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96S无人机锂电池设计

发布者:【浩博电池资讯】   发布时间:2025-06-03 11:06:40   点击量:451

关于“96S无人机锂电池设计”,这属于高压、高能量密度、轻量化、强动力输出场景的一种特殊锂电池系统,通常应用于:

  • 中大型固定翼或多旋翼无人机(如物流无人机、察打一体无人机)

  • 高空长航时平台(如HALE/MALE型)

  • 电动垂直起降(eVTOL)飞行器原型

  • 高功率脉冲应用无人平台(如军用侦查、特种任务)


一、基础电气参数

项目参数范围(参考)
串数96S(3.7V × 96 = 355.2V)
标称电压355.2V(单体3.7V标称)
满电电压403.2V(96 × 4.2V)
终止电压288.0V(96 × 3.0V)
容量/能量依无人机型号设定(如2040Ah → 714kWh)
电芯类型三元高能量密度电芯(NCM/NCA),常为软包或圆柱


二、电芯选择与布局建议

指标建议
能量密度≥240Wh/kg(三元软包)
倍率性能放电 ≥5C,充电 ≥1~2C
一致性电压差 <10mV,内阻差 <1mΩ
选型建议ATL、EVE、Farasis、比克、孚能、欣旺达等高端软包

建议选择软包电芯以优化重量/体积比,但注意加强结构支撑与防爆设计。


三、电池系统结构设计要点

1. 电芯结构配置

  • 可按 96S1P 或 96S2P 模式设计

  • 模块化布置(如6模×16串),便于组装和热管理

  • 采用 激光焊接超声波焊接封装

2. 外壳与固定

项目要求
壳体材料碳纤维/镁铝合金/工程塑料混合材料
防护等级IP54以上(可适度减重考虑)
减震需加装轻量级泡棉缓冲结构
连接端口快拆式航空电连接器 + 通信接口


四、BMS与电控系统建议

功能要求说明
单体监控支持96串电压、温度、电流监控
平衡方式主动均衡优先,降低串间压差
通信接口CAN2.0 / CAN-FD / RS485
断路保护电子保险 + 高压继电器(如TE EV200)
冗余设计BMS主从冗余、电流采样冗余、MCU冗余(军规级)
安全策略具备软硬件过压、欠压、过流、过温、短路保护
航空接口协议支持与飞控通信联动(如PX4/Ardupilot兼容)


五、热管理策略(关键!)

高压高倍率电池需要可靠热管理,否则可能失控:

项目建议方案
冷却方式主动风冷(无人机内部导流)或液冷(大型飞行平台)
热传导材料石墨片 + 高导热硅胶垫片
温控区间15~45℃,异常 ≥60℃ 需切断
温度传感器数量≥16点,重点覆盖串联节点与中间区域


六、安全与冗余设计

安全要素建议
烟雾传感器检测热失控前兆,提前触发切断
高压绝缘监测满足航电系统对绝缘阻抗的要求(>500MΩ)
高压母线熔断器主回路保险丝,避免短路烧毁设备
独立故障上传系统与飞控并联上传至地面站或云平台


七、重量与体积估算(示例)

假设设计一套 96S1P,355V 30Ah(≈10.7kWh)

项目估算值
电池包净重45~55 kg
电芯净重~30 kg(按240Wh/kg)
外壳+热控+BMS1525 kg
尺寸~650×250×150 mm(依据结构定制)


八、标准与认证参考

如需出口或参与军民用项目,建议满足以下:

  • GB 31241 / IEC 62133 / UN38.3 / UL2580

  • DO-311 / DO-160(航空级别)

  • MIL-STD-810G(军用环境适应)

  • CE/FCC/RoHS(出口)


九、总结参数表(推荐)

项目参数
电芯类型三元软包高倍率(NCM/NCA)
系统配置96S1P / 96S2P
标称电压355.2V(3.7V × 96)
容量范围20Ah~40Ah(根据平台定制)
电池能量7~14kWh
重量40~60kg
BMS主动均衡+高压保护+CAN通信
热管理风冷或液冷,导热垫片+散热片
应用平台中大型无人机 / eVTOL / 高空平台


如您正在做该96S无人机电池的实际设计开发,我可为您输出以下内容(可选择):

  • 完整结构图纸(2D/3D CAD、STEP格式)

  • 电气设计图 + BMS接口定义

  • 选型推荐书(含电芯、BMS、结构方案)

  • 技术方案PDF文档

是否需要我为您生成完整技术设计包?或者告诉我您打算设计的电池容量、体积限制、平台类型,我可以为您定制方案。

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  • 安全
  • 可靠
  • 环保
  • 高效
  • 高性能

    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

  • 高安全

    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。

  • 高可靠

    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。