能量回馈型锂电池化成分容测试设备方案介绍
other parts discussed in post： opa180， lm5106， ina225， dac80004， ads1248， lm5060， tl594， ina240， pmp40182
随着手机，智能无线设备和电动汽车的快速发展，锂电池的市场需求越来越广，锂电池的生产制造效率也越来越高。同时，由于节能减排的需要，锂电池的化成，分容的充电，放电，也大量采用能量回馈的形式，将锂电池的放电能量，回馈回电网或对其它电池充电，实现节能环保。
为了更准确的获得锂电池的容量，对锂电池的充放电的电流电压测量的误差要求也显著提高，许多客户需要达到万分之五到万分之一的误差精度，这样，对整个测量控制电路中的放大器，adc， dac的误差要求也相应提高。
一般来说，一个完整的能量回馈型的锂电池化成分容测试设备，分为3级结构。如下图：
第一级为220、380v ac到400-500v dc的双向变换器，第二级为400v dc到12v dc的双向变换器，第三级位12v dc到5v dc的双向变换器，直接对电池进行充放电。具体的功率取决于电池充放电大小和电池的数量。采用ti的c2000 tms320f280xx，就很容易的实现第一级和第二级的功能，并且，可以把第一级和第二级合并，直接实现220v ac到12v dc的模式，进一步降低陈本。
对于第三极12v dc到5vdc的双向变换器，通常采用模拟环路控制方案，稍后我们也会介绍一种c2000的数字方案介绍。
上图是ti的模拟环路控制方案参考设计，也是目前大多数客户采用的一种性价比比较高的分立器件方案。tl594实现pwm控制，lm5106为半桥mosfet驱动。lm5060为电池防反接控制。高精度电流电压采集和环路调节，主要是ina225和opa180实现。ina225是ti的专用电流检测放大器，集成了外部的增益电阻，提供固定的增益输出，在简化电路的同时提供非常好的温飘特性；并且，ina225是自动的实现双向电流检测，无需额外控制信号，使用非常方便。opa180为自稳零，低温飘运放，做pid调节和cv， cc控制。外部adc ads1248是24位d-s adc， 用于采集充放电的电压电流，不参与环路控制。一个ads1248可以同时测量4路电池充放电的电流电压，如果加外部开关切换，可以测量更多，实现更好的性价比。dac80004是16位dac，用来设定充放电的电压电流，其零点误差小于2mv，可以实现更低的充电电流门限设置。
这个参考设计的关键是温飘的控制，选用低温飘特性的放大器，电阻尤其重要，ti 的ina225， ina240都是非常好的低温飘电流检测专用放大器，增益误差的温飘小于2.5ppm。并且，采样电阻的温飘也直接决定了系统的温飘性能，20ppm的采样电阻已经非常好了，在采样电流时，电阻是一个功率热源，会显著造成周围pcb的温升，更恶化了温度的影响，所以，采样电阻的pcb布板非常重要。
ti的这个参考设计—pmp40182的资料和测试数据已经放到网上了，有需要可以到ti的官网下载。
随着ti的c2000 dsp的普及，越来越多的工程师也尝试采用c2000来实现12v 到5v，10a的双向电池充放电控制，从而实现整个链路，从220v ac到5v dc的全数字双向转换。
如下为c2000的12v到5vdc 双向dc-dc的示意图。采用ti的最新的tms320f2837x，cc， cv环路控制均由c2000软件实现，f2837x的高精度pwm（hrpwm）可以实现高精度（》16位）的dac+pwm的功能，无需外部dac; f2837x内部还集成了多路16位adc，同样无需外部adc，只需要外部电流检测和放大。采用f2837x的设计，可以大大简化电路设计，提供更高的可靠性和温飘特性。单个f2837x可能价格比较高，但一个f2837x可以支持多路电池的充放电，这样平均到每个通道上成本就非常低。
总的来说，ti可以为现代化的电池化成分容测试设备提供端到端的全套解决方案，协助客户解决研发过程中的相关技术问题，将产品以最快的速度推向市场。
国内用户完成44万款APP技术检测工作
基于完全去中心化的区块链公共链介绍
led显示屏P4安装方式功能详细介绍
霍尼韦尔推出SL353系列全极数字霍尔效应传感器集
探析软启动器应用的四大误区
能量回馈型锂电池化成分容测试设备方案介绍
关于Microchip的53100A相位噪声分析仪
铝带拉力测试机的原理和应用
索尼大投半导体图像传感器产业
自恢复保险丝PTC的过流保护原理解析
基于DWC_ether_qos的以太网驱动开发-LWIP的堆管理介绍
智慧照明与健康照明的现状及未来
微动开关范例 欧姆龙锁体微动开关满足市场新需求
了解2017年7大科技有哪些细节性的进展
传台积电正计划赴日本建设先进封装厂
处理器超频和睿频的区别是什么
oppor11最新消息:oppor11除了拍照,双摄,算法优化一个都不少
PCB allegro中如何替换部分过孔,或全局的过孔
联智通达RK3288/RK3399安卓主板如何实现双屏异显
高通获批给HW供应5G芯片，华为5G要启动了？
随着手机，智能无线设备和电动汽车的快速发展，锂电池的市场需求越来越广，锂电池的生产制造效率也越来越高。同时，由于节能减排的需要，锂电池的化成，分容的充电，放电，也大量采用能量回馈的形式，将锂电池的放电能量，回馈回电网或对其它电池充电，实现节能环保。
为了更准确的获得锂电池的容量，对锂电池的充放电的电流电压测量的误差要求也显著提高，许多客户需要达到万分之五到万分之一的误差精度，这样，对整个测量控制电路中的放大器，adc， dac的误差要求也相应提高。
一般来说，一个完整的能量回馈型的锂电池化成分容测试设备，分为3级结构。如下图：
第一级为220、380v ac到400-500v dc的双向变换器，第二级为400v dc到12v dc的双向变换器，第三级位12v dc到5v dc的双向变换器，直接对电池进行充放电。具体的功率取决于电池充放电大小和电池的数量。采用ti的c2000 tms320f280xx，就很容易的实现第一级和第二级的功能，并且，可以把第一级和第二级合并，直接实现220v ac到12v dc的模式，进一步降低陈本。
对于第三极12v dc到5vdc的双向变换器，通常采用模拟环路控制方案，稍后我们也会介绍一种c2000的数字方案介绍。
上图是ti的模拟环路控制方案参考设计，也是目前大多数客户采用的一种性价比比较高的分立器件方案。tl594实现pwm控制，lm5106为半桥mosfet驱动。lm5060为电池防反接控制。高精度电流电压采集和环路调节，主要是ina225和opa180实现。ina225是ti的专用电流检测放大器，集成了外部的增益电阻，提供固定的增益输出，在简化电路的同时提供非常好的温飘特性；并且，ina225是自动的实现双向电流检测，无需额外控制信号，使用非常方便。opa180为自稳零，低温飘运放，做pid调节和cv， cc控制。外部adc ads1248是24位d-s adc， 用于采集充放电的电压电流，不参与环路控制。一个ads1248可以同时测量4路电池充放电的电流电压，如果加外部开关切换，可以测量更多，实现更好的性价比。dac80004是16位dac，用来设定充放电的电压电流，其零点误差小于2mv，可以实现更低的充电电流门限设置。
这个参考设计的关键是温飘的控制，选用低温飘特性的放大器，电阻尤其重要，ti 的ina225， ina240都是非常好的低温飘电流检测专用放大器，增益误差的温飘小于2.5ppm。并且，采样电阻的温飘也直接决定了系统的温飘性能，20ppm的采样电阻已经非常好了，在采样电流时，电阻是一个功率热源，会显著造成周围pcb的温升，更恶化了温度的影响，所以，采样电阻的pcb布板非常重要。
ti的这个参考设计—pmp40182的资料和测试数据已经放到网上了，有需要可以到ti的官网下载。
随着ti的c2000 dsp的普及，越来越多的工程师也尝试采用c2000来实现12v 到5v，10a的双向电池充放电控制，从而实现整个链路，从220v ac到5v dc的全数字双向转换。
如下为c2000的12v到5vdc 双向dc-dc的示意图。采用ti的最新的tms320f2837x，cc， cv环路控制均由c2000软件实现，f2837x的高精度pwm（hrpwm）可以实现高精度（》16位）的dac+pwm的功能，无需外部dac; f2837x内部还集成了多路16位adc，同样无需外部adc，只需要外部电流检测和放大。采用f2837x的设计，可以大大简化电路设计，提供更高的可靠性和温飘特性。单个f2837x可能价格比较高，但一个f2837x可以支持多路电池的充放电，这样平均到每个通道上成本就非常低。
总的来说，ti可以为现代化的电池化成分容测试设备提供端到端的全套解决方案，协助客户解决研发过程中的相关技术问题，将产品以最快的速度推向市场。
国内用户完成44万款APP技术检测工作
基于完全去中心化的区块链公共链介绍
led显示屏P4安装方式功能详细介绍
霍尼韦尔推出SL353系列全极数字霍尔效应传感器集
探析软启动器应用的四大误区
能量回馈型锂电池化成分容测试设备方案介绍
关于Microchip的53100A相位噪声分析仪
铝带拉力测试机的原理和应用
索尼大投半导体图像传感器产业
自恢复保险丝PTC的过流保护原理解析
基于DWC_ether_qos的以太网驱动开发-LWIP的堆管理介绍
智慧照明与健康照明的现状及未来
微动开关范例 欧姆龙锁体微动开关满足市场新需求
了解2017年7大科技有哪些细节性的进展
传台积电正计划赴日本建设先进封装厂
处理器超频和睿频的区别是什么
oppor11最新消息:oppor11除了拍照,双摄,算法优化一个都不少
PCB allegro中如何替换部分过孔,或全局的过孔
联智通达RK3288/RK3399安卓主板如何实现双屏异显
高通获批给HW供应5G芯片，华为5G要启动了？