能量回饋型鋰電池化成分容測試設(shè)備方案介紹

大家好，小科來為大家解答以上問題。能量回饋型鋰電池化成分容測試設(shè)備方案介紹這個(gè)很多人還不知道，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、文中討論的其他部分：運(yùn)算放大器180、LM5106、INA225、DAC80004、ADS1248、LM5060、TL594、INA240、PMP40182

2、隨著手機(jī)、智能無線設(shè)備、電動汽車的快速發(fā)展，鋰電池的市場需求越來越廣，鋰電池的制造效率越來越高。

3、同時(shí)，由于節(jié)能減排的需要，鋰電池的形成、不同容量的充放電也采用了大量的能量反饋形式，將鋰電池的放電能量反饋給電網(wǎng)或給其他電池充電，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

4、為了更精確地獲得鋰電池的容量，鋰電池充放電的電流和電壓測量的誤差要求也顯著提高，很多客戶需要達(dá)到5/10，000到1/10，000的誤差精度，因此整個(gè)測量控制電路中放大器、ADC和DAC的誤差要求也相應(yīng)提高。

5、一般來說，一套完整的能量回饋型鋰電池容量測試設(shè)備分為三個(gè)等級。

6、下圖：

7、第一級為220、380伏交流至400-500伏DC雙向轉(zhuǎn)換器，第二級為400伏DC至12V DC雙向轉(zhuǎn)換器，第三級為12V DC至5V DC雙向轉(zhuǎn)換器，直接對電池進(jìn)行充放電。

8、具體功率取決于電池充放電的大小和電池?cái)?shù)量。

9、有了TI的C2000 TMS320F280XX，很容易實(shí)現(xiàn)第一級和第二級的功能，第一級和第二級可以組合直接實(shí)現(xiàn)220V交流到12V DC的模式，進(jìn)一步降低了陳本。

10、對于世界屋脊12V DC到5VDC的雙向變換器，通常采用模擬環(huán)路控制方案，后面我們會介紹一個(gè)C2000數(shù)字方案。

11、上圖是TI模擬環(huán)路控制方案的參考設(shè)計(jì)，也是目前大多數(shù)客戶采用的性價(jià)比較高的分立器件方案。

12、TL594實(shí)現(xiàn)PWM控制，LM5106由半橋MOSFET驅(qū)動。

13、LM5060是電池防反接控制。

14、高精度電流電壓采集和環(huán)路調(diào)節(jié)主要由INA225和OPA180實(shí)現(xiàn)。

15、INA225是TI專用電流檢測放大器，集成外部增益電阻，提供固定增益輸出，簡化電路，提供出色的溫度漂移特性。此外，INA225可以自動實(shí)現(xiàn)雙向電流檢測，無需額外的控制信號，使用非常方便。

16、OPA180是自調(diào)零、低溫浮動放大器、PID調(diào)節(jié)以及CV和CC控制。

17、外部ADC ADS1248為24位D-S ADC，用于采集充放電的電壓和電流，不參與環(huán)路控制。

18、一個(gè)ADS1248可以同時(shí)測量四節(jié)電池的電流和電壓。如果增加外部開關(guān)，可以測量更多，實(shí)現(xiàn)更好的性價(jià)比。

19、DAC80004為16位DAC，用于設(shè)置充放電的電壓和電流，其零點(diǎn)誤差小于2mV，可實(shí)現(xiàn)較低的充電電流閾值設(shè)置。

20、該參考設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是溫度漂移的控制。選擇具有低溫度漂移特性的放大器，電阻尤為重要。TI的INA225和INA240是非常好的低溫漂電流檢測專用放大器，增益誤差的溫度漂移小于2.5ppm。

21、而且采樣電阻的溫漂也直接決定了系統(tǒng)的溫漂性能。20ppm的采樣電阻已經(jīng)很好了。采樣電流時(shí)，電阻是電源熱源，會顯著引起周圍PCB的溫升，惡化溫度的影響。因此，采樣電阻的PCB布局非常重要。

22、TI-—PMP40182本次參考設(shè)計(jì)的材料和試驗(yàn)數(shù)據(jù)已放在網(wǎng)上，必要時(shí)可從TI官網(wǎng)下載。

23、隨著TI的C2000 DSP的普及，越來越多的工程師嘗試用C2000實(shí)現(xiàn)12V到5V、10A的電池雙向充放電控制，從而實(shí)現(xiàn)全鏈路220V交流到5V DC的全數(shù)字雙向轉(zhuǎn)換。

24、以下是C2000的12V至5v直流雙向DC-DC的原理圖。

25、采用TI的最新TMS320F2837X、CC和CV環(huán)路控制均采用C2000軟件實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)2837X的高精度PWM(HRPWM)無需外接DAC即可實(shí)現(xiàn)高精度(16位)DAC PWM的功能。釷

26、單個(gè)F2837X可能很貴，但是一個(gè)F2837X可以支持多個(gè)電池的充放電，所以每個(gè)通道的平均成本很低。

27、總的來說，TI可以為現(xiàn)代電池容量測試設(shè)備提供一整套端到端的解決方案，幫助客戶解決研發(fā)過程中的相關(guān)技術(shù)問題，盡快將產(chǎn)品推向市場。

本文到此結(jié)束，希望對大家有所幫助。