LiFePO4 АКБ 36 В 30 А·ч для автономного складского робота
Для автономного складского робота заказчика ВиртусТех изготовил LiFePO4 аккумулятор класса 36 В ёмкостью 30 А·ч. В основе проекта — 60 цилиндрических элементов 32700, схема 12S5P и Smart BMS ANT. Батарея выполнена в виде вытянутого модуля с силовыми выводами: электрические параметры и компоновка объединены в решение для интеграции в роботизированное оборудование.
Для складского робота важна согласованная работа всей системы питания: аккумуляторных ячеек, платы защиты, силовых соединений, контроля параметров и зарядного устройства. В этом проекте эти узлы объединены вокруг конкретной задачи заказчика — питания автономной складской техники.
Задача проекта: аккумулятор для автономного складского робота
При изготовлении АКБ для робототехники электрические параметры рассматривают вместе с компоновкой. Батарея должна соответствовать рабочему диапазону оборудования, размещаться в предусмотренном пространстве и иметь подходящие выводы для подключения. При этом режим движения, пусковые нагрузки и потребление автоматики задают требования к току, которые нельзя заменить одной цифрой ёмкости.
Для этого проекта выбрана литий-железо-фосфатная система на элементах 32700 по 6 А·ч. Шестьдесят ячеек собраны в модуль 12S5P; предусмотрены Smart BMS ANT, силовая коммутация, отдельный ваттметр TK15 и зарядное устройство для LiFePO4 12S. Такой состав позволяет согласовывать батарею с системой питания робота как единое решение.
Схема 12S5P: 30 А·ч и 1,152 кВт·ч в одном модуле
В каждой из двенадцати последовательных групп объединены пять параллельных элементов 32700 LiFePO4 3,2 В 6000 мА·ч. Параллельное соединение формирует ёмкость 30 А·ч, а последовательное — номинальное напряжение 38,4 В. В каталоге и технических заданиях такую батарею обычно относят к классу 36 В.
Расчётный запас энергии составляет 1152 Вт·ч: 38,4 В × 30 А·ч. Это исходный ориентир для подбора питания под рабочий цикл робота. Фактическое время автономной работы зависит от потребления оборудования, нагрузки, температуры и выбранных пределов заряда и разряда.
Характеристики изготовленной АКБ
Smart BMS ANT и токи нагрузки: почему это важно для робота
В движении аккумулятор работает с меняющейся нагрузкой. Ток при запуске и разгоне приводов может заметно отличаться от потребления при равномерном перемещении. Поэтому при подборе АКБ для складского робота отдельно рассматривают продолжительный ток, кратковременные нагрузки и нагрев силовой цепи.
В проекте установлена Smart BMS ANT с длительным током 120 А и пиковым током 300 А. Плата позволяет настраивать защитные параметры и контролировать состояние батареи через Bluetooth. Её токовые характеристики рассматривают вместе с возможностями ячеек, соединительных лент, проводов и контактов: номинал BMS сам по себе не определяет допустимый ток готового аккумулятора.
Пять параллельных элементов в каждой группе распределяют нагрузку между ячейками. Для стабильной работы всей сборки важны согласованность элементов, качество соединений и настройка защиты под оборудование. В состав проекта также включён ваттметр TK15 80 В / 100 А для контроля напряжения, тока и учёта потреблённой ёмкости в пределах его измерительного диапазона.
Компоновка и изоляция для установки в оборудование
Цилиндрические элементы закреплены в холдерах для формата 32700/32650. Между токоведущими участками и элементами конструкции предусмотрена изоляция на основе ячменной бумаги. Соединения выполнены никелевой лентой 2P толщиной 0,2 мм, а снаружи модуль закрыт термоусадочной оболочкой.
Для силовых выводов использованы силиконовые провода 8AWG и круглые клеммы SC16-8. Вспомогательные цепи выполнены проводом 16AWG. Такая компоновка разделяет силовую часть и контрольные подключения, а вытянутая форма модуля помогает учитывать доступное пространство при интеграции в роботизированную платформу.
Зарядка LiFePO4 12S: до 43,8 В
В состав проекта включено зарядное устройство 43,8 В / 2 А для LiFePO4 12S. Верхнее напряжение соответствует двенадцати последовательно соединённым ячейкам с пределом 3,65 В на элемент.
При выборе зарядного устройства важно сверять химию аккумулятора, число последовательных групп и конечное напряжение. Обозначения «36 В» недостаточно: у батарей разных химических систем могут отличаться допустимые пределы заряда. В данном проекте связка 12S LiFePO4 и 43,8 В задаёт конкретную конфигурацию зарядки.
Использованные элементы и связанные решения
Основные комплектующие проекта доступны в каталоге ВиртусТех. Для подбора готового исполнения можно также посмотреть LiFePO4 АКБ класса 36 В по схеме 12S5P или передать требования на изготовление аккумулятора по техническому заданию.
Базовый элемент проекта. В сборке 12S5P применено 60 ячеек.
Смотреть товар
Управление батареей, контроль состояния и настраиваемые пороги защиты.
Смотреть товар
Зарядное устройство с конечным напряжением для выбранной схемы батареи.
Смотреть товар
Отдельный прибор для наблюдения за параметрами системы питания.
Смотреть товарРезультат проекта
Изготовлен аккумуляторный модуль для автономного складского робота: LiFePO4, 12S5P, класс 36 В и ёмкость 30 А·ч. В конструкции объединены 60 элементов 32700, Smart BMS ANT, силовые выводы, межэлементная изоляция и внешняя оболочка. В состав проекта включены ваттметр TK15 и зарядное устройство 43,8 В / 2 А.
Этот проект показывает подход ВиртусТех к сборке литиевых аккумуляторов для специализированного оборудования: электрическую архитектуру, форму модуля, коммутацию и контроль питания рассматриваем вместе. Для следующей платформы параметры и исполнение можно согласовать по её техническому заданию.
Вопросы об АКБ для складских роботов
Почему батарея называется 36 В, если номинальное напряжение 38,4 В?
36 В — класс системы питания. У LiFePO4 батареи 12S расчётное номинальное напряжение составляет 12 × 3,2 = 38,4 В, а напряжение полного заряда — 43,8 В. Совместимость оборудования проверяют по всему рабочему диапазону.
Как схема 12S5P обеспечивает ёмкость 30 А·ч?
Пять ячеек по 6 А·ч соединены параллельно в каждой группе. Двенадцать таких групп соединены последовательно. В результате получается 60 элементов, 30 А·ч и расчётная энергия 1152 Вт·ч.
Можно ли изготовить аккумулятор для AGV или AMR по такой схеме?
Да, схема 12S5P может рассматриваться для роботизированной платформы, если подходит по напряжению, ёмкости и нагрузке. Для AGV, AMR и других мобильных роботов отдельно согласуют габариты, крепление, BMS, токи, подключения и способ зарядки.
Что означают токи 120 А и 300 А у BMS ANT?
120 А — длительный ток платы управления, 300 А — её пиковый ток при кратковременной нагрузке. Допустимый режим готовой АКБ зависит от элементов, соединений, проводов, контактов и температуры. Характеристики BMS и настройки защиты согласуют с возможностями силовой части и требованиями робота.
Какие данные нужны для расчёта АКБ под складского робота?
Нужны рабочий диапазон напряжения, требуемая ёмкость или энергопотребление за цикл, длительный и пиковый ток, доступные размеры, способ крепления, тип подключения и условия зарядки. По этим данным можно подобрать состав и исполнение батареи.
Нужна аккумуляторная батарея для вашего складского робота?
Передайте параметры платформы или техническое задание. Подберём электрическую конфигурацию, форму модуля, BMS, силовые выводы и зарядное устройство под вашу задачу.
Подобрать АКБ под вашего робота
Опишите оборудование и рабочий цикл. Дмитрий поможет уточнить напряжение, ёмкость, токи и комплектующие для будущей батареи.
Получить расчёт изготовления по ТЗ
Если требования уже сформированы, отправьте их Николаю. Согласуем исполнение, комплектацию и условия изготовления аккумулятора.