野外水質(zhì)監(jiān)測儀電池設(shè)計方案

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，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，可對水資源進行質(zhì)量檢驗，檢驗出水質(zhì)的受污染程度，儀器的主要組成部分為小型電動抽水機、攪拌機、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20A，正常工作電流4~5A，對電池連續(xù)工作時間要求較高，為此我司采用進口三洋電芯，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，鋰電池組設(shè)計輸出過電流保護值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)計要求參數(shù)如下：

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

　　2）電路部分設(shè)計要求：

　　1、單節(jié)過充保護電壓：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、組合電池過流保護值（10ms）：30~35A

　　6、組合電池過溫保護值（可恢復(fù)）：70±5度

　　7、成品電池還具備短路、反充保護。

　　3）電池循環(huán)壽命設(shè)計要求：300~500次（國標充放電標準）

　　4）電池外型尺寸設(shè)計要求：

　　二、野外水質(zhì)監(jiān)測儀電池設(shè)計方案：

　　1）保護板（PCM）：主要是對可充電鋰電池組進行設(shè)計的保護線路，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、過流等保護功能。以避免引起燃燒、爆炸等危險。

　　2）保護IC（Protection IC）：設(shè)計方案的主要保護功能芯片，對電芯進行過充、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）溫度開關(guān)：主要針對溫度保護功能設(shè)計。當電池本身的溫度因其它異常問題達到70±5℃范圍時，溫度開關(guān)動作，進行溫度保護

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

　　5）場效應(yīng)管（MOSFET）：MOSFET管，在保護電路中起開關(guān)作用，永遠使負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)計方案原理圖：

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