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如何從源頭掌控電動汽車鋰電池的安全與精準

鉅大LARGE  |  點擊量:741次  |  2019年09月06日  

鋰電池生產環節中,評定電池容量和性能是其中一個非常重要的環節。從主要用于手機、攝像機、混合動力汽車中的低容量(<10A),到用于電腦、電動摩托車、電動汽車的中容量(10A-30A),再到用于電動汽車(30A-120A)的高容量鋰離子電池,無一例外,都需要進行測試才能出廠使用。


根據ADI公司亞太區精密儀器業務部系統應用工程師李強的介紹,目前業界最常見的做法是對小容量電池采用線性測試設備進行測試,盡管效率低下,精準度也不高,但還是可以接受的。但如果把這種測試設備也同樣用于高容量電池測試,那就會在充電階段消耗大量功率,導致效率低下,而且會給設備硬件設計帶來相當嚴重的熱問題。


為此,ADI在專為低、中、高三種容量鋰電池分容化成設備制定的AD8450/1精密模擬前端與控制器以及ADP1972降壓/升壓PWM控制器中,摒棄了以往將電池能量放電至阻性負載的線性架構,轉而通過使用PWM控制器提供電流,并將其引導回電網或對其他電池充電,實現了高效環保的目的。


測試數據顯示,充電模式下,在當電壓為3.5V時,20A的效率值為88%,10A的效率值為90%;而在放電模式下,在當電壓為3V時,20A的效率值為89%,10A的效率值為92%。除了效率,鋰電池企業更關心的是成本和可靠性。李強說,市場上鋰電池測試方案也有分立器件組合方案,可能會用到十個以上的器件。而ADI這套解決方案只用到了AD8450/1和ADP1972兩顆芯片,高度集成,設計尺寸大大減小。并且通過將開關頻率提高到300KHz、在多個通道間共享成本更低的高精度DAC和ADC、在通道間加入相移同步可減少輸入濾波等做法,降低了總系統成本。同時,ADI還為用戶提供設計工具和全部參考設計,最大程度降低開發成本和設計難度,縮短開發周期。


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