Met die toenemende toepassing van litium-ioonbatterye in hommeltuie, elektriese voertuie (EV) en sonkragberging, gebruik batteryvervaardigers ook moderne tegnologie en chemiese samestelling om die grense van batterytoets- en vervaardigingsvermoëns te verskuif.

Deesdae word die werkverrigting en lewensduur van elke battery, ongeag die grootte, in die vervaardigingsproses bepaal, en die toetstoerusting is ontwerp vir ‘n spesifieke battery. Omdat die litium-ioon batterymark egter alle vorms en kapasiteite dek, is dit moeilik om ‘n enkele, geïntegreerde toetser te skep wat verskillende kapasiteite, strome en fisiese vorms met die vereiste akkuraatheid en presisie kan hanteer.

In die lig van die toenemend gediversifiseerde vraag na litium-ioonbatterye, benodig ons dringend hoëprestasie en buigsame toetsoplossings om die afweging tussen die voor- en nadele te maksimeer en kostedoeltreffendheid te bereik.

Litium-ioon batterye is kompleks en divers

Deesdae het litiumioonbatterye ‘n verskeidenheid groottes, spannings en toepassingsreekse, maar hierdie tegnologie is nie verwesenlik toe dit die eerste keer op die mark gebring is nie. Litiumioonbatterye is oorspronklik ontwerp vir relatief klein toestelle, soos notaboekrekenaars, selfone en ander draagbare elektroniese toestelle. Nou is hul afmetings baie groter, soos elektriese motors en sonkragbatterye. Dit beteken dat ‘n groter reeks-parallelle batterypak ‘n hoër spanning en ‘n groter kapasiteit het, en die fisiese volume is ook groter. Byvoorbeeld, die batterypakke van sommige elektriese voertuie kan gekonfigureer word met tot 100 in serie en meer as 50 in parallel.

Gestapelde batterye is niks nuuts nie. ’n Tipiese herlaaibare litium-ioon-batterypak in ’n gewone notaboekrekenaar bestaan ​​uit veelvuldige batterye in serie, maar as gevolg van die groter volume van die batterypak word die toets meer ingewikkeld en kan dit die algehele werkverrigting beïnvloed. Om die werkverrigting van die hele batterypak die optimale vlak te bereik, moet elke battery amper identies wees aan sy naburige battery. Batterye sal mekaar beïnvloed, so as ‘n battery in ‘n reeks ‘n lae kapasiteit het, sal die ander batterye in die batterypak onder die optimale toestand wees, omdat hul kapasiteit deur die batterymonitering- en herbalanseringstelsel gedegradeer sal word om by die laagste werkverrigting te pas. Battery. Soos die spreekwoord sê, ‘n rotpoep bederf ‘n pot pap.

Die laai-ontladingsiklus illustreer verder hoe ‘n enkele battery die werkverrigting van die hele batterypak kan verminder. Die battery met die laagste kapasiteit in die batterypak sal sy ladingtoestand teen die vinnigste spoed verminder, wat ‘n onveilige spanningsvlak tot gevolg het en veroorsaak dat die hele batterypak nie meer ontlaai word nie. Wanneer die batterypak gelaai is, sal die battery met die laagste kapasiteit eerste ten volle gelaai word, en die oorblywende batterye sal nie verder gelaai word nie. In elektriese voertuie sal dit ‘n vermindering in die effektiewe algehele beskikbare batterypakkapasiteit tot gevolg hê, en sodoende die voertuig se kruisafstand verminder. Boonop sal die agteruitgang van lae-kapasiteit batterye versnel omdat dit ‘n buitensporige hoë spanning aan die einde van laai en ontlaai bereik voordat die veiligheidsbeskermingsmaatreëls in werking tree.

Ongeag die terminale toestel, hoe meer batterye in die batterypak in serie en parallel gestapel word, hoe ernstiger is die probleem. Die ooglopende oplossing is om te verseker dat elke battery presies dieselfde gemaak word, en om dieselfde batterye in dieselfde batterypak te kombineer. As gevolg van die inherente vervaardigingsproses-differensiasie van batteryimpedansie en -kapasiteit, het toetsing egter krities geword – nie net om defekte onderdele uit te sluit nie, maar ook om te onderskei watter batterye dieselfde is en watter batterypakke om in te sit. Daarbenewens het die laai en ontladingskurwe van die battery tydens die produksieproses het ‘n groot invloed op sy eienskappe en is voortdurend aan die verander.

Waarom bring moderne litiumioonbatterye nuwe toetsuitdagings?

Batterytoetsing is niks nuuts nie, maar sedert die koms daarvan het litiumioonbatterye nuwe druk op die akkuraatheid, deurset en stroombaandigtheid van toetstoerusting geplaas.

Litiumioonbatterye is uniek omdat hulle uiters digte energiebergingskapasiteit het. As hulle onbehoorlik gelaai en ontslaan word, kan dit brande en ontploffings veroorsaak. In die vervaardigings- en toetsproses vereis hierdie energiebergingstegnologie baie hoë akkuraatheid, en baie opkomende toepassings vererger hierdie vereiste verder. Wat vorm, grootte, kapasiteit en chemiese samestelling betref, is die tipes litiumioonbatterye meer omvangryk. Inteendeel, dit sal ook die toetstoerusting beïnvloed, want hulle moet verseker dat die korrekte laai- en ontlaaikrommes akkuraat gevolg word om die maksimum bergingskapasiteit en betroubaarheid te bereik. En kwaliteit.

Aangesien daar nie een grootte geskik is vir alle batterye nie, sal die keuse van geskikte toetstoerusting en verskillende vervaardigers vir verskillende litiumioonbatterye die toetskoste verhoog. Boonop beteken deurlopende industriële innovasie dat die voortdurend veranderende laai-ontlading-kurwe verder geoptimaliseer word, wat die batterytoetser ‘n belangrike ontwikkelingshulpmiddel vir nuwe batterytegnologie maak. Ongeag die chemiese en meganiese eienskappe van litium-ioonbatterye, is daar talle laai- en ontlaaimetodes in hul vervaardigingsproses, wat batteryvervaardigers druk op batterytoetsers laat plaas om te vereis dat hulle unieke toetsfunksies moet hê.

Akkuraatheid is natuurlik ‘n noodsaaklike vermoë. Dit beteken nie net die vermoë om hoë stroombeheerakkuraatheid op ‘n baie lae vlak te hou nie, maar sluit ook die vermoë in om baie vinnig tussen laai- en ontladingsmodusse en tussen verskillende stroomvlakke te wissel. Hierdie vereistes word nie net aangedryf deur die behoefte om litium-ioonbatterye met konsekwente eienskappe en kwaliteit in massa te vervaardig nie. Batteryvervaardigers hoop ook om toetsprosedures en toerusting as innoverende hulpmiddels te gebruik om ‘n mededingende voordeel in die mark te skep, soos om laai te verander. Algoritme om kapasiteit te verhoog.

Alhoewel ‘n verskeidenheid toetse vir verskillende tipes batterye vereis word, is vandag se toetsers geoptimaliseer vir spesifieke batterygroottes. Byvoorbeeld, as jy ‘n groot battery toets, het jy ‘n groter stroom nodig, wat neerkom op groter induktansie en dikker drade en ander eienskappe. Daar is dus baie aspekte betrokke by die skep van ‘n toetser wat hoë strome kan hanteer. Baie fabrieke produseer egter nie net een tipe battery nie. Hulle kan ‘n volledige stel groot batterye vir ‘n kliënt produseer terwyl hulle aan al die toetsvereistes vir hierdie batterye voldoen, of hulle kan ‘n stel kleiner batterye met ‘n kleiner stroom vir ‘n slimfoonkliënt vervaardig. .

Dit is die rede vir die stygende koste van toetsing – die batterytoetser is geoptimaliseer vir stroom. Toetsers wat hoër strome kan hanteer, is gewoonlik groter en duurder omdat hulle nie net groter silikonwafels benodig nie, maar ook magnetiese komponente en bedrading om aan elektromigrasiereëls te voldoen en parasitiese spanningsval in die stelsel te minimaliseer. Die fabriek moet te eniger tyd ‘n verskeidenheid toetstoerusting voorberei om aan die produksie en inspeksie van verskillende soorte batterye te voldoen. As gevolg van die verskillende tipes batterye wat op verskillende tye deur die fabriek vervaardig word, kan sommige toetsers onversoenbaar met hierdie spesifieke batterye wees en ongebruik gelaat word, wat die koste verder verhoog omdat die toetser ‘n groot belegging is.

Of dit nou vir algemene en opkomende fabrieke vir massaproduksie van gewone litium-ioonbatterye is, of batteryvervaardigers wat die toetsproses wil gebruik om te innoveer en nuwe batteryprodukte te skep, hulle moet buigsame toetstoerusting gebruik om aan te pas by ‘n wyer reeks van batterye. Kapasiteit en fisiese grootte, waardeur kapitaalinvestering verminder word en die opbrengs op belegging van toetstoerusting verbeter word.

As u probeer om ‘n enkele integrasietoetsoplossing behoorlik te optimaliseer, is daar baie teenstrydige vereistes. Daar is geen wondermiddel vir alle soorte litium-ioon-batterytoetsoplossings nie, maar Texas Instruments (TI) het ‘n verwysingsontwerp voorgestel wat die afweging tussen koste-effektiwiteit en akkuraatheid minimaliseer.

Hoë-presisie toetsoplossing, geskik vir hoëstroomtoepassings

Unieke battery toets scenario vereistes sal altyd bestaan, en dit benodig ‘n ewe unieke oplossing dienooreenkomstig. Vir baie soorte litiumbatterye, of dit nou ‘n klein slimfoonbattery of ‘n groot batterypak vir ‘n elektriese voertuig is, kan daar egter ‘n kostedoeltreffende toetstoerusting wees.

Ten einde die presiese, volskaalse laai- en ontlaadstroombeheerakkuraatheid te bereik wat deur baie litium-ioonbatterye op die mark vereis word, gebruik Texas Instruments se modulêre batterytoetser-verwysingsontwerp vir 50-A, 100-A en 200-A toepassings 50-A En die kombinasie van 100-A-batterytoetsontwerp om ‘n modulêre weergawe te skep wat die maksimum laai- en ontladingsvlak van 200-A kan bereik. Die blokdiagram van hierdie oplossing word in Figuur 2 getoon.

TI neem byvoorbeeld ‘n konstante stroom en konstante spanning beheerlus aan vir die batterytoetsverwysingsontwerp vir hoëstroomtoepassings, wat tot 50A laai- en ontladingstempo ondersteun. Hierdie verwysingsontwerp gebruik die LM5170-Q1 meerfase tweerigtingstroombeheerder en die INA188 instrumentasieversterker om die stroom wat in of uit die battery vloei presies te reguleer. INA188 implementeer en monitor die konstante stroombeheerlus, en aangesien die stroom in enige rigting kan vloei, kan die SN74LV4053A multiplekser die insette van die INA188 dienooreenkomstig aanpas.

Hierdie spesifieke oplossing skep ‘n veranderbare platform vir toepassings wat hoër stroom of multifase vereis deur verskeie sleutel TI-tegnologieë te kombineer, wat die haalbaarheid demonstreer om ‘n koste-effektiewe toetsoplossing te bou. Hierdie buigsame en vooruitskouende oplossing voldoen nie net aan vandag se behoeftes nie, maar voorspel ook die toekomstige groeineiging van motorbatterye, wat binnekort die vraag na die toetser se huidige vermoë sal verhoog om 50A te oorskry.

Litium-ioon battery toetstoerusting maksimering van belegging

Die modulêre batterytoetsverwysingsontwerp van Texas Instruments los die hoë-presisie-, hoëstroom- en buigsaamheidsprobleme van litium-ioon-batterytoetstoerusting op. Hierdie verwysingsontwerp dek ‘n verskeidenheid beskikbare batteryvorms, -groottes en -vermoëns, en kan opkomende toepassings hanteer, soos groot batterypakke in elektriese voertuie en sonkragaanlegte, en klein-grootte batterye wat algemeen in verbruikerselektronika soos slimfone voorkom. .

Die verwysingsontwerp vir litium-ioonbatterytoetsing stel jou in staat om in laerstroombatterytoetstoerusting te belê en dit parallel te gebruik, wat die behoefte aan duur beleggings in veelvuldige argitekture met verskillende stroomvlakke uitskakel. Die vermoë om toetstoerusting in ‘n verskeidenheid huidige reekse te gebruik, kan die belegging in batterytoetstoerusting tot die grootste mate optimaliseer, die totale koste verminder en buigsaamheid bied om aan te pas by die veranderende behoeftes van litium-ioonbatterytoetsing.
与 此 原文 有关 的 更多 信息 要 查看 其他 翻译 信息 ， 您 必须 输入 相应 原文