Pil maliyetini ve kilometre kaygısını aşmak için yüksek hassasiyetli test çözümü
Özet ADI'nin pil performansının nasıl iyileştirilebileceği ve üretim sürecinden kaynaklanan maliyetlerin nasıl azaltılacağı konusundaki görüşleri bir endüstri referansı olarak kullanılabilir.
Yeni enerji otomobil endüstrisi çamurlu bir deneyime sahip olsa da, büyük beklentileri var Araç ve akü şirketleri, sübvansiyonlar geri çekildikten sonra bir sonraki endüstri döngüsünü aktif olarak kullanıyorlar.
Bunlar arasında, güvenlik, maliyet ve kilometre, otomobil üreticilerinin ve güç bataryası üreticilerinin ortak çabalarının hedefi haline gelen yeni enerji araçları satın almak için tüketicinin karar vermesinin üç ana unsurudur.
Kuşkusuz, güç bataryası tedarik zincirinin güvenliğine hakim olmak ve güç bataryası üretimi tarafında daha güçlü maliyet ve performans rekabet avantajları elde etmek, giderek artan sertleşen pazar rekabetinde kazanan şirketlerin anahtarıdır.
Bunlar arasında, güç pillerinin imalatında kilit bir süreç olarak, alt kapasite oluşumu, güç pillerinin maliyeti ve kilometresi ile büyük ölçüde ilişkilidir.
Hacimsel dönüşüm, pil üretiminin sonraki aşamalarında önemli bir testtir.Yüksek performanslı simülasyon teknolojisinin büyük bir sağlayıcısı olarak, ADI (Analog Cihazlar) Güç pil performansının nasıl iyileştirileceğine ve üretim sürecinden kaynaklanan maliyetlerin nasıl azaltılacağına ilişkin bilgiler, endüstri referansları olarak kullanılabilir.
01 Temel bağlantılardan üretim maliyeti ve kilometre kaygısını ortadan kaldırın
Şu anda, güç pil üreticileri genellikle pil "endişesi" ikileminde. Genel olarak konuşursak, lityum iyon pillerin üretim süreci, elektrot üretimi, istifleme yapısı ve hücre montajı dahil olmak üzere çok karmaşıktır ve daha sonra pil kapasitesi ve performansının yanı sıra işteki nominal değeri değerlendirmek için elektrik testleri yapılır.
Hacimsel oluşum, lityum iyon pillerin üretim sürecinin anahtarıdır. Her ikisi de pilin şarj ve deşarj sürecinin hassas kontrolü yoluyla gerçekleşir. İlki, pilin elektrik enerjisini depolama ve bırakma yeteneğine sahip olması için "aktivasyon" rolünü oynar ve ikincisi Bitmiş akülerin tutarlılığını artırmak ve araç güç aküsü paketinin yüksek performansını sağlamak için benzer özelliklere sahip aküleri sınıflandırmaktır.
Bu, pilin kimyasını etkinleştirmek için birden fazla şarj ve deşarj içeren, zaman alan bir işlemdir. Bununla birlikte, bu işlem bitmiş pilin güvenilirliğini ve kalitesini sağlamak için çok gerekli ve gereklidir.
Lityum iyon pil üretim süreci
Lityum iyon pillerin hacimsel oluşumu, üretim sürecinin toplam maliyetinin üçte birinden fazlasını oluşturuyor, bu nedenle hacimsel oluşum bir zamanlar pil şirketlerinin üretimi artırmasını ve toplam pil üretim maliyetini düşürmesini engelleyen darboğazlardan biri haline geldi.
Güç pili şirketleri, bu alanda güvenliği sağlamak, lityum pillerin parametre değişikliklerini daha fazla boyuttan ve daha fazla yoğunlukta toplamak ve izlemek, şarj etme ve boşaltma sürecini daha verimli hale getirmek amacıyla alt kapasite dönüşümü için gereken süreyi kısaltmak için sabırsızlanıyorlar. Elektrikten tasarruf edin, ekipman ayak izini azaltın ve kablo kullanımını ve ısı üretimini azaltarak sonuçta maliyetleri azaltın ve enerji verimliliğini artırın.
Ayrıca pilin çevrim ömrünü, kararlılığını, kendi kendine deşarjını, güvenliğini ve diğer elektrokimyasal özelliklerini iyileştirmek için lityum pilin kıvamının sıkı bir şekilde kontrol edilmesi veya pil sınıfının doğru bir şekilde değerlendirilmesi gerekir.Bu nedenle, kimyasal dönüşüm ve kapasite ayırma ekipmanının akım ve gerilim ölçüm doğruluğu vardır. Çok yüksek gereksinimler.
Bu nedenle, maliyet ve diğer faktörlerin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesinden sonra, güç bataryası şirketleri, yalnızca daha karmaşık bileşenler ve yapı modülleri elde etmek için değil, aynı zamanda daha kolay benimsenmesi için test sistemlerinin oluşumunda uzmanlığa sahip tedarikçilerle yakın çalışma eğilimindedir. Sistem mimarisinin referans tasarımı, pazarlama süresini, oluşturma ve test sistemini sıfırdan geliştirme süresinden üç ila dört kat daha hızlı hale getirirken, aynı zamanda pil oluşumu ve test ölçümünün doğruluğunu ve güvenilirliğini de sağlar.
Pil testi tedarikçileri için verimli ve doğru pil alt hacim testini karşılamak kolay bir iş değildir. Analog ön uçta, pil şarj devresini çalıştıran güç kaynağının sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir.
Daha derin bir analizden, pil oluşumu ve testinin aşırı şarjı ve yetersiz şarjı önlemek için pil döngüleri sırasında kullanılan akım ve voltaj dağılımını yakından izlemesi gerekir.
ADI, pil oluşumunun doğru bir şekilde test edilmesi için pil üreticilerinin gereksinimlerini karşılayabilen birkaç profesyonel düzeyde tedarikçiden biridir.
ADI yeniliği, pil oluşumuna ve test ekipmanı üreticilerine ölçülebilir sonuçlar getiriyor
02 "Dikkatli" pil testi sistemi düzeyinde çözüm
Şu anda, lityum iyon elektroniğin üretim sürecinde oluşum ve test için iki şema vardır: biri doğrusal bir şema ve diğeri PWM'dir (darbe genişlik modülasyonu). Doğrusal şemanın güç tüketimi nispeten büyük olacaktır ve daha iyi ısı yayma ekipmanı gereklidir.
Piyasadaki mevcut çözümler de batarya kapasitesinin boyutuna göre farklılaşmaktadır Küçük kapasiteli olanlar yine de verimliliği düşük ancak ekipman maliyetleri düşük olan doğrusal bir çözümü benimseyecektir. 6A'nın üzerinde olduğunda güç tüketimi artacaktır ve PWM yöntemini benimsemek daha uygundur.
ADI pili, bir şarj ve deşarj entegre yongası AD8452'ye bölünmüştür Lityum iyon pil oluşumunun ve kapasite ayrımının sistem doğruluğunu ve verimliliğini artırabilen ADI simülasyon teknolojisinin kristalizasyonunu içerir.
Geleneksel teknolojiyle karşılaştırıldığında, yüksek hassasiyetli ön uç amplifikatörleri ve yüksek frekanslı PWM denetleyicileri entegre ederek, AD8452 aynı alanda% 50 daha fazla kanal sağlayabilir, böylece kapasiteyi genişletir ve pil çıkışını artırır. Her AD8452, 30A'ya kadar şarj ve deşarj akımını ayrı ayrı kontrol edebilir veya daha büyük bir çıkış akımını kontrol etmek için birden fazla parça paralel olarak bağlanabilir.
Ek olarak, AD8452 tarafından kullanılan anahtarlama teknolojisi deşarj sırasında pil enerjisini geri kazanabilir ve doğruluk geleneksel anahtarlama çözümlerinden önemli ölçüde daha yüksektir.Daha yüksek doğruluk, pil paketine daha fazla pil yerleştirilebileceği anlamına gelir ve bu da elektrikli aracın uzatılmasına yardımcı olur Diğer uygulamaların pil ömrü.
Aynı zamanda AD8452, pil arızasına neden olabilecek aşırı şarjı ve yetersiz şarjı etkin bir şekilde önleyebilen ve böylece üretim sürecinin güvenliğini artıran mükemmel algılama ve izleme işlevlerine sahiptir.
Cihaz, Ar-Ge mühendislik maliyetlerini azaltabilen ve test ekipmanı üreticileri için pazara sunma süresini kısaltabilen ve ayrıca üreticilerin daha fazla fonksiyona ve daha güvenilir bir test sürecine sahip sistemler tasarlamasına olanak tanıyan destekleyici bir sistem simülasyon gösterim panosuna sahiptir.
Daha düşük maliyetle daha hızlı pil üretmek ve lityum pillerin kapasitesini daha doğru bir şekilde elde etmek için pil sistemi, oluşum ve test aşamalarında yüzlerce kanal kullanır.Test cihazı topolojisi sistemin toplam enerji kapasitesine bağlıdır. Lityum pilin şarj ve deşarjının akım ve voltaj ölçümünün hata gereksinimleri de önemli ölçüde iyileştirilmiştir.
Şarj etme ve boşaltma sırasındaki akım ve voltaj kontrolünün doğruluğu, büyük ölçüde lityum pil tutarlılık kontrolünün güvenilirliğini belirler.Yüksek performanslı enstrümantasyon amplifikatörleri ve ilgili paralel dirençler, zorlu fabrika koşullarında bile pil şarj ve deşarj akımını ölçmek için gereklidir. , ±% 0,05'in üzerinde doğruluk elde etmek de gereklidir ve tüm termal çalışma aralığındaki voltajı izlemek için kullanılan diferansiyel yükselticinin de bu doğruluk seviyesine uygun olması gerekir.
Pek çok müşteri, 5.000 ila 1.10.000 hata doğruluğuna ulaşmak için voltaj testine ihtiyaç duyar, bu nedenle, tüm ölçüm kontrol devresindeki amplifikatör ve ADC / DAC'nin hata gereksinimleri buna göre artar.
Aslında, yukarıdaki işlevsel bileşenleri eksiksiz ve doğru bir çözümde birleştirmek ve performansı iyileştirmek ve sistem ayak izini olabildiğince azaltmak büyük bir zorluktur.Ayrıca ADI için analog ön uç, güç kontrolü ve izleme devrelerini tek bir IC'ye entegre etmek büyük bir zorluktur. AD8452'deki nedenlerden biri.
ADI, lider enstrümantasyon amplifikatör teknolojisine sahiptir.Yüksek performanslı enstrümantasyon amplifikatörlerini veya diferansiyel amplifikatörleri entegre ederek ve ayar direnç ağlarını çipe entegre ederek, AD8452 kontrol döngüleri aracılığıyla tasarlanabilir, kalibrasyon süresini azaltır, dalgalanmayı azaltır, akım paylaşım kontrolü ve diğer akıllı kontroller Yüksek düzeyde akım ve gerilim ölçüm doğruluğu sağlama, kalibrasyon döngülerinin süresini ve sayısını azaltma ve normal çalışma süresini daha da artırma işlevi.
Ek olarak, daha yüksek anahtarlama frekansı, tasarımın basitleştirilmesini ve elektronik bileşenlerin azaltılmasını sağlar ve ayrıca gerekli bileşenlerin sayısını ve şarj ve deşarj devre kartlarının yerleşimini azaltır ve malzeme listesinin (BoM)% 50'sine kadar tasarruf sağlar. Tüm kontrol işlemleri, karmaşık algoritmalar geliştirmeye gerek kalmadan analog etki alanında tamamlanabilir, böylece bu yöntem aynı zamanda yazılım geliştirme maliyetlerini etkili bir şekilde azaltabilir.
Aynı zamanda, ADI'nin mevcut algılama amplifikatörü kalibrasyonu ve kalibrasyon teknolojisi, birden fazla boyuttan lityum pil tutarlılık kontrol yeteneğinin seviyesini aynı anda geliştirir ve ayrıca çevre koruma teknolojisinin yaygınlaşmasına katkıda bulunur.
Tıpkı Zhao Yimiao, ADI Sistem Çözümleri Bölümü Genel Müdürü İşaret etmek: "Çin'in imalat endüstrisi, gelişmekte olan endüstrileri çok hızlı takip ediyor ve dünyanın ileri seviyesinden uzak değil. Örneğin, lityum pil endüstrisinin güçlü gelişimi, lityum pil üretimi ve testine olan talebi artırdı. Şu anda, Çinli üreticiler lityum pil testinde ön saflarda yer alıyor. "
Akü teknolojisi, yeni enerji araçları için önemli bir itici güçtür Akülerin ölçüm doğruluğunun ve hizmet ömrünün nasıl iyileştirileceği, akü dayanıklılığının nasıl artırılacağı, maliyetlerin nasıl azaltılacağı ve güvenli kullanımın nasıl sağlanacağı, tüm endüstrinin karşılaştığı bir zorluktur.
Bu alanlarda, ADI aktif olarak araştırma yapmakta ve bir dizi son teknoloji araştırma sonucuna ulaşmıştır. AD8452'de ADI ile stratejik bir işbirliği niyetine ulaşan müşteriler için ADI, lityum pil ayrımı ve oluşumunun geleceği konusunda birlikte tartışmaya ve işbirliği yapmaya isteklidir.
