ADI鋰離子電池探測設備方案

相對于其它化學電池，鋰離子電池具有許多優點。例如，與鎳氫電池或鎳鎘電池相比，鋰離子電池更輕，沒有記憶效應，并且自放電速率更慢。鋰離子電池已被廣泛用作智能手機和筆記本電腦等現代電子設備的充電電池。由于清潔能源要求，在電動車、電動工具和能量儲存等高功率使用中，鋰離子電池最近也頗受歡迎。

隨著鋰離子電池的快速增長，制造過程中使用的探測設備也變得非常緊要。鋰離子電池探測設備的典型功能如下所示

化成和分級：電池單元組裝完成后，各單元非得經歷至少一個精確控制的充放電循環以激活工作材料，將其轉化成可用形式。電池供應商還可以利用此過程將電池單元分為不同的性能組別，以便依據可選規格進行銷售，這稱為“分級”。

循環和特征探測：循環是指對電池單元和電池包進行多次充電和放電，以執行壽命和可靠性探測。特征是指具體地測量電池的技術特性。一般而言，兩種探測均需要很長時間，通常會超過1天，而且僅在試驗室對選擇的一些電池樣品進行探測。

功能探測：在交付給最終客戶之前，為確保每個電池單元和電池包能夠正常工作，制造之后非得對每個電池進行功能探測。為了縮短探測時間，功能探測是一個簡化的探測，只包括一些必要的項目。

系統設計考慮和主要挑戰

探測時間是決定鋰離子電池加工率的一個緊要因素。鋰離子電池單元的一般化成時間是2個小時到5個小時，由于單元內部的材料屬性，此時間無法壓縮。為了同時探測許多電池以提高產量，鋰離子電池探測儀的通道數很高，最高達到1024個通道或更多。此外，鋰離子電池容量越高，則所需的充電電流越大。這意味著鋰離子電池探測系統的功耗可能非常高，因此，鋰離子電池探測儀的第一個挑戰是提高能源利用效率。最近，開關探測儀越來越多，它實現了比傳統線性探測儀更高的效率。此外，高級電池探測設備已經實現了能源循環利用技術。

鋰離子電池探測儀的第二個挑戰是對充放電循環進行更精確的控制。為了縮短充電時間，多數用戶首先選擇恒流(CC)充電模式，然后切換到恒壓(CV)充電模式。這就要求精確控制恒流模式與恒壓模式的轉換，避免過沖(過充電)。此外，能源損耗萌生的熱量會引起漂移，影響系統的精度和安全性。

鋰離子電池探測儀的第三個挑戰是降低探測成本，以便與其它種類的電池競爭。除了探測儀本身的成本以外，探測時間和能耗也是探測成本的緊要組成部分。鋰離子電池探測儀設計者需要使用某些先進的拓撲結構和技術來降低成本，同時不影響精度。

充電或放電過程中，如果電池的溫度超過額定值，電池壽命可能會縮短。最差情況下，過高的溫度可能會導致電池破碎，甚至起火。鑒于這些原由，在充放電循環中，非得監測和控制鋰離子電池單元的溫度。

ADI公司處理方案

ADI處理方案的價值主張：

1,一站式供應商，提供鋰離子電池探測設備信號鏈所需的最齊全產品組合，像放大器、ADC、DAC、隔離器和解決器等。

2,ADI產品的兼容性支持在多個平臺之間移植設計，例如，引腳兼容的電平設置DAC提供多種不同的辨別率。

3,片內集成優化信號鏈性能并使電路板空間和BOM成本最小，例如，儀表放大器和差動放大器集成高性能運算放大器和電阻，以實現出色的共模抑制比(CMRR)和漂移性能。4,豐富的設計資源，包括易于使用的仿真工具(ADIsimpower、DiffAmpCalc)、ADI中文技術論壇中的討論區、完全填充的評估板等。

5,CircuitsfromtheLab、試驗室電路是經過探測的參考電路，有助于加速設計，同時簡化系統集成，幫助并處理當今模擬和混合信號設計挑戰。基于網絡的設計工具可以優化定制設計的性能。本文最后還提供了一些基于網絡的設計示例。

系統框圖

鋰離子電池探測系統的高層次概貌如下所示。

線性/開關充放電控制單元的詳圖如下所示。

電源萌生和管理的詳圖如下所示。

聲明： 本站所發布文章部分圖片和內容自于互聯網，如有侵權請聯系刪除