野外水質監測儀電池設計方案

隨著現代社會的飛速發展，水資源的日益缺乏，監測及保護水資源已經成為全球共同話題。便攜式野外水質監測儀的發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點，已經成為此類高科技測試儀器后備電源解決方案的首選。

　　一、野外水質監測儀電池設計要求：

　　野外水質監測儀是一種便攜式水質測試設備，可對水資源進行質量檢驗，檢驗出水質的受污染程度，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、輕質量、小體積、高循環壽命、高安全、高電壓一致性等優點，鋰電池組設計輸出過電流保護值30A，持續工作電流7A，荷電容量20Ah，充分滿足儀器的用電需求。具體設計要求參數如下：

　　1）鋰電池組型號設計要求：18650-3S8P/20Ah/11.1V。

　　2）電路部分設計要求：

　　1、單節過充保護電壓：4.35±0.025V

　　2、單節過充恢復電壓：4.15±0.050V

　　3、單節過放保護電壓：2.40±0.08V

　　4、單節過放恢復電壓：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）：70±5度

　　7、成品電池還具備短路、反充保護。

　　3）電池循環壽命設計要求：300~500次（國標充放電標準）

　　4）電池外型尺寸設計要求：

　　二、野外水質監測儀電池設計方案：

　　1）保護板（PCM）：主要是對可充電鋰電池組進行設計的保護線路，由于鋰電池本身的化學特性，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測，使電芯在安全穩定高效的范圍內工作。

　　3）溫度開關：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題達到70±5℃范圍時，溫度開關動作，進行溫度保護

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

　　5）場效應管（MOSFET）：MOSFET管，在保護電路中起開關作用，永遠使負載兩端的電壓不會升高也不會降低，保證電壓穩定。

　　6）野外水質監測儀電池設計方案原理圖：

　　三、野外水質監測儀電池產品實現圖：