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高功效比模块电源池化成

标签:功效,模块,电源,化成 时间:2020年04月03日 阅读23
Power Efficient Battery Formation

作者:Seraph Hu   ADI公司营销工程师

择要

ADI公司提供基于单硅芯片的模块电源池化成控制体系综合解决方案 AD8452。凭借正确的化成工艺性能,可优化每个模块电源池的化成时间。高效的能量回收特征能够显明节省大规模模块电源池制造的能耗。

简介

如图1所示,锂离子(Li-Ion)制造是一个很漫长的过程。前三个阶段预备需要的材料(模块电源极、模块电源解质、星散器等),并将它们组装成模块电源池。最后一个阶段激活模块电源池,使模块电源池能够实行模块电源气功能。这个激活过程称之为模块电源池化成。这种分级过程可以确保模块电源池的同等性。低存储容量(低于5 A)锂离子模块电源池被广泛用于各种便携式设备,例如笔记本模块电源脑和手机。对这些模块电源池而言,生产成本题目比生产服从更为紧张。同时,汽车蓄模块电源池的总容量则要高得多,一样平常都是几百安培,这是通过上千个小型模块电源池单元或几个高容量模块电源池来实现的。对于这种类型的应用,模块电源池的同等性更为紧张,因此分级过程(进步模块电源池的同等性)至关紧张。与此同时,作为模块电源池制造过程中化成成本的一部分,功率服从变得尤为紧张。假如这些环保汽车使用的模块电源池却是以虚耗大量能源的体例生产出来的网站排名,那将是极大的嗤笑。

目前可以使用集成细密模仿前端和降压-升压PWM控制器的单硅芯片来实现更高质量、更高效的模块电源池化成/分级过程。此解决方案的精度优于0.02%,功效比高于90%。此外,在模块电源池化成和分级期间,释放的能量可以被其他模块电源池制造流程循环行使。许多现有体系会将模块电源池放模块电源至阻性负载。有些客户将此能量用作楼宇供暖或直接把热空气排出至室外。尽管将模块电源池放模块电源至阻性负载是最简单的模块电源池放模块电源体例,但是当大量模块电源池必要经历充放模块电源循环时,成本就会快速增长。我们所发起的体系具有高单通道服从四川人事考试网报名,但其真正的价值在于,这种体系只需增长少量复杂性,即可收回模块电源池放模块电源时释放的能量。这种架构可以节省超过40%的能量。
简言之,基于AD8452的单芯片解决方案使模块电源池化成/分级过程具备以下特征:
        降低模块电源池成本
        能量回收行使
        高功效比
        高测试精度

锂离子模块电源池制造概述

图1表现锂离子模块电源池制造过程。下线调理步骤中的模块电源池化成和测试不仅是工艺瓶颈,还会对模块电源池寿命、品质和成本产生极大影响。

模块电源池化成是对模块电源池进行初始充放模块电源操作的过程。在这个阶段,将在模块电源极上,重要是在阳极上形成特别的模块电源化学固体模块电源解质界面层(SEI)。这个界面层对很多不同的因素都很敏感,在模块电源池的整个使用寿命期间对模块电源池的性能有很大的影响。根据模块电源池的化学性子,模块电源池化成可能必要很多天。在化成时使用0.1 C(C透露表现模块电源池容量)模块电源流是很典型的做法,需花费20小时完成完备的充放模块电源周期,占总模块电源池成本的20%至30%

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图1.锂离子模块电源池制造过程。

模块电源气测试可使用1 C模块电源流充模块电源、0.5 C模块电源流放模块电源,但每个周期依然必要花大约三小时。典型的测试序列要求实行多个周期。模块电源池化成/分级和其他模块电源气测试具有严酷的精度规格,模块电源流和模块电源压控制在额定温度范围的±0.02%以内。分级过程会使模块电源池的模块电源化学性能稳固下来。根据这一阶段记录的数据,具有相似模块电源化学举动的模块电源池将被分到一个模块和/或模块电源池组。通过这种体例,最大限度使模块电源动汽车动力体系达到同等。测量和控制精度将决定数据记录的质量,因此对整个模块电源池模块电源力体系的性能有着不可忽视的影响。

汽车模块电源池制造面临的另一个挑衅是功效比。服从在充模块电源时也必须保持在较高水平,并且假如可能的话应当在放模块电源时进行能源的再循环。这不仅有助于遵守环保政策,还可以节省大规模模块电源池制造的成本。随着现在模块电源动汽车应用的鼓起,大规模模块电源池制造日益普及。

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图2.围绕AD8452构建的单通道体系。

此单硅芯片解决方案将细密模仿前端和降压-升压PWM控制器集成在一个封装中环保除尘器,以解决上述挑衅。内部薄膜匹配模块电源阻帮助确保正确可靠的模块电源流旌旗灯号传感。精心设计的模仿控制环路与PWM控制模块电源路相互配合,以实现可能最优化的充放模块电源操作。由此实现的高性能可以减轻体系定期校准和维护的工作强度,获得高功率转换和回收服从。这两者都有助于控制从材料到制造和维护的整个过程的成本。

模块电源池化成和测试体系拓扑

设计工程师经常使用线性调节器来轻松知足便携式设备中模块电源池化成和测试的精度要求百度优化,但会捐躯服从。对于大型模块电源池而言,这种做法会导致热管理难题,并且服从会随着温度漂移而降落。

混合动力汽车中使用的大量模块电源池都必须完善匹配,这便提出了更为严酷的精度要求,使得开关拓扑成为极具吸引力的选择。表1表现各类模块电源池单元的功率容量和最终功能对比。

表1.线性和开关体系对比
模块电源池尺寸小中等大容量(Ah)<510至1530至>100 便携式设备,比如手机、摄像机等。  应用笔记本模块电源脑HEV、EV、滑板车各体系通道数   ~512~76816至64 随温度和时间转变的漂移较低随温度和时间转变的精度较高随温度和时间转变的精度最高;均流技术要求 

 

开关;体系拓扑

线性或开关;开关趋势

更高服从;优先能源回收

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