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关于智能车比赛用的电池

可充电组是智能车的唯一动力来源。可充电电池组一般由单个电压为1.2V的电池单元串联而成,个数在6-8个之间,额定电压在7.2-9.6伏之间。针对具体比赛,“杯”规定智能车的动力源由不超过8节的AA型电池组成;“飞思卡尔杯”规定动力源为一块容量为2000mAh左右,额定电压为7.2V的SC型镍镉电池组。 可充电电池按化学组成分类,有铅酸、镍镉、镍氢、锂离子、锂聚合物等不同类型,其主要指标为电压、容量等。然而在选择可充电电池时,除考虑电压和容量,还应根据应用着重考虑电池的放电能力。电池放电能力习惯上以C为单位进行评价,C即电池容量。如一个标称容量为2000mAh,放电能力为10C的电池,其最大放电电流可达到10*2000mA= 20A。智能车竞速的特点要求充电电池要有大容量、高放电能力的特点。

表 3‑1为结合电池充放电曲线和实际使用经验,对常见充电电池的对比分析。

表 3‑1常见可充电电池比较 根据智能车比赛竞速的特点,理想的动力源应该为锂聚合物充电电池,但“飞思卡尔”杯和“瑞萨杯”都从规则上禁止使用锂聚合物电池,取而代之的分别是2000mAh的镍镉充电电池和专用的1600mAh的动力镍氢充电电池。在实际使用过程,需根据电池的特点,选择合适的充放电方法,否则极容易造成电池容量和寿命的损失。 由电池组提供的电压需经过-DC电路处理后才能提供给智能车各硬件部分使用,如表 3‑2所示。DC-DC电路除了要满足电压要求外,更要满足电流需求,同时要考虑到发热情况,并保留一定的冗余。

表 3‑2智能车电源需求概览 根据智能车各硬件部分能源消耗的需求以及对可靠性的要求,对供电单元的设计可以提出以下几点要求: (1). 可充电电池必须能够提供足够的功率,即使在各设备处于最大负荷的状态; (2). 各设备的供电电路应该分开,彼此之间应有有效隔离,不能相互影响,尤其要保证控制单元的供电电压的稳定; (3). 应考虑供电单元的散热设计、PCB走线的电流通过能力、以及过流、过压、短路保护。同时,对电池电压实时监控,电压过低时,有报警指示。 (4). 在满足以上3条的基础上,尽量减小体积,提高集成度。 根据以上要求,动力系统设计分为稳压电路和电路两大部分,动力系统结构如图 3‑4所示: 图 3‑4智能车动力系统结构 综上所述,智能车比赛用电池最好采用动力锂聚合物电池,但两大智能车比赛中,都不可能用里聚合物电池(飞思卡尔限制为镍镉;对于瑞萨,没有AAsize的锂聚合物电池(锂离子和锂聚合物电池,差别很大的))。暂时最好的选择是动力用镍氢电池或镍镉电池,考虑到镍镉电池基本退出了(最好的是三洋绿皮1100mAh),很难买到,且记忆效应严重,剩下就是动力镍氢了。动力镍氢比较常见的是SC型的,淘宝上到处有卖,AAsize的有,但不常见,要去淘了。这里给别人做个广告(“老徐”以后卖电池可要给我打个折扣哦),也是给大家的公开个秘密吧,目前国内最好的AAsize的镍氢电池为天豪1600mAh和天豪1800mAh,轨道车专用,传说中的“畜生电”,“老徐”说绝对比三洋的NB。去哪里买?找“老徐”,轨道车圈子内的都知道“老徐”。

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