ソースで電気自動車のリチウム電池の安全性を制御する

リチウム電池の製造過程において、電池の容量と性能の評価は非常に重要なリンクです。主に携帯電話、カメラ、ハイブリッドカー（<10A）で使用される低容量から、コンピューター、電気自動車、電気自動車用の中容量（10A-30A）、そして電気自動車用の大容量リチウムイオン電池（ 30A-120A）、すべてのテストが必要です。工場から使用できます。

ADIのアジア太平洋精密機器部門のシステムアプリケーションエンジニアであるLiQiangの紹介によると、業界で最も一般的な方法は、小容量バッテリーに線形テスト機器を使用することです。それは非効率的で不正確ですが、それでも許容できます。ただし、このようなテスト機器を大容量バッテリのテストにも使用すると、充電段階で大量の電力を消費するため、非効率になり、デバイスのハードウェア設計でかなりの熱問題が発生します。

この目的のために、ADIは、AD 8450/1精密アナログフロントエンドでの以前のバッテリーエネルギー放電と、機器に変換される低、中、大容量リチウムバッテリー用に開発されたコントローラー、およびADP1972圧力解放/ PWMコントローラーをブーストします。負荷の線形アーキテクチャではなく、PWMコントローラを使用して電流を供給し、グリッドに戻すか、他のバッテリを充電して効率的な環境保護を実現します。

電気自動車のリチウム電池の安全性と精度をソースから制御する方法

テストデータによると、充電モードでは、電圧が3.5 Vの場合、20Aの効率値は88％、10Aの効率値は90％です。放電モードでは、電圧が3Vの場合、20Aの効率値は89％、10Aの効率値は92％です。効率に加えて、リチウムイオン電池会社はコストと信頼性にもっと関心を持っています。 Li Qiang氏は、リチウム電池のテストスキームの市場にも個別のデバイスの組み合わせがあり、10台を超えるデバイスを使用する可能性があると述べました。 ADIソリューションは、高度に統合されたAD8450 / 1とADP1972の2つのチップのみを使用し、設計サイズが大幅に縮小されています。また、スイッチング周波数を300KHzに上げ、低精度のDACおよびADCを使用して複数のチャネル間でコストを共有することにより、チャネル間に位相シフト同期を追加することで、入力フィルタリングを削減し、システムの総コストを削減できます。同時に、ADIはユーザーに設計ツールとすべての参照設計を提供し、開発コストと設計の難しさを最小限に抑え、開発サイクルを短縮します。

複数のチャネル間でDACとADCを共有する方法は？

上の図には2つの機能が含まれています。1つはバッテリーを充電する機能で、もう1つはバッテリーを放電する機能です。これはAD8450 / 1とADP1972のパターン信号によって決定されます。各機能には、定電流（CC）モードと定圧（CV）モードの2つのモードがあります。 2つのDACチャネルがCCとCVのセットポイントを制御します。 CCセットポイントは、充電機能と放電機能の両方を備えたCCモードでのループ内の電流量を決定します。 CVセットポイントは、ループがCCからCVに入るときのバッテリー電位を決定します。これは、充電機能と放電機能の両方にも適しています。

高精度アナログフロントエンドおよびコントローラーAD8450 / 1は、内部差動アンプPGDAを使用してバッテリー電圧を測定し、内部計器アンプPGIAおよび外部電流抵抗（RS）を使用してバッテリーの電流を測定します。次に、内部エラーアンプと外部補償ネットワーク（ループ機能がCCかCVかを判断するために使用）を介して、電流と電圧をDAC設定値と比較します。このモジュールの後、エラーアンプの出力はPWMコントローラADP1972に入り、MOSFETパワーステージのデューティサイクルを決定します。最後に、完全なループを構成するインダクタとコンデンサ。このセクションでは、ADP1972が圧力リリーフおよび圧力上昇PWMコントローラーであるため、充電機能と放電機能の両方について説明します。

このシナリオでは、ADCはループ電圧と電流の読み取り値を取得しますが、制御ループの一部ではありません。スキャン速度は制御ループの性能とは無関係であるため、ADCはマルチチャネルシステムの多数のチャネルの電流と電圧を測定できます。同じことがDACにも当てはまり、低コストのDACを使用して複数のチャネルを設定できます。さらに、単一のプロセッサはCVとCCの設定、動作パターン、および管理機能のみを制御するため、多くのチャネルとインターフェイスできます。

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