Система накопления энергии

Предыстория разработки аккумулятора (ключевые слова: литий-ионный аккумулятор для нефтеразведочного оборудования): Нефтяной кризис стал глобальной темой. С быстрым развитием современного общества потребность и зависимость человечества от нефтяной энергии усиливаются. Поиск более богатых запасов нефтяных энергоресурсов стал общей задачей во всем мире. Изобретение высокоточных импортных портативных нефтеразведочных устройств стало важным инструментом для полевых долгосрочных научно-исследовательских и разведочных работ. Обеспечение эффективного, портативного, легкого и достаточного резервного источника питания для высокоточного нефтеразведочного оборудования является важной гарантией для ученых, проводящих длительные полевые работы. Аккумуляторные блоки 18650, благодаря своим уникальным преимуществам, стали предпочтительным решением для резервного питания таких высокотехнологичных тестовых приборов.

1. Требования к проектированию литий-ионного аккумулятора для нефтеразведочного оборудования:

Нефтеразведочное оборудование — это портативное устройство для полевой разведки нефтяных геологических структур и запасов нефти. Оно может обнаруживать соответствующие геологические слои на поверхности, используя передовой ядерно-магнитный резонансный анализ керна, используя свойство ядер водорода в нефти и воде резонировать и генерировать сигналы в магнитном поле для определения физических свойств горных пород, обнаружения подземных нефтяных источников и оценки содержания нефтяных запасов. Традиционные наружные источники питания используют свинцово-кислотные аккумуляторы, которые имеют недостатки, такие как низкая плотность энергии, большой объем и большой вес, что увеличивает нагрузку на полевых работников. Новые литий-ионные аккумуляторы для нефтеразведочного оборудования обладают преимуществами: высокая удельная энергия, легкий вес, малый объем, длительный цикл службы, высокая безопасность, высокое напряжение и хорошая согласованность. Конструкция литий-ионного аккумуляторного блока объединяет импортные высокоемкие элементы SANYO, водонепроницаемый корпус, водонепроницаемые авиационные разъемы и светодиодный цифровой дисплей. Значение защиты от перегрузки по току на выходе составляет 20 А, максимальная проектная емкость — 40 А·ч. Используется устройство автоматической защиты от перегрева при 70°C, что позволяет длительное время удовлетворять потребности прибора в электроэнергии. Такие решения широко применяются в области нефтеразведочного оборудования.

Конкретные требования к проектным параметрам следующие:

1) Требования к модели аккумуляторного блока: 18650-3S8P/20Ah/11.1V.

2) Требования к проектированию электрической части:

1. Напряжение защиты от перезаряда одного элемента: 4,35 ± 0,25 В

2. Напряжение восстановления после перезаряда одного элемента: 4,15 ± 0,50 В

3. Напряжение защиты от переразряда одного элемента: 2,40 ± 0,08 В

4. Напряжение восстановления после переразряда одного элемента: 3,00 ± 0,10 В

5. Значение защиты от перегрузки по току для сборного аккумулятора (10 мс): 30~35 А

6. Значение защиты от перегрева для сборного аккумулятора (восстанавливаемая): 70 ± 5°C

7. Готовый аккумулятор также имеет защиту от короткого замыкания и обратной зарядки.

3) Требования к циклу службы аккумулятора: 300~500 циклов (в соответствии с национальными стандартами заряда/разряда)

4) Требования к габаритным размерам аккумулятора: 200*120*75 мм

2. Конструкция литий-ионного аккумулятора для нефтеразведочного оборудования:

1) Плата защиты (PCM): в основном предназначена для защиты перезаряжаемых литий-ионных аккумуляторных блоков. Из-за химических свойств литий-ионных аккумуляторов требуется обеспечить функции интеллектуального расчета емкости, защиты от перезаряда, переразряда, короткого замыкания и перегрузки по току, чтобы избежать опасностей, таких как возгорание или взрыв.

2) Защитная ИС (Protection IC): основной функциональный чип защиты в конструкции, осуществляющий онлайн-мониторинг таких функций, как перезаряд, переразряд, перегрузка по току и короткое замыкание элементов, обеспечивая работу элементов в безопасном, стабильном и эффективном диапазоне.

3) Температурный выключатель: в основном предназначен для функции защиты от температуры. Когда температура самого аккумулятора из-за других аномальных проблем достигает диапазона 70 ± 5°C, температурный выключатель активируется для обеспечения температурной защиты.

4) Литий-ионный элемент 18650 / 18650 / 2500 мА·ч / 3,7 В (SANYO).

5) Полевой транзистор (MOSFET): MOSFET-транзистор выполняет функцию переключения в схеме защиты, гарантируя, что напряжение на нагрузке не повышается и не понижается, обеспечивая стабильность напряжения.

6) Светодиодный индикатор напряжения: для индикации напряжения аккумуляторного модуля, что облегчает мониторинг напряжения и емкости аккумулятора.

7) Водонепроницаемый режим: вакуумные водонепроницаемые входные/выходные разъемы, водонепроницаемый выключатель, водонепроницаемый белый корпус аккумулятора, обеспечивающие общий водонепроницаемый режим аккумулятора.

8) Схема конструкции литий-ионного аккумулятора для нефтеразведочного оборудования:

8) Изображение готового продукта: