А как насчет решения для тестирования литиевых батарей на базе ad8450 / 1 и ADP1972?

Энергопотребление - широко распространенная проблема во всем мире, и многие отрасли работают над ее решением, внедряя более безопасные, чистые, более эффективные и недорогие энергетические решения. Результатом этой тенденции является растущая популярность гибридных и электрических автомобилей, солнечной и ветровой энергии. Все эти решения объединяет одно: литий-ионные аккумуляторы. В связи с быстрым ростом в этих областях литий-ионные батареи будут играть более важную роль в энергосбережении.

Процесс производства литий-ионных батарей сложен, включая изготовление электродов, сборку батарей и сборку блоков. Затем проводятся электрические испытания для оценки емкости и производительности аккумулятора. Затем следует электрическое испытание для оценки работоспособности или номинальной мощности аккумулятора. Для этих электрических испытаний при производстве литий-ионных батарей требуется испытательное оборудование высокой мощности, высокой эффективности и высокой точности. На базе компании ADI представлено решение AD8450 / 1 и ADP1972.

Соображения по конструкции системы

Эффективность

Литий-ионные аккумуляторы в ноутбуках, мобильных телефонах и аналогичных портативных устройствах обычно имеют небольшую емкость, обычно несколько ампер-часов. Но литий-ионные батареи, используемые в транспортных средствах или для хранения энергии, держат гораздо больше, часто в десятки или сотни ампер. Оборудование для линейного тестирования, используемое для батарей малой емкости, если также используется для испытаний батарей большой емкости, будет потреблять много энергии на стадии зарядки, что приведет к низкой эффективности и вызовет серьезные тепловые проблемы в конструкции оборудования устройства. Решения ADIAD8450 / 1 и ADP1972 основаны на архитектуре PWM и помогают решить эту проблему.

Архитектура ADIPWM также может помочь отправить больше заряда батареи обратно в сеть или другие тестовые каналы для зарядки. Это экологически безопасное и эффективное решение по сравнению с линейными архитектурами, которые разряжают энергию батареи на резистивные нагрузки.

Точность

Чтобы получить точную емкость литий-ионного аккумулятора, необходимо точно измерить ток и напряжение в режимах зарядки и разрядки. В сочетании с прецизионными АЦП, ЦАП и другими компонентами системы решения ADI ad8450 / 1 и ADP1972 обеспечивают высокоточные измерения и настройки.

Низкая стоимость системы

· Более высокие частоты переключения позволяют использовать более мелкие и менее дорогие силовые компоненты, такие как индуктивность и конденсаторы

· Рециркуляция энергии помогает снизить эксплуатационные расходы

· С более высокой точностью ad8450 / 1 может снизить затраты на управление температурой и упростить конструкцию контура управления

· Ad8450 / 1 использует уникальную конструкцию инструментального усилителя, которая может вдвое сократить время калибровки в производственном процессе и гарантировать более длительное время работы

· Интегрированные решения позволяют уменьшить размеры системы и снизить затраты на оборудование и техническое обслуживание.

Решение ADI

Примечание: приведенная выше сигнальная цепочка представляет собой конструкцию канальной пластины от шины постоянного тока до батареи. Технические требования к модулю могут различаться, но продукты, перечисленные в таблице ниже, представляют собой решения ADI, отвечающие некоторым требованиям.

1. Аналоговый интерфейс и контроллер AD8450 / AD8451

2. Понижающий и повышающий ШИМ-контроллер ADP1972

3. Микроконтроллер ADuC7060 / ADuC7061

4. Ad7173-8 / ad7175-2

5. DACAD5686R / AD5668 / AD5676R

6. источник опорного напряжения ADR3450 / ADR4550

7. драйвер MOSFET ADuM7223

8. Управление питанием ADP2441 / ADP7102 / ADM8829

9. Мультиплексор ADG528F / ADG5408 / ADG658 / ADG1406

Принцип работы системы

Рисунок выше в основном содержит две функции: одна - зарядка аккумулятора, а вторая - разрядка аккумулятора, что определяется сигналом режима ad8450 / 1 и ADP1972. Каждая функция имеет два режима: режим постоянного тока (CC) и режим постоянного давления (CV). Два канала DAC управляют уставками CC и CV. Уставка CC определяет, какой ток есть в контуре в режиме CC для функций зарядки и разрядки. Уставка CV определяет потенциал батареи контура от CC до CV, а также функции зарядки и разрядки.

Прецизионный аналоговый входной каскад и контроллер ad8450 / 1 измеряют напряжение батареи с помощью внутреннего дифференциального усилителя PGDA и измеряют ток в батарее с помощью внутреннего инструментального усилителя PGIA и внешнего шунтирующего сопротивления (RS). Затем он сравнивает ток и напряжение с уставкой DAC, используя внутренний усилитель ошибки и внешнюю сеть компенсации (используется для определения, является ли функция контура CC или CV). После этого модуля выходной сигнал усилителя ошибки поступает в ШИМ-контроллер ADP1972 для определения рабочего цикла уровня мощности полевого МОП-транзистора. И, наконец, индуктивность и конденсаторы, составляющие весь контур. Инструкции в этом разделе предназначены как для функций зарядки, так и для разрядки, поскольку ADP1972 представляет собой понижающий и повышающий ШИМ-контроллер.

В этом сценарии АЦП снимает показания напряжения и тока контура, но не является частью контура управления. Скорость развертки не зависит от характеристик контура управления, поэтому АЦП может измерять ток и напряжение на большом количестве каналов в многоканальной системе. То же самое и с ЦАП, поэтому вы можете использовать недорогой ЦАП для настройки нескольких каналов. Кроме того, одному процессору необходимо только управлять уставками CV и CC, рабочими режимами и функциями управления, поэтому он может взаимодействовать со многими каналами.

Производительность системы

ADI произвела демонстрационные платы ADP1972 и AD8450, как показано ниже, которые можно использовать для проверки их эффективности и точности. Для асинхронной понижающей и повышающей системы питания вход шины постоянного тока составляет 12 В, а максимальный ток заряда / разряда - 20 А.

Эффективность: КПД демонстрационной платы составляет примерно 90% при максимальном номинальном значении, режиме 20ACC (функции зарядки и разрядки) и нагрузке 3,3 В. Для достижения этого значения были оптимизированы внешний диод, сопротивление шунта, индуктивность и полевой МОП-транзистор.

Точность: после калибровки начальной точности точность по току включает температурный дрейф, линейность во всем диапазоне тока (от 0 до 20 А), краткосрочную стабильность (шум) и CMRR в полном диапазоне напряжения (от 0 до 3,6 В). В результате при проверке демонстрационной платы типичная точность измерения тока ADI составляет менее 0,01% от раствора (25 ° C + 10 ° C). Аналогичный анализ может быть выполнен для точности напряжения, которая также ниже 0,01%, что подтверждается этой демонстрационной платой.

Страница содержит содержимое машинного перевода.