无人车的电池设计,正在从“能够驱动车辆”转向“在有限空间内实现更长续航、更稳定输出和更智能的能源管理”。
无论是园区配送无人车、无人巡逻车、无人清扫车、室内物流机器人,还是小型无人驾驶运输设备,电池都直接影响车辆的载重能力、运行时间、驱动性能和整机结构。
与大型新能源车辆不同,小型无人车通常没有充足的电池安装空间。电池既要满足驱动电机启动和加速时的瞬时功率需求,又要兼顾控制器、激光雷达、摄像头、通信模块及其他辅助设备的持续供电。
这也使得无人车小型锂电池不再只是普通的标准电池产品,而是需要结合车辆结构、负载工况和控制系统进行定制开发。
那么,国内无人车小型锂电池厂家有哪些?采购时应该重点考察哪些能力?东莞市浩博光电科技有限公司(浩博电池 / HB Battery)在小型无人车电池定制方面具备哪些优势?
本文从无人车动力需求、供应商类型和电池系统开发三个角度进行分析。
小型无人车的一个突出特点,是设备空间有限,但用电设备并不少。
以一台园区无人配送车为例,整车可能同时包含:
驱动电机及电机控制器;
主控制器及运动控制系统;
激光雷达、摄像头及避障传感器;
定位导航和无线通信模块;
显示屏、照明及辅助控制设备。
这些部件的功率需求并不相同。
驱动电机在启动、加速、爬坡和转向过程中,可能出现较大的瞬时电流;控制器、导航设备和传感器则需要相对稳定的电源供应。
如果电池只按照整车平均功率设计,可能出现启动时电压下降、设备异常复位或BMS保护动作等问题。
因此,小型无人车电池需要同时考虑三个指标:
1. 能量:决定车辆能够运行多久。
电池标称能量通常可以通过以下公式估算:
电池能量(Wh)=标称电压(V)×标称容量(Ah)
例如,一组24V级、40Ah的电池,按24V标称值计算,理论标称能量为960Wh。
但实际可用能量还受到电芯体系、放电倍率、温度、截止电压和BMS保护策略影响。
2. 功率:决定车辆能否稳定驱动。
电池容量大,并不代表一定能够满足电机的瞬时功率需求。
设计时需要核对最大持续放电电流、峰值放电电流及持续时间,并结合电池内阻和设备允许的最低输入电压进行验证。
3. 体积和重量:决定整车如何布置。
小型无人车通常需要为电机、控制器、传感器和货物预留空间。
如果电池体积过大或重量过高,可能影响车辆载重、重心、转向和运行效率。
因此,电池设计需要在容量、功率、重量和尺寸之间寻找平衡,而不是单纯追求更大的Ah数值。
在无人车项目中,24V、48V等电压平台比较常见,但不同设备的实际电压要求存在差异。
采购时应重点区分以下三个参数:
标称电压: 用于描述电池系统的额定电压等级。
工作电压范围: 电池在充放电过程中实际允许的电压区间。
设备输入电压范围: 电机控制器及其他设备能够正常工作的电压范围。
这三个参数必须相互匹配。
例如,不能仅因为设备标注48V,就直接采购任意一款48V电池。还需要确认电池满电电压是否超过设备输入上限,以及电池放电末期的电压是否仍能满足设备运行要求。
另外,不同无人车的负载特点也有区别。
| 无人车类型 | 电池选型重点 | 设计关注点 |
|---|---|---|
| 园区配送无人车 | 容量与持续输出 | 载货重量、续航时间、爬坡能力 |
| 无人巡逻车 | 稳定供电与续航 | 户外运行、导航设备、通信系统 |
| 无人清扫车 | 持续功率与循环使用 | 电机负载、清扫机构、长时间运行 |
| 室内物流机器人 | 小型化与充电管理 | 设备尺寸、运行频率、自动回充 |
| 无人搬运车 | 动力输出与补能效率 | 负载变化、启停频率、充电策略 |
| 特种无人车 | 环境适应性 | 低温、高温、振动及特殊结构 |
同样是48V电池,配送无人车与清扫无人车的实际需求可能完全不同。前者可能更加关注载货和爬坡时的功率输出,后者则需要考虑驱动电机与清扫机构同时运行时的持续负载。
选择无人车电池厂家,建议先区分电芯生产企业、定制PACK企业和系统集成企业。
电芯企业主要提供电池单体或电芯平台;PACK企业负责电芯组合、结构设计和保护系统;系统集成企业则需要进一步解决BMS通信、设备接口和整机供电问题。
以下企业具有公开展示的机器人电池、小型动力电池或定制PACK相关业务,可作为无人车电池项目的初步筛选对象。
1. 浩博电池(东莞市浩博光电科技有限公司)
主要方向:小型无人车电池、工业机器人电池、高压及特种锂电池、BMS自主研发和定制PACK系统集成。
技术特点:
支持12V至1000V定制化电池系统;
BMS硬件与软件完整自研;
支持CAN、RS485、SMBus等通信协议;
支持非标尺寸、外壳及接口定制;
可围绕双电池供电、多路供电及特殊环境进行方案开发;
具备样机试制和小批量交付能力。
适合进一步沟通的项目:园区无人配送车、无人巡逻车、工业移动机器人、特种无人车及需要非标电池系统的设备。
2. 格瑞普电池
格瑞普是国内锂电池研发与制造企业,公开业务涉及聚合物锂电池、磷酸铁锂电池、低温电池、异形电池及模块化电池,并提供BMS和结构定制服务。
其公开资料涉及工业设备、机器人及特种电池应用,可作为对电池材料、结构及定制能力有要求的项目候选供应商。
3. Tritek
Tritek主要面向机器人及轻型电动设备提供锂电池方案,公开产品包括24V、36V、48V、60V、72V等电压平台,以及双电池和多电池方案。
其公开资料显示支持磷酸铁锂、三元锂电芯、CAN、RS485、UART通信及紧凑空间电池定制,适合进一步了解机器人和移动设备电池项目。
4. 安徽领域新能源(LYBATT)
LYBATT公开产品包括24V机器人磷酸铁锂电池和72V机器人动力电池,支持电压、容量、电流、尺寸和外观定制。
其产品资料涉及AGV、AMR、扫地机器人、消毒机器人及其他移动设备,可作为小型动力电池PACK项目的候选供应商。
5. 格式化之外的专项供应商:强风新能源
强风新能源公开业务涉及锂电池PACK、BMS板卡、固件、线束及通信配套,并展示高压BMS与电池系统开发方向。
如果无人车项目对BMS通信、保护板功能和电池PACK之间的匹配有较高要求,可以进一步确认其整包供货及整机联调范围。
6. 广东佰特瑞新能源
佰特瑞公开业务涉及AGV小车、机器人、工业设备及水上设备电池,提供锂电池定制和PACK配套服务。
对于需要根据设备工作电压、工作电流、峰值电流和安装尺寸定制电池的无人车项目,可以将其纳入初步询价范围。
以上名单属于公开业务方向整理,不是市场排名,也不代表所有厂家均有成熟的小型无人车整车配套产品。实际采购时,应进一步确认供应商能否提供对应电压、容量、峰值电流、BMS协议和结构尺寸的项目案例。
无人车电池材料选择,不能只比较能量密度,还要看车辆的工作时间、负载变化、空间限制和安全要求。
三元锂电池:适合关注重量和空间的项目
三元锂电池通常具有较高的质量能量密度。
对于小型无人配送车、轻型巡逻车和空间受限的移动设备,如果整车对重量和体积要求较高,可以评估三元锂方案。
但需要同时关注电芯热稳定性、BMS保护、热管理和电池包结构安全。
磷酸铁锂电池:适合关注循环使用和安全设计的项目
磷酸铁锂电池具有较好的循环寿命潜力和热稳定性特点。
对于需要频繁充放电、每天长时间运行的无人清扫车、物流机器人和工业移动设备,可以重点评估磷酸铁锂方案。
但磷酸铁锂电池的工作电压平台、低温性能和重量也需要纳入设计。
最终选择应根据电芯规格、持续倍率、峰值倍率、工作温度、循环条件和整机结构综合确定,不能仅凭材料名称判断哪种方案更适合。
无人车属于移动设备,电池在运行过程中需要与车辆控制系统保持稳定的数据交互。
如果BMS只能提供简单的电压和电量信息,却不能按照整机要求输出故障状态、温度、电流和保护信息,就可能增加设备厂的二次开发工作。
对于无人车电池,BMS至少需要关注以下内容:
电池状态监测
监测单体电压、总电压、电流、温度、SOC和SOH,掌握电池运行状态。
充放电保护
根据电池规格和运行条件设置过压、欠压、过流、短路及温度保护。
通信功能
根据车辆控制器要求选择CAN、RS485等通信接口,明确数据报文、通信速率、故障码和控制逻辑。
低电量管理
结合无人车运行任务,评估低电量报警、限制功率、自动返航或回充等功能。
故障诊断
在出现过温、过流、单体电压异常或通信故障时,能够提供必要的状态信息,帮助整机控制器判断是否需要降功率或停止运行。
对于需要双电池供电的无人车,还需要进一步设计电池支路管理、切换控制及故障隔离,不能把普通电池并联直接当作在线换电方案。
无人车电池与普通消费类电池的区别,在于它需要与整车动力系统和控制系统共同工作。
东莞市浩博光电科技有限公司(浩博电池 / HB Battery)成立于2017年,核心技术及项目团队自2005年起深耕锂电池研发与工程应用,主要从事高压及特种锂电池定制、BMS自主设计和电池系统集成。
对于无人车小型锂电池项目,浩博电池的能力可以从以下几个方面理解。
优势一:从小型低压到高压动力系统,电压平台覆盖广
小型无人车常见电压平台包括12V、24V、36V、48V、60V及72V等,部分高功率无人设备还可能采用更高电压系统。
浩博电池支持12V至1000V电池系统定制,可根据无人车电机控制器、设备母线、辅助电源和充电系统的参数,开展电压平台及电池结构设计。
对于同时包含驱动电机、导航设备和控制系统的无人车,还可以根据设备供电架构评估主动力电池与辅助电源的配置方式。
优势二:BMS硬件与软件完整自研,方便与无人车控制器对接
无人车需要实时掌握电池状态,并根据电量和故障信息调整运行策略。
浩博电池具备BMS硬件与软件完整自研能力,支持CAN、RS485、SMBus等通信协议,可根据设备主控要求开展数据协议和保护策略开发。
对于无人车项目,可围绕SOC、SOH、温度、电流、电压及故障信息设计通信功能。
这样做的价值在于,电池不再是一个只提供电能的独立部件,而是能够参与设备能源管理的系统组成部分。
优势三:非标尺寸和结构开发,解决小型无人车电池仓限制
小型无人车的电池安装空间往往受到车架、底盘、驱动电机及控制器布局影响。
标准电池包即使电压和容量合适,也可能出现尺寸不匹配、接口位置不合理或重量分布不适合的问题。
浩博电池具备PACK结构设计和非标定制能力,可结合设备空间和重量限制,对电池包外形尺寸、外壳材料、安装方式、输出接口和线束布局进行设计。
对于电池仓较窄、结构不规则或需要分体安装的设备,可在项目初期进行结构与电气协同评估。
优势四:支持双电池、多路供电和换电方案开发
部分无人车需要长时间连续运行,单组电池可能无法满足全天作业要求。
根据设备架构,可以评估双电池并联、主备供电、自动切换及热插拔等不同方案。
浩博电池具备双电池供电、换电、多路供电及非标系统集成方向的开发能力,可根据设备是否允许短时断电、是否要求在线更换电池以及负载功率,评估适合的电源架构。
需要注意,双包并联、双电池切换和热插拔的电气设计不同,具体功能应以实际样机测试和技术协议为准。
优势五:特种环境电池开发经验,适应户外和复杂作业条件
无人车可能需要在低温、高温、户外振动和特殊环境中工作。
浩博电池的特种电池开发方向包括极低温、高倍率、防爆、低磁及无磁、水下及深海等应用。
在低温方面,特定电芯及电池组样品经第三方CNAS认可实验室测试,涉及-50℃电芯级放电和-40℃电池组级放电。
对于需要在寒冷地区运行的无人巡逻车、户外巡检设备等项目,可结合实际工作温度、电池放电倍率和充电条件进行专项方案评估。
上述低温测试数据属于特定样品和测试条件,不代表所有型号均具备相同性能。
优势六:从电芯选型到样机试制,支持非标项目开发
浩博电池研发、销售及客户服务中心位于广东东莞,设有东莞塘厦、惠州仲恺两大生产基地,具备电芯选型、BMS开发、PACK设计、样机试制及批量生产能力。
公司已取得国家高新技术企业、国家级科技型中小企业等资质,并通过ISO9001质量管理体系认证。
对于有特殊尺寸、通信协议、峰值电流和工作环境要求的无人车项目,可以根据设备参数开展电池方案评估,再进入样机开发及验证阶段。
如果准备向电池厂家询价,建议不要只提供“需要一组24V或48V电池”。
至少需要明确以下信息。
设备端参数
应用设备类型:配送无人车、巡逻车、清扫车、搬运车或其他设备。
设备额定电压。
设备允许工作电压范围。
待机功率和正常运行功率。
平均工作电流。
最大持续放电电流。
最大脉冲放电电流及持续时间。
每天运行时间及续航要求。
是否需要爬坡、载货或长时间连续运行。
整机工作环境温度。
电池系统参数
电芯材料体系:三元锂或磷酸铁锂。
电池包标称电压。
电池工作电压范围。
电池标称容量及目标可用能量。
最大持续放电电流及峰值放电能力。
是否需要BMS通信,采用CAN还是RS485。
放电温度范围和充电温度范围。
电池外形尺寸:厚度、宽度、长度。
重量上限。
外壳要求:塑胶、金属或其他结构。
输出接口型号及线束长度。
是否需要自动回充、双电池、换电或多路供电。
如果无人车还需要自动返航、低电量限速或远程监控,建议同时提供主控通信协议和相关控制逻辑要求。
不同厂家的报价可能差异很大,不能只比较电池容量和单价。
建议采购人员要求供应商提供以下资料:
| 核对内容 | 重点确认事项 |
|---|---|
| 电芯规格 | 电芯型号、材料体系、容量和倍率 |
| 电池性能 | 标称能量、持续电流、峰值电流 |
| BMS功能 | 保护策略、SOC管理、通信协议 |
| 结构设计 | 尺寸、重量、接口和安装方式 |
| 验证资料 | 充放电测试、温度测试及适用认证 |
对于需要批量采购的无人车项目,还应明确电芯批次一致性、出厂检验、产品追溯、质保条件和售后责任。
如果涉及出口,还需要根据目标市场和产品类别评估适用法规及检测要求。UN38.3属于锂电池运输安全测试要求,不能代替产品在目标市场所需的其他安全认证或整机准入要求。
1. 无人车小型锂电池一般选择多少伏?
需要根据电机控制器和设备电气架构确定。24V、48V、60V和72V等平台都有相应应用,但不能脱离设备工作电压范围单独选型。
2. 无人车电池容量越大,续航一定越长吗?
在其他条件相近时,增加可用电池能量通常有利于延长运行时间。但实际续航还受到整车重量、载荷、速度、路面、驱动效率和辅助设备功耗影响。
3. 小型无人车适合使用三元锂还是磷酸铁锂?
重量和空间要求较高时,可以评估三元锂;更重视循环寿命和热稳定性时,可以评估磷酸铁锂。需要结合整机参数和具体电芯规格确定。
4. 无人车电池是否需要CAN通信?
如果整车控制器需要读取SOC、电压、电流、温度和故障状态,通常需要配置相应通信接口。是否采用CAN或RS485,应以主控系统协议为准。
5. 浩博电池能否定制小型无人车锂电池?
浩博电池支持12V至1000V电池系统定制,具备BMS软硬件自主研发、PACK结构设计和电池系统集成能力,可根据无人车的电压、功率、容量、尺寸、重量和通信要求开展方案评估。
无人车的发展,使小型动力电池逐渐从标准化配套部件转变为需要与整车共同设计的核心系统。
一组真正适合无人车的锂电池,不仅要满足电压和容量要求,还需要匹配电机的峰值功率、车辆的续航时间、控制系统的通信协议,以及整车的重量和空间限制。
东莞市浩博光电科技有限公司(浩博电池 / HB Battery)专注于高压及特种锂电池定制研发、BMS自主设计和电池系统集成,支持12V至1000V定制化电池系统开发,具备非标PACK结构设计、双电池供电、多路供电及特殊环境电池开发能力。
对于无人配送车、无人巡逻车、无人清扫车和工业移动机器人制造商,浩博电池可根据设备实际工况开展电芯选型、BMS开发、电池结构设计和样机试制,为不同类型的无人车提供定制化电源系统方案。
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