针对电磁发射系统(如电磁炮、电磁弹射器、电磁脉冲枪等)对电池系统的瞬时高功率输出要求,以下是一个超高倍率锂电+超级电容混合供能系统完整方案,重点满足:
冲击放电倍率 > 10C;
支持毫秒/秒级高功率脉冲释放;
具备高可靠性和安全熔断保护机制;
电压稳定、响应速度快。
指标 | 要求说明 |
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瞬时功率输出 | ≥10C(如100Ah电池瞬间输出≥1000A) |
能量释放方式 | 脉冲放电(μsmss级) |
重复冲击次数 | 高频(≥数十次/小时) |
电压平台 | 高压输出支持(48V、72V、96V、120V、>200V可选) |
安全保护 | 熔断+高压互锁+电容钝化+冗余限流 |
响应速度 | ms级,支持IGBT或MOS全桥触发负载 |
markdown复制编辑【锂电池模组】──┐ ├──【高倍率双向DC/DC】──【母线电容组】──【IGBT开关】──【负载】 【超级电容组】──┘
参数 | 推荐配置 |
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类型 | 三元锂/NMC高倍率电芯(INR21700-40T/比克/力神) |
额定电压 | 48V / 96V / 120V(可多组串联) |
容量 | 20Ah–100Ah(按能量需求定) |
放电倍率 | 支持10C持续,20C脉冲 |
重量能量比 | ≥180Wh/kg |
可选择圆柱电芯(21700)或方壳大倍率电芯
参数 | 推荐配置 |
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类型 | 石墨烯超级电容 or 2.7V/3.0V 模块 |
单体容量 | 3000F~6000F(常用如2.7V 3000F) |
结构 | 多只串并联组成(如18串3并:48V) |
功能 | 提供μs~ms瞬时放电能力(>1000A),吸收回馈能量 |
寿命 | ≥100万次充放,支持高频应用 |
| 类型 | 高效率LLC/DC-DC 双向高功率模块 |
| 功率 | ≥5~50kW(按系统负载定) |
| 功能 | 电池与电容间能量调节,恒压输出/脉冲驱动匹配 |
功能 | 描述 |
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保护功能 | 过流、过温、过压、欠压、短路、冲击延迟保护 |
特殊功能 | 快速电压采样,支持脉冲数据记录 |
通信 | CAN/RS485/UART |
支持熔断控制 | 控制主回路高压熔断器或接触器动作 |
类别 | 说明 |
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主熔断器 | 高速熔断器(如Ferraz Shawmut、Littelfuse系列),>1500A瞬断 |
接触器 | 高压DC接触器(如TE EV200) |
互锁系统 | 软件延时启动+物理互锁,防误触高能输出 |
参数项 | 示例值(120V系统) |
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电池模块容量 | 120V 50Ah(6kWh) |
超级电容模块 | 120V 3000F(>21kJ) |
峰值电流输出 | ≥1500A(脉冲) |
连续输出功率 | ≥10kW(视热设计) |
响应时间 | ≤1ms(电容主力) |
冲击次数 | >10,000 次寿命周期 |
系统尺寸 | 可集成于1U/2U铝合金电源箱中 |
整体重量 | 30–60kg(依系统能量) |
主动风冷+铝壳导热结构;
温控范围:-20℃ ~ 55℃;
电容散热需加独立风道;
电池与电容物理隔热 + 绝缘支架设计;
高温区防火毯或凝胶包覆(军用版本);
模块 | 功能 |
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远程监控模块 | 4G/NB-IoT上传充放电记录、故障日志 |
高速示波记录 | 采集μs级波形数据 |
多电容簇管理 | 动态并联或切换,支持放电曲线优化 |
电磁干扰屏蔽 | 铜网/铝箔电磁封装,防EMI干扰系统主控 |
电磁轨道发射装置 / 电磁炮原理样机
工业级高速电磁推进器
脉冲功率实验设备
EMP测试设备
武器级能量蓄放控制系统(军警用)
模块 | 品牌 | 推荐型号 |
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高倍率锂电芯 | 三星、比克、力神、EVE | 21700-40T, INR18650-25R |
超级电容 | Maxwell、LS Mtron、Vina、博纯 | 2.7V/3.0V 3000F/6000F |
熔断器 | Littelfuse、Ferraz Shawmut | 170M/170H 系列 |
DC接触器 | TE Connectivity、Gigavac | EV200、GV241 |
BMS | JBD、力神、欣旺达 | 支持高倍率/大电流保护 |
DC-DC模组 | Vicor、Delong、Delta | ≥10kW模块化DC变换器 |
如果你愿意,我可以为你绘制一张完整的系统结构图(含电池、电容、DC/DC、输出端),或者提供一份实用级BOM+成本估算表,方便你进一步打样或评估。是否需要?
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能量密度:125-160Wh/kg
充放电能力:5-10C(20-80%DOD)
温度范围:-40℃—65℃
自耗电:≤3%/月
过充电、过放电、针刺、 挤压、短路、
撞击、高温、枪击时电池不燃烧、爆炸。
动力电池循环寿命不低于2000次,
80%容量保持率;
电池管理系统可靠、稳定、适应性 强,
符合国军标要求。