一、设计核心目标
依托电动赛车高功率密度、极端环境稳定性、安全冗余设计的技术基因，打造一款适配光伏场景的高效兼容、安全可靠、轻量化集成储能配套电源，实现光伏电能的稳定存储与灵活调用，满足并网/离网场景下的供电需求，兼顾户外环境适应性与智能运维特性。
二、核心技术与部件设计（赛车技术迁移+光伏场景适配）
（一）储能电芯与模组配置
驱动系统设计是完成一辆纯电动赛车设计的基础，其设计的优劣直接决定了整车的动力性能，并对经济性产生一定影响，而作为赛车“心脏”的动力电池，是赛车的核心动力来源。为设计出重心更低、轻量化水平更高、更加安全高效的光伏储能配套电源系统，我们团队沿用电动赛车验证的中创新航磷酸铁锂方壳电池（高安全性、-40℃~+85℃宽温适配、循环寿命超3000次），适配光伏昼夜温差大的户外场景。
为保证其安全性，单模组电压不得高于120V，且单个模组能量不得高于1.67Kwh，最终以1个2P2S和4个2P3S为模组采用压接，使电芯之间相互串联，构成低压动力电池，作为光伏驱动储能系统，兼容光伏组件MPPT最大功率点跟踪需求，其具体参数如下：
1驱动系统最高电压：58.8V。
2驱动系统额定电压：52.22V。
3驱动系统总能量6.8KWH。
4充放电效率：≥92%。
电芯与电芯之间使用3M 9448A 双面胶带粘贴，起到固定及均热的作用。采用螺栓压接将铜排固定于3D打印件上，使机械载荷沿打印件传递，有效避免电芯极耳直接承受载荷。同时通过拓扑优化实现打印件轻量化设计，外部包覆环氧板，且环氧板间采用榫卯连接，最终构成完整模组。
（二）智能控制单元
基于赛车高压控制单元升级,设计可拆卸高压元器件支架，将BMS、AIR、分流器、熔断器、预充继电器及预充电阻、双向储能变流器、AFCI电弧故障断路器集成为一体式高压断开装置，不仅便于拆卸维修，还通过抬升部分器件使整体保持水平。该设计显著提升了空间利用率，同时简化了后期铜排连接设计，大幅降低成本。在实现器件隔离的同时，有效降低了操作失误的风险。
（三）电池箱箱体设计
电池箱体是将动力电池与赛车其他部位隔离的关键保护载体，对保障动力电池正常工作及安全防护起着至关重要的作用。为实现轻量化设计目标，我们沿用铝合金作为箱体材料，其密度显著低于钢材，且强度接近甚至超过优质钢。随后将Nomex材料粘贴在电池箱壁及隔板上，以满足阻燃绝缘要求。
热管理设计
锂离子电池的性能受温度影响显著，电池热管理系统可确保电池组在最佳温度区间运行，这对提升系统性能、保障安全性与稳定性至关重要。我们融合赛车极端工况散热经验，针对光伏电源日间高温放电、夜间低温充电场景优化，采用半导体风扇实施热管理，既能高效降低箱内温度，又可确保系统的整体防水性能。
三、三大核心创新点：
1. 第一次使用方壳电池，这显著提升了电池组的能量密度和空间利用率，相较于传统圆柱形电池，方壳电池能更紧密地排布在箱体内，减少了无效空间占用，同时优化了热分布特性，便于半导体风扇系统高效散热，从而增强整体系统的稳定性和安全性。
2. 多模组化设计中，各模组的大小与排布形式各不相同。相较于以往依赖3D打印件实现防误插的设计，该方案通过差异化模组排布，大幅缩短高压线束长度。此举不仅有效杜绝误插隐患，同时解决了高压线束弯曲角度问题，显著提升线束过流能力与散热性能。
3. 扁平化设计的电池箱相较于传统方形电池箱，在高度上大幅缩减，长度相应增加。这一变化显著降低了整体重心，同时，扁平化设计优化了电池模组的内部空间排布，结合方壳电池的紧凑特性，进一步降低热阻，使半导体风扇散热系统能更均匀覆盖散热面，显著提升热管理效率。此外，增加的电池箱长度提供了更直接的高压线束走线路径，减小弯曲角度，不仅增强了过流能力与散热性能，还降低了潜在的电能损耗和故障率。
四、社会效益
1.降低用电成本：对于安装光伏储能配套电源系统的用户侧项目，通过峰谷电价差和自成本自用，有效降低项目实施后的用户用电成本，每年节省电费开支超100万元。
2.推动清洁能源替代：光伏发电是零碳排放的可再生能源，该电源的应用能稳步推进光伏“光-伏-储”的接入比例，减少对煤、气、电等传统化石能源的依赖。
3.增强电网风险能力：在极端天气（如台风、寒潮）或电网故障时，该电源可作为“储能备用电源”，确保通讯基站、交通枢纽等关键场所的电力供应，保障“最后一公里”的电力供应稳定。
