面向服务机器人（配送/迎宾/巡检/送餐等）锂电池系统完整方案，包含设计目标、可选方案、关键子系统规范、BOM 建议、热/机械/安全设计要点、测试与认证清单以及验收要点。

1. 设计前提与目标（必先确认）

• 机器人类型（例：室内配送机器人 / 巡检机器人 / 迎宾机器人）。

• 典型工作负载：持续功率（W）、峰值功率（W）、每次任务时长（min）、日任务次数。

• 目标运行时间（单次任务与每日总续航）、目标充电策略（快充/慢充/换电）、是否需要可拆换电池模块。

说明：后面所有容量/运行时间估算都以你提供的功率和充放电策略为输入；若未给出，我将用示例进行计算（并注明公式）。

2. 首选化学体系与架构（权衡：能量密度 / 寿命 / 安全 / 成本）

• 磷酸铁锂（LiFePO4，LFP）：循环寿命长（>2000–4000次通常）、热稳定性好、安全性高，适合要求高可靠性的服务机器人（尤其需频繁充放或换电场景）。常用于 24V/48V/72V 系统。 

• 三元（NMC/NCA）：能量密度高、体积/重量更优，但成本与热管理/安全设计要求更高；适合对体积/重量极致敏感且有强 BMS 与热管理能力的场景。

建议首选 LFP 作默认主推方案（除非机器人对重量/体积有极端要求）。

3. 常见电压等级与容量建议（工程选型）

• 常见系统电压：24V、36V、48V、72V（市场上这些电压成熟且供应链丰富）。不同厂商常见参考（24/48/72V），模块化方便。

• 选型建议流程（公式）：

• 所需能量（Wh） = 平均功率（W） × 期望运行时间（h） / 放电深度（DoD，例如 80%）

• 例：若机器人平均功率 200W，要连续工作 4 小时，所需电量 ≈ 200×4 / 0.8 = 1000 Wh → 以 48V 系统为例，所需容量 ≈ 1000 / 48 ≈ 20.8 Ah（选 48V 25Ah 模块或并联组合）。

• 经验建议（快速备选表，示例）：

• 巡检/迎宾：48V / 20–50Ah（中等续航）

• 室内配送：48V / 50–200Ah（视工作量、高频次）

• 大型移动平台（需大推力）：72V / 100Ah+。
  （以上为工程示例；最终按你的机器人功耗与任务确定。）

4. 包结构与模块化设计

• 单体→模组→电池包（Pack）：使用标准化模组（例如 3.2V LFP 单体串并联成模组，再模组并联构成包），便于制造、替换与维护。

• 可热插拔/可更换电池盒：若场景需要高可用（无人值守、换电场景），设计可拆换电池仓 + 机械对位 / 电气接触保护机制（防短路、自动断接）。参考行业可换电池设计要点。

5. BMS（电池管理系统） — 关键设计要点（必须详尽）

• 功能：单体电压监测、温度监测、单体/模组均衡、SOC/SOH 估算、过充/过放/过流/短路/温度保护、故障日志、数据通信（CAN/RS485/Modbus/TTL）、软硬件冗余与故障安全。

• 性能指标：电流测量精度、采样周期、均衡方式（主动/被动）、最高连续放电/峰值放电能力、允许工作温区（例：-20°C 到 +60°C，具体按电芯选型）。

• 通信与车控集成：建议使用 CAN 总线与主控集成，输出 SOC/SOH/剩余里程估计和故障码；支持固件远程升级（OTA）。

• 冗余与安全策略：重要安全动作由独立硬件（如安全继电器 / 机械断路器）实现，BMS 发出故障后可独立切断主回路。

引用：行业 BMS 设计实践与文档。

6. 机械与热管理设计

• 散热：被动散热（散热鳍片、导热垫）或主动（风扇、液冷）视功率密度决定；LFP 热稳定性好但高放电仍需通风/散热。

• 密封与防护：室内常见 IP54–IP67 需求（取决是否有水溅/户外）。机械壳体设计需考虑防短路、避免导电颗粒进入、并留维护空间。

• 振动/冲击：电池组需通过振动与机械冲击加固，确保连接件与排线抗拉、插接器具备卡扣防松设计。

7. 充电系统与充电策略

• 充电器（外置或车载）：遵循电芯厂家给定的 CC-CV 曲线，支持充电功率、通信（以便 BMS 协调充电）、温度限制。

• 快充注意：快充会缩短循环寿命，且需要更严格的热控与 SOC 管理。若采用快充，BMS 与电芯厂家需共同验证。

• 换电：若走换电方案，电芯与模组需设计为“热插拔”安全结构，并有机械与电气互锁，防止带电插拔造成火花或短路。

8. 安全保护与被动/主动防护

• 被动：采用隔离、防短路材料、阻燃结构与烟雾/温度传感器。

• 主动：BMS 发出告警并断开主继电器；设计独立热失控隔断（防火隔板）与熔断器。

• 告警与回退：设定逐级降功率、限制放电直到安全断电，记录事件日志便于后续故障分析。

9. 生产、测试与必备认证（清单）

必须完成并留存测试报告与认证（关键项）：

1. SJ/T 11852-2022《服务机器人用锂离子电池和电池组通用规范》 —— 中国行业规范，CQC 已开展相关认证。建议按此规范作为设计/验收基准。

2. IEC 62133（锂电池安全要求） —— 单体/电池包的安全测试项（过充、短路、热、振动、冲击等）。

3. UN 38.3（运输测试） —— 出货与物流运输必须通过的测试。

4. 厂内验证测试：容量测试、内阻测试、循环寿命测试、环境箱温/低温/高温测试、振动/冲击、快速充放电测试、BMS 故障注入测试（FMEA）。

5. 系统级 EMC / 电磁兼容性测试（视整机要求）。

以上 5 项为最“载重”的合规与安全要求（我在回答中也对关键项做了引用）。请务必把 SJ/T 11852（服务机器人专用规范）作为首选国家/行业依据。

10. BOM（示例） — 按 48V / 50Ah LFP Pack 示例

• LFP 电芯模组（额定 3.2V 单体，15S 并联/串联形式以达 48V）

• BMS（带 CAN、温度采样、均衡、过流/短路保护） — 标配主断路器/接触器

• 充电器（48V, 支持 CAN 协议协同充电）

• 外壳（铝合金/ABS 复合），含导热垫、隔离板、防火材料

• 连接器（防触电的高安规插座，为可拆卸设计时选高寿命插拔件）

• 热传感器（多点）与烟雾/漏液检测（可选）

• 机械卡扣、铆钉、PCB（BMS）、电流传感器、保险丝/熔断器

如果你需要，我可以把这份 BOM 展开成详细规格表（型号/厂家/单价/参考供货链）。

11. 生产工艺与质检要点

• 受控环境下模组焊接（波峰/激光焊/激光焊+点焊），严格记录每批次内阻/容量数据。

• BMS 固件版本控制与 OTA 测试流程。

• 每个 Pack 的出厂测试：额定容量、内阻、漏电流、功能测试（BMS 平衡/通信/断电）；并出具测试报告与序列号追溯。

12. 交付/售后与维护建议

• 建议提供换电/维修模块或整包回收流程，便于寿命结束后做梯次利用或回收。

• 提供 SOH 报表接口（云端或本地），便于设备管理与预测性维护。

• 定期（例如每 3–6 个月）做容量与内阻抽检。

13. 风险点与建议（工程经验）

• 热失控风险：尤其在高倍率放电或快充场景，需严格热设计与 BMS 跳闸逻辑。

• 通信冗余：在关键安规动作上不要只依赖 BMS 软件指令，要有硬件断路（继电器/熔断）。

• 供应链：电芯一致性与批次差异会影响均衡与寿命，建议与 1–2 家有量产能力的电芯供应商建立长期合作并做来料检验。

• 认证时间：认证（IEC/UN/SJ/T）需要时间与实验室排期，设计时预留认证成本与时间。