一、系统总体指标（540V 高压平台）

二、电芯与串并方案设计

1 LFP 方案（推荐工业/工程机械）

• 单体电芯：3.2V

• 串联数：168S

• 标称电压：168 × 3.2V = 537.6V

• 满充电压：168 × 3.65V = 613.2V

常见配置示例

• 168S1P 100Ah → 53.8 kWh

• 168S2P 100Ah → 107.5 kWh

• 168S1P 200Ah → 107.5 kWh

优势：

• 热稳定性高

• 循环寿命 4000~6000 次

• 适合 矿山、隧道、工程设备、储能、军工辅助电源

2 NCM 方案（追求能量密度）

• 单体电芯：3.6 / 3.7V

• 串联数：144S

• 标称电压：144 × 3.75V ≈ 540V

• 满充电压：604.8V

优势：

• 体积、重量更小

• 适合空间受限平台

 高压工况下必须加强热管理与BMS冗余设计

三、BMS（高压主控系统）

高压 BMS 架构

• 三级架构：

• BMU（主控）

• CMU（采样从板）

• 高压控制单元

核心功能

• 单体电压采样（±2mV）

• 单体温度（NTC / PT1000）

• 电流检测（霍尔 / 分流）

• 主动/被动均衡（≥200mA）

• SOC / SOH 估算

• 绝缘监测（IMD）

• HVIL 高压互锁

• 预充控制

• 故障分级保护（告警 / 降功率 / 断开）

通讯

• CAN 2.0B（标准）

• CAN-FD / RS485 / 以太网（可选）

• 协议：自定义 / 对接整车VCU / PCS

四、高压电气系统设计

高压器件配置

• 主正继电器 ×1

• 主负继电器 ×1

• 预充继电器 ×1

• 预充电阻（50~200Ω，按母线电容）

• 熔断器（aR / gR 型，800~1000V）

• 直流接触器（750~1000V DC）

接口

• 高压输出：HV+ / HV−

• 维护接口

• 高压急停（E-Stop）

五、热管理与结构设计

 液冷方案（推荐 ≥50kWh）

• 冷却板 + 冷却管路

• 冷却介质：乙二醇水

• 工作温度：-30℃ ~ +55℃

• 温差控制：≤5℃

结构

• 模块化抽屉式 PACK

• 铝合金焊接箱体

• 内部防火隔热设计

• 泄压阀 + 防爆膜

六、安全与合规设计

• 过充 / 过放 / 过流 / 短路

• 过温 / 低温

• 单体失效隔离

• 热失控早期预警

• 高压下电保护

可对接标准

• GB/T 31467

• IEC 62619

• UN38.3

• ISO 13849（功能安全）

• 军标 / 防爆定制

七、典型应用场景

• 工程机械电动化（装载机 / 挖机 / TBM）

• 矿用车辆 / 井下设备

• 高压储能直流侧

• 大型机器人 / 无人装备

• 军用辅助电源系统

八、可交付清单

• 电池系统原理图

• PACK 结构图（2D / 3D）

• BMS 通讯协议

• 高压线束图

• 安全计算书（短路 / 热 / 绝缘）

• 试验与验证方案