TIDA-01040 大电流电池测试设备参考方案

大家好！我是德州仪器的升压电源应用工程师Jasper 首先感谢大家观看本视频 本视频介绍我们发布的一个参考设计 参考设计的型号是 TIDA-01040 方案的目标是大电流电池检测设备的 电池充放电控制和检测 锂离子电池的生产流程 主要分为3个阶段 首先是电极的涂布 接着是电极的合成 最后是电池的化成和测试分容 电池的化成过程 可以分为3个阶段 小电流的初始化阶段 恒流充电阶段和最后的恒压充电阶段 电池的化成过程 会影响到电池的寿命、容量和内阻 所以需要精确的控制 化成过程中的电流和电压 目前普遍要求控制精度在万分之一 到万分之五之间 测试分容同样需要精确地控制 控制电流和电压 右图是电池测试系统的部分框图 其中试验电池充放电功率转换 和电流、电压控制的电路 汇于红色框内 包括有升压或降压的DC-DC控制器 功率MOS管、电流和电压采样和控制 温度检测等等功能 参考设计TIDA-01004 针对这些要求提供了TI的准确方案 设计的目标电流能力为50A 控制精度万分之一 并且提供 PC 界面 方便用户输入指令 并且观察电池的状态 参考设计电路的系统框图 如图中所示 框图中 左边的部分 是基于 [inaudible] 5170设计的 电流双向流动的升压或者降压 变换器 变换器的高压侧电压一般为14V 低压侧电压为锂离子电池的0-5V 给电池充电时 变换器工作在降压模式 功率方向从母线得到电池 给电池放电时 电流变换器工作在升压的模式 功率方向由电池流向母线 框图中间是电压和电流控制电路 启用模拟电路采样电池电压和电流 并将电压和电流控制为 等于给定的指令 右边为DAQ和DAC电路 DAQ将电压电流 以及其他的模拟数据 显示在PC界面中 而DAC则将指定的信号 转化为模拟电路信号 输入到电压电流控制环中 右边器件为参考设计中 使用的TI产品 参考设计中的不同功能 基本都能在TI上找到相应的器件 和解决方法 对于参考设计 TI官网上有基于[inaudible] 的仿真电路 对稳态、瞬态波形 以及波特图进行仿真 评估电路的可行性 图4为参考设计的评估板 同样 可以在TI.com上 找到相应的原理图和PCB文件 还可以通过TI的现场应用工程师 申请评估板 PCB的布局 上半部分为控制电路 下半部分为功率的变换电路 控制电路和功率变换电路的分开 可以防止控制电路受到温度 以及开关造成的影响 提高控制精度 左图是不同的电流调节下的 控制精度的测试结果 在0A - 50A的条件下 电流的精度 满量程精度在万分之一以内 中间图为电压环的控制精度 的测试结果 在1V-4.5V的控制电压条件下 电压精度同样在万分之一以内 右图为恒流控制到恒压控制的切换 首先 参考设计工作在 恒流的充电阶段 电池电压等于设定的电压 设定了电压值之后 自动切换到 恒压的充电阶段 电池电压 电池电流 逐渐地减少到零 以上便是视频的全部内容 感谢大家观看 详细的原理图和测试结果 可以在第一个链接中找到更多内容 有关的技术问题 可以在1 -to-1 上 发帖提问 24小时内有相应的工程师 回答大家的问题 感谢大家的观看