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怎么從源頭上控制鋰離子電池的準確性和安全性?

鉅大LARGE  |  點擊量:333次  |  2023年06月21日  

怎么從源頭上控制鋰離子電池的準確性和安全性


在鋰離子電池的加工中,對電池容量和功能的評價是一個非常重要的環(huán)節(jié)。從低容量(10)重要用于手機、相機和混合動力汽車,媒介能力(10a-30a)用于電腦、電動摩托車和電動汽車,高容量鋰離子電池用于電動汽車(30-120a),無一例外,他們都是在出廠前要測試。


據(jù)ADI公司亞太精密儀器事業(yè)部系統(tǒng)應用工程師李強解析,目前業(yè)內(nèi)最普遍的做法是使用線性測試設備對小容量電池進行測試。雖然功率低、精度不高,但仍可承受。但是假如使用相同的測試設備進行大容量電池測試,則會在充電階段消耗大量電能,導致功耗低,有關設備硬件規(guī)劃會造成相當嚴重的熱問題。


因此,ADI在特殊設計的低、中、高容量鋰離子電池分RongHuaCheng設備提出AD8450/1精密模擬前端和控制器和ADP1972巴克/提高PWM控制器,放棄傳統(tǒng)的電池能量放電阻抗負載線性結(jié)構(gòu),進而利用PWM控制器電源電流,并引導他們回電網(wǎng)或其他電池,高效環(huán)保的目的。


試驗數(shù)據(jù)表明,充電模式下,當電壓為3.5v時,20A的功率值為88%,10A的功率值為90%。在放電模式下,電壓為3V時,20A的功率值為89%,10A的功率值為92%。除了電力,鋰離子電池公司更關心成本和可靠性。李強表示,市場上也有離散組件組合的鋰離子電池測試辦法,可能會使用10多臺設備。ADI只使用了兩個芯片ad845/1和ADP1972,這兩個芯片高度集成,大大降低了規(guī)劃標準。此外,通過將開關頻率提高到300KHz,多通道的高精度DAC和ADC具有較低的協(xié)成本,以及通道間的相移同步來減少輸入濾波,降低了系統(tǒng)總成本。此外,ADI還為用戶供應規(guī)劃和所有參考規(guī)劃,以最小化開發(fā)成本和規(guī)劃難度,縮短開發(fā)周期。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

ADI處理辦法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖


怎么跨多個通道共享DAC和ADC?


上圖包含兩個功能:一個是給電池充電,另一個是給電池放電,由ad845/1和ADP1972信號選擇。每個功能有兩種模式:恒流(CC)模式和恒壓(CV)模式。兩個DAC通道控制CC和CV設置點。CC設定值決定了充放電CC模式下回路電流的大小。CV設置點選擇環(huán)從CC到CV的電池電勢有關充電和放電功能都是相同的。


精密模擬前端和控制器ad845/1使用內(nèi)部差分放大器PGDA測量電池電壓,內(nèi)部外部放大器PGIA和外部分流電阻(RS)測量電池電流。然后通過內(nèi)部故障放大器和外部補償網(wǎng)絡(用于驗證環(huán)路功能是CC或CV)將電流和電壓與DAC設定值進行比較。該模塊完成后,故障放大器的輸出進入PWM控制器ADP1972,確定MOSFET功率電平的占空比。最終,電感和電容構(gòu)成了沒有任何缺陷的回路。由于ADP1972是一種降壓和升壓的PWM控制器,所以本節(jié)中的說明同時適用于充放電功能。


在這種情況下,ADC讀取回路電壓和電流,但它不是控制回路的一部分。掃描速率與控制回路的功能無關,因此ADC可以測量多通道系統(tǒng)中多通道的電流和電壓。DAC也是如此,所以您可以使用低成本的DAC來設置多個通道。此外,單個處理器只要控制CV和CC設置點、怎么操作和做什么,就可以與多個通道交互。

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