ternence

重磅推荐!ADI 锂离子电池测试设备解决方案

ternence 在 2018-4-26 建立的討論區

能源消耗始终是全球需要面对的普遍问题。市场期待更安全、 更干净、更高效且更低成本的电源。由此催生了混合动力和电 动汽车、太阳能和风能技术这些解决方案,它们共同的关键因 素是锂离子电池。随着这三大领域迅速增长,锂离子电池在节 能方面将发挥越来越重要的作用。

 

锂离子电池制造程序非常复杂,包括电极生产、堆叠结构、单 元装配。之后还要执行电气测试,激活电池功能并评定电池容 量,确定额定性能和价格。为了在锂离子电池制造过程中执行 这些电气测试,需要高度集成、高效率和高精度的测试设备, 这也正是 ADI 公司基于 AD8452 解决方案的亮点所在。与第一代 IC AD8450/AD8451+ADP1972/ADP1974 相比,第二代集成IC的尺寸更 小,更鲁棒且性价比更高。

 

下载完整的解决方案文档请点击:http://h.analog.com/CN-APM-LBTff?ADICID=SOME_CN_P78421

 

 

锂离子电池测试设备解决方案系统设计考虑因素

  • 效率

众所周知,用于小容量电池的线性测试设备在充电和放电过程 中将会消耗大量功率。线性测试设备能效低,会给设备硬件设计带来严重的散热问题。AD8452 解决方案基于PWM架构,有助于解决这一问题。与第一代解决方案相比,AD8452解决方案 可保持高效率,在10 A充电模式下可实现94%效率。

 

  • 精度

为了获得准确的锂离子电池容量,需要精确测量充电和放电模 式下的电流和电压。结合系统中的高精度ADC、DAC和其他器 件,ADI公司基于AD8450/AD8451+ADP1972/ADP1974的解决方案可 实现高精度测量和设置。

 

  • 低系统成本
    • 更高的开关频率支持使用尺寸更小、价格更低的功率元件, 如电感、电容等
    • 能源回收利用有助于降低运营成本
    • AD8452采用独特的仪表放大器设计,制造过程中的校准时间 可缩短1/ 2,质保时间可更长
    • 更高集成度的解决方案可提供小尺寸系统,使设备机架和维 护成本更低

 

ADI 锂离子电池测试设备解决方案

  • 系统框图
    • 下面是从直流总线到电池的系统框图,包括微控制器、模拟前端和控制器、PWM控制器、高压MOSFET驱动器、功率级 (MOSFET、电感、电容、分流电阻)、电压/电流读取(ADC)以及电压/电流设置(DAC)。

ADI锂离子电池测试设备.jpg

Figure 1. Block diagram from dc bus to battery

1. 用于电池测试和化成系统的集成式精密模拟前端、控制器和PWM
AD8452

2. 多路复用器3. 微控制器4. ADC5. DAC6. 基准电压源7. MOS驱动器8. 电源管理

ADG528F

/ADG5408/ ADG658

ADuC7060

/ADuC7061

AD7173-8/AD7124-8AD5686R/AD5668/ AD5676RADR3450/ADR4550ADuM7223/ ADuM3223

ADP2441/ADP7102

/ ADM8829

 

  • 系统性能

ADI 制作了 AD8452 演示板,可根据以下图表验证其效率和精度。对于该同步降压和升压电源系统,直流总线输入为 12 V,最大充电/放电电流为 10 A。

ADI锂离子电池测试设备2.jpg

Figure 2. AD8452 demo board.

 

  • 效率

在最大额定值10 A CC模式(充电和放电功能均如此)及3.3 V负载 条件下,演示板的效率可以约为94%。

 

  • 精度

校准初始精度之后,电流的精度包括温漂、全电流范围(0 A至 20 A)内的线性度、短期稳定性(噪声)和全电压范围(0 V至 3.6 V)内的CMRR。在演示板上验证的结果是,该ADI解决方案的 典型电流精度为0.01%以下(25°C ± 10°C)。对电压精度可以进行 类似的分析,经过此演示板验证,它同样在0.01%以下。

 

 

注:如需演示板的更多信息,请通过本文末尾列出的联系方式联系ADI公司,或者联系销售代表。

結果