等实时通讯作业等。

▲ 工作环境:温度范围,零下-40℃~+70℃、高温,极寒,高湿度、强干扰环境等。

▲ 功率需求:持续/峰值功率大、续航时间长,电压平台一般采用3.7V或7.4V等电压平台。

2、锂电池核心要求

▲ 高安全性:满足设备严苛工况下的防爆、抗震、防水、抗干扰需求。

▲ 长循环寿命:≥2000次(80%容量保持率)。

▲ 快速充电:支持1~2小时快充,适应高强度作业。

▲ 大功率放电:电池支持大电流持续放电,满足大功率设备对大电流需求,满足设备持续稳定工作。

▲ 智能化管理:BMS(电池管理系统)具备过充保护、过放保护、过流保护、短路保护、温度保护、故障诊断等功能,电池更智能。

▲ 放电温度范围:- 40℃ ~ +70℃范围,低温-40℃环境下,电池放电效率>70%以上。更宽的适应环境温度。

▲ 充电温度充电:- 20℃ ~ +50℃范围,更宽的适应环境温度。

三、方案设计

1、电池选型

▲ 电芯类型:三元锂电池(超低温、高能量密度、高安全性)、磷酸铁锂电池(超低温、高安全性、长寿命)、钠离子电池(高安全性、长寿命、低温性能好),按不同应用场景匹配选型不同体系电芯。

▲ 电池组合配置结构:根据设备需求电压、容量需求设计串并联方案,来满足不同的输出电压平台要求。

▲ 结构设计:IP68防护等级、抗震结构、防爆外壳(适用于极端环境或者易燃易爆环境)。

2、BMS管理系统

核心功能:

▲ 实时监控单体电芯电压、温度、SOC(电量状态)、SOH(健康状态)。

▲ 电池充电主动均衡技术,增加电芯之间使用一致性,延长电池组寿命。

▲ I2C/SMBUS/CAN/RS485通信接口,与设备主控系统交互数据及通讯。

▲ 库仑计算法,电池SOC更精准,电池更智能。

3、充电方案

▲ 充电设备:定制智能充电器/充电机/充电柜,支持恒流恒压(CC-CV)充电。

▲ 充电策略:根据工况需求选择快充/慢充模式,避免电池过载。

▲ 智能管控:根据电池技术性能特点,智能化管控电池充电过程及故障判定。

四、安全与合规

1、安全防护

▲ 热管理:采用合理的结构布局,降低热失控,可采用物理降温系统(高功率场景应用),确保电池使用中的温度均匀性,有效控制电池热失控。

▲ 故障保护:过充、过放、短路、过流、过温等多重硬件保护机制。

▲ 故障保护:短路、过流、过温等多重硬件保护机制。

▲ 防爆认证:设计可通过各类安规认证。

2、标准符合性

▲ 符合国家标准:GB31241-2022(便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全技术规范)、GB 17761—2024(电动自行车安全技术规范)、GB/T 34131(电力储能用锂电池)、GB 38031(电动汽车用电池安全要求)等。

▲ 如何国内及国际认证:GB认证,UN38.3、UL认证、IEC认证、CE认证等各类认证要求;

五、项目实施计划

编号

进度阶段

项目内容

周期计划

1

需求调研

设备参数、工况数据采集

1周内

2

方案设计

电池组定制、BMS开发

2~3周

3

样品测试

充放电、高低温、安全防护,结构性能验证测试,设计符合性验证测试

3~4周

4

小批试产

备料计划、生产组装、老化、全检测试

2~3周

5

中批试产

备料计划、生产组装、老化、全检测试

2~3周

6

批量生产

备料计划、生产组装、老化、全检测试

4~6周

7

交付运维

安装调试、操作培训

1周内

六、经济效益分析

1、成本方面

▲锂电池初期投资较大,对于长期使用成本上面有绝对的优势。

2、节能效益:

▲ 充电效率>95%,较交流电供电能显著减少能耗。

3、维护成本:

▲ 免维护设计,减少交流电路维护以及人员成本。

七、售后服务

1、质保期:1~5年售后质保,500~2000次以上循环寿命(以先到为准)。

2、远程监控:按实际需求状态,提供云平台实时监控电池状态,预警潜在故障。

3、应急响应:4小时内响应,8小时内出解决方案,24~48小时内提供现场技术支援。

提示:  

▲ 需根据具体设备参数(如电压、容量、尺寸限制)细化方案;  

▲ 若涉及特殊环境(如海洋、航空航天),需增加对应防护设计;  

▲ 建议与设备制造商联合调试,确保电池与整机系统兼容

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