《电子技术应用》

ADI以系统级解决方案应对锂离子电池分容化成测试

作者:王伟
2016/9/5 9:16:00

    锂离子电池的应用非常广泛,包括混合动力和电动汽车、风能设备、光伏设备,以及传统的手机、电动自行车等。随着这些领域的迅速扩张,锂离子电池的需求量也将呈爆发式增长。然而,锂离子电池不仅制造程序复杂,且生产过程中对性能、容量的标定也是一个非常重要的环节,需要高性能的测试设备来完成。ADI公司从几年前就着手开发相关解决方案,从芯片级解决方案开始,逐渐完善成AD8450/1+ADP1972构成的系统级解决方案。

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ADI公司亚太区精密仪器业务部系统应用工程师李强

    “每一颗锂离子电池在出厂前都要经过分容化成的环节,在这个过程中,安全性和精确性是必须考虑的问题。我们希望测试设备对电池不要有任何的冲击,以免导致电池出问题。同时要尽量提高精确度,以保证电池有好的一致性,从而延长整体寿命。” ADI公司亚太区精密仪器业务部系统应用工程师李强表示。而ADI推出的锂离子电池分容化成测试设备解决方案由两种组件协同工作,不仅具有能源循环能力,而且性能与成本远远优于目前的充电电池化成与分级系统解决方案。

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    AD8450/1精密模拟前端与控制器以及ADP1972降压/升压PWM控制器能为充电和放电周期带来能效优势,两者均通过PWM控制器提供电流,并将其引导回电网或对其他电池充电。除了独有的双器件架构,该解决方案还采用了模拟控制环路,相比现有数字解决方案具有巨大优势。这些优势包括:更快地控制高达1.5 MHz的关键信号路径、超过90%的效率,以及整个温度范围内的更高精度。该解决方案专门针对电池化成与分级系统而设计,适合混合动力与电动汽车、储能和工业工具中的中高能量电池。

    根据锂离子电池单体容量的大小,ADI还提供了不同方式的解决方案供客户选择。以6A或10A为界限,单体容量在6A或10A以下的电池的测试,客户多选择线性能耗型解决方案,效率低下但成本低。单体容量在10A以上的电池的测试,则多选择PWM开关式解决方案,成本稍高但能效高、工厂运营成本低。李强还指出,随着小容量电池的成长越来越快,很多客户从投资回报率角度出发,开始选择PWM开关式解决方案来实现单体容量为10A或6A的电池的测试。而3A和2A锂离子电池的测试仍以线性解决方案为主。


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