AGV（自动导引车）动力电池组

AGV，即自动导引运输车，是现代智能工厂、仓储物流、半导体、制药等行业广泛应用的智能移动平台。AGV动力电池作为其核心能源系统，其性能直接影响整车的运行效率、续航能力、安全性和寿命。一个完善的AGV电池技术方案需从电池类型选择、系统设计、BMS管理、安全性、充电系统等方面进行综合考虑。

一、动力电池类型选择

目前主流的AGV动力电池有三种：

1. 锂离子电池（Li-ion）

• 优点：高能量密度、重量轻、充放电效率高、寿命长（1500次以上）。

• 应用：适合高频次、长时间运行的AGV，已成为工业级AGV的主流电源。

• 常见规格：48V/100Ah、72V/60Ah 等。

2. 磷酸铁锂电池（LiFePO₄）

• 优点：安全性高、热稳定性好、循环寿命长（达2000-3000次），适合重载AGV。

• 缺点：能量密度略低于三元锂电池，低温性能略差。

• 应用：大中型仓储AGV或需要高安全等级场景。

3. 铅酸电池（免维护型）

• 优点：成本低，技术成熟。

• 缺点：体积大、重量大、寿命短、充电慢。

• 应用：早期AGV或对续航要求不高的场合。

二、电池组系统结构设计

一个完整的AGV电池组系统包含：

1. 电芯选择与串并联设计

• 依据车辆电压等级（一般24V/48V/72V/80V）和容量需求进行串并联组合。

• 需匹配电芯一致性，避免组包后出现电压漂移或容量差异。

2. 电池包结构与封装

• 外壳材质：铝合金、钢壳或高强度ABS塑料。

• IP防护等级：IP54 以上，适应工业环境中的粉尘、湿气、油污。

• 模块化设计便于维护与更换。

3. 热管理系统

• 对于高功率应用或高温车间环境，电池应配备风冷/液冷系统保障温度稳定。

三、电池管理系统（BMS）设计要点

BMS（Battery Management System）是AGV动力电池的“大脑”，功能如下：

• SOC/SOH 估算：精准估算电池剩余电量与健康状态。

• 电压、电流、温度采样与保护：对各单体电芯进行实时监测，防止过充、过放、过温。

• 均衡功能：被动均衡（电阻耗散）或主动均衡（能量转移）延长电池使用寿命。

• CAN通信接口：与AGV主控系统或上位机通信，实现远程监控和智能调度。

• 故障报警与断电保护：在极端状况下自动切断输出，保障设备安全。

四、安全性设计与认证

AGV电池必须满足多项工业与安全认证：

• 电池级安全：

• 具备过压、欠压、短路、过温、过流保护。

• 抗震动、抗摔落设计，防止物理损伤导致爆炸。

• 国际标准认证（按出口或行业要求）：

• UN38.3（运输安全）

• CE/RoHS（欧盟市场）

• UL2054（美国安全认证）

• GB/T 18287、GB/T 31484（中国标准）

五、充电方案设计

AGV常用两类充电方式：

1. 传统插拔式充电：

• 使用工业电源24V~80V，需人工干预更换或插电。

• 优点：成本低，结构简单。

• 缺点：自动化程度低，充电时设备无法运行。

2. 自动对接式/快换式/无线充电系统：

• 自动对接：AGV驶入充电位后自动连接，无需人工操作。

• 换电系统：通过换电站实现电池自动更换，适用于大型AGV车队。

• 无线充电：高端AGV应用，使用磁共振方式，支持运行中补电。

• 优点：自动化程度高，适合无人化车间；可支持 24/7 不间断运行。

六、技术参数示例（某48V系统）

七、总结

一个高效、可靠的AGV电池组技术方案，应该围绕“高能量密度、长寿命、高安全性、智能化管理、快充能力”等核心进行优化。随着智慧工厂的快速发展，未来AGV电池系统将更加智能化和模块化，结合AI调度与IoT远程运维，构建真正意义上的“零人工”能源解决方案。