96V无人搬运车(AGV/AMR/无人搬运车)**的锂离子电池系统完整方案(默认采用磷酸铁锂 LFP,因其安全性、寿命和工业适配性最佳)。直接给出可落地、工程化的参数、结构、BMS、热管理、充放电策略、保护电路、BOM 清单要点和验证/标准要求。你若要我把某一项改为不同电芯(NMC/软包/圆柱)或不同容量,可以联系东莞市浩博光电科技有限公司
系统电压:96V 标称(LFP 3.2V 单体 × 30 串)
目标容量(可选方案):50Ah / 100Ah / 200Ah(示例以 100Ah 为主)
标称能量(100Ah):96V × 100Ah = 9.6 kWh
放电能力:典型连续放电 1C(100A),峰值放电 2–3C(200–300A,短时)
目标应用场景:仓库无人搬运/托盘搬运、短时高峰动力(起动/爬坡)、全天候循环作业
推荐电芯类型:磷酸铁锂(LFP)3.2V 标称,优先选择工业级棱柱/方形单体或模块化单体(例如 3.2V、100Ah 单体或 3.2V、50Ah 单体)
串数(S):30S(3.2V × 30 = 96V 标称)
并数(P):取决容量:
50Ah:若用 50Ah 单体 -> 30S × 1P = 96V 50Ah
100Ah:若用 100Ah 单体 -> 30S × 1P = 96V 100Ah(推荐)
200Ah:可用 100Ah 单体并联 2P -> 30S × 2P = 96V 200Ah
若使用小容量单体(如 50Ah),并联数调整到满足总Ah。
单体充电截止:3.60–3.65V/cell(按厂商值)
PACK 充电电压(30S):3.65 × 30 = 109.5 V(常用设置 108–110V)
单体最低放电停止电压:2.5–2.8V/cell(推荐 2.8V 保护)
PACK 放电终止电压(30S × 2.8V)= 84 V(可依据 BMS 策略)
连续放电电流 1C (100A):连续功率 = 96V × 100A = 9.6 kW
峰值放电 2.5C (250A,短时):峰值功率 = 96 × 250 = 24 kW(短时 10–30s)
估算续航:若无人搬运车平均功耗 1.5 kW → 9.6 kWh / 1.5 kW = ≈6.4 小时(仅作估算)
模块化设计:将 30S 划分为若干模块(例如 5 模块 × 6S 或 6 模块 × 5S),便于维护更换与生产管理。
外壳:钢/铝合金外壳,内衬绝缘材料、防振垫;建议整体防护等级 IP54–IP65(视环境)。
机械固定:弹性卡扣 + 防松螺栓 + 导流孔(通风)或冷却口;振动符合 IEC 60068 或客户振动谱。
连接件:模块间采用铜排(镀锡/镀镍)+ M8/M10 螺栓;关键处预留绝缘罩。
功能:电压采样(每单体/每模块)、温度采样(至少每模块 2 个温度点)、电流检测(高精度霍尔/分流器)、SOC 算法(卡尔曼/荷电计量)、SOH 估算、均衡、异常报警与故障断开。
均衡方式:被动均衡(常规);若并联数/电芯差异大或需高效率可选 主动均衡。
采样精度:电压 ±2 mV,温度 ±1 ℃,电流 ±0.5% 或更好。
通信:CAN bus(优先)+ RS485(备选),协议支持 CANopen 或 J1939(与车控集成)。
保护阈值(示例,需按电芯厂商调整):
过压报警:3.60V/cell;过压断充:3.65V/cell
欠压报警:2.9V/cell;欠压断放:2.8V/cell
过流持续保护:例如 >150A 持续 -> 限流或断开;短路瞬时大电流触发熔断器或硬切断。
温度保护:充电温度范围 0–45 ℃(有加热器时可-20 ℃),放电 -20–60 ℃(视电芯)
安全器件:预充电电阻/中间继电器(precharge)、主接触器(2 路冗余)、熔断器(或熔断器+断路器)、绝缘监测(高压隔离故障检测)、软关断与应急断开(E-stop)。
低/中功率(平均功耗 < 5 kW):被动散热 + 强制风冷(风扇 + 风道),成本小、可靠性高。
高功率/频繁大电流(平均或峰值很高):液冷(冷板/冷道) 或 热管 + 风冷 组合。
温度传感:每模块至少 2 个 NTC/PT1000;BMS 根据温差限制放电/充电。
目标:保证单体温差 ≤ 5 ℃(充放电高负载时)。
充电器规格(示例):输入 3-phase 380VAC 或单相 220VAC(视场景),输出 109.5 V CC-CV,充电电流按 0.2C~0.5C 设定(100Ah => 20A〜50A),快充可短时 1C 但需电芯确认。
充电策略:CC(恒流)到 3.6–3.65V/cell,然后 CV(恒压)直到电流降到 0.05C(即 5A)后结束。
支持再生制动:DC-DC / 能量回馈到电池,BMS 需管理再生电流与温度。
主断路器 / 主熔断器(熔断器规格按峰值短路与保护选择)
双主接触器(正极路径双冗余)+ 预充电电阻(降低 inrush)
绝缘监测模块(高压漏电)
EMC 滤波器(满足车载系统 EMI 要求)
急停回路:独立硬件急停直断接触器/继电器,同时向车控与 BMS 报警
CAN(J1939/CANopen)传输 SOC、SOH、温度、电流、错误码、允许放电/充电命令
诊断端口(用于现场维护)
电量估算、剩余运行时间(ETA) 估算接口
LFP 单体 3.2V 100Ah × 30 pcs(或模块化等价)
BMS 主板 + 单体采样板(30 路)
主接触器 ×2、预充继电器 ×1
高精度电流分流器(500A量程)
熔断器(快速型)与熔丝座
铜排、母线、绝缘罩、端子、螺栓、导电垫片
散热风道/风扇或冷板(视热管理)
机箱、封胶、温度传感器、隔离监测器
充电器(外置或车载)109.5V CV/CC 单元
EMC 滤波器与 TVS 防浪涌器件
单体进厂检验(容量、内阻、外观)
焊接/铆接工艺控制(热影响、接触电阻)
PACK 功能测试:开路电压、绝缘电阻、BMS 通信、均衡功能
环境测试:高低温循环、湿热、温升测试、热失控扩展测试(按电芯厂商建议)
振动/冲击测试(依据车辆振动谱)
安全测试:短路、过充、过放、热滥用(依据 IEC 62133 与厂家试验)
运输测试:UN38.3(若需运输)
EMC 测试:CISPR 11/12、ISO 13766(车辆相关)、整车电磁兼容测试
IEC 62133(可充电二次电池安全)
UN 38.3(运输测试)
ISO 3691(工业车辆标准 — 与自动搬运车辆相关规范,需参考具体子标准)
GB/T 系列(中国电池相关国家标准)
EMC 标准(CISPR、EN 61000 系列)
工厂或市场要求下的 CE、UL(如 UL 2580/UL 2271 / UL 1973 等视应用)——针对车载/工业场景选择对应认证
主回路:电池 PACK (+) — 主接触器 — 断路熔断器 — 动力控制器(驱动) — 地
BMS 采样线并联于每个电芯(或模块),BMS 控制主接触器驱动;预充回路并联在主接触器前端
充电口:充电器 → 车载充电接口 → BMS / 充电继电器(BMS 允许充电时闭合)
急停:外部急停按钮 → 急停继电器 直连断开主接触器线圈
模块化替换,现场更换单模块无需整包更换。
建议随包配备热敏、过流、绝缘监测日志记录功能;BMS 可导出日志便于故障定位。
推荐 6–12 个月一次的健康检查(电压不平衡、单体阻抗上升、温差异常)。
电芯寿命管理:典型 LFP 可达 2000 次以上循环(1C-80% DOD),实际视深度放电与温度管理而定。
标称电压:96 V
标称容量:100 Ah
标称能量:9.6 kWh
连续放电电流:100 A(1C)
峰值放电电流:250 A(30s)
充电截止电压:109.5 V(3.65V/cell)
放电终止电压:84 V(2.8V/cell)
工作温度:放电 -20 ~ +60 ℃(推荐 -20~+50);充电 0 ~ +45 ℃(有加热可扩展)
防护等级:IP54(室内仓库)或 IP65(有水/尘环境)
通信接口:CAN 2.0B(J1939/CANopen),RS485(可选)
预计重量(示例,取决于单体)约 90–150 kg(以电芯能量密度与结构为准)
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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。