動dong力li電dian池chi作zuo為wei電dian動dong汽qi車che最zui核he心xin的de部bu件jian，也ye是shi全quan球qiu汽qi車che製zhi造zao商shang和he電dian池chi製zhi造zao商shang之zhi間jian的de合he作zuo與yu競jing爭zheng越yue來lai越yue激ji烈lie的de關guan鍵jian，能neng否fou掌zhang握wo動dong力li電dian池chi供gong應ying鏈lian安an全quan以yi及ji從cong動dong力li電dian池chi製zhi造zao端duan實shi現xian更geng強qiang的de成cheng本ben和he性xing能neng競jing爭zheng優you勢shi


，在zai越yue來lai越yue多duo新xin勢shi力li入ru局ju的de電dian動dong汽qi車che行xing業ye市shi場chang競jing爭zheng日ri趨qu激ji烈lie的de當dang下xia十shi分fen重zhong要yao。

 

 

一致性仍是電池製造關鍵掣肘，化成分容技術引領革新

 

過去的幾十年裏，動力及儲能用鋰離子電池在大規模商業化方麵已經取得了空前的進步
， dianchizhizaoshanghegongyinglianchangshangyishidao，yaoxiangzaizheyixinxingxingyefendeyibeigeng，kuodadianchideshengchanguimohetigaoshengchanxiaolvshiguanjian，tongshibixujiangdianchidexingnengzhiliangfangzaishouwei。“電池製造過程中的化成分容是一個耗時的過程
，涉及多次充電和放電以激活電池的化學性質，對於確保動力電池組的一致性
、安全性和較長周期壽命的高質量來說尤為關鍵。”ADI市場經理祝臻在近日的一次公開采訪中提到。

 

ADI市場經理祝臻接受采訪

 

化hua成cheng指zhi鋰li電dian池chi組zu裝zhuang完wan畢bi後hou通tong過guo給gei電dian池chi一yi定ding的de電dian流liu
，使shi得de鋰li電dian池chi正zheng負fu極ji活huo性xing物wu質zhi被bei激ji發fa
，最zui後hou使shi電dian池chi具ju有you放fang電dian能neng力li的de電dian化hua學xue過guo程cheng。影ying響xiang化hua成cheng的de因yin素su有you化hua成cheng電dian流liu、SOC、老lao化hua時shi間jian及ji溫wen度du等deng，還hai需xu考kao慮lv電dian池chi材cai料liao體ti係xi和he產chan能neng要yao求qiu。因yin此ci
，化hua成cheng不bu僅jin是shi簡jian單dan的de充chong放fang電dian過guo程cheng，而er是shi綜zong合he衡heng量liang不bu同tong參can數shu對dui電dian池chi性xing能neng的de影ying響xiang，需xu要yao采cai用yong儀yi器qi設she備bei進jin行xing大da量liang精jing準zhun的de數shu據ju測ce試shi並bing研yan究jiu驗yan證zheng。

 

分容則是對化成完的電池進行充放電，不同類型電池的充放電電流略有差異，以便統計電池的容量、充電恒流比、放電平台電壓、neizudengjinxingqufen
，shaixuanchuzhibiaoxiangtongdedantiyibianfendangpeizu，zhiyouxingnenghenjiejindecainengzuchengdianchizu。lingyifangmian
，dantidianchideyizhixingchayekenenghuidaozhidianchizuanquanxingjiangdi。lirudonglidianchizuweimanzudiandongqichedenengliangxuqiu，wangwangxuyaoshushizhidaoshuqianzhidianchizucheng，shoudaoxitongfuzaxingdeyingxiang，dianchizudexingweiyouqidutexing，bingbushidantidianchizuojiandandejiajianfajiunenggouhuodedianchizudexingneng。

 

鋰離子電池製造的流程

 

因此，為提高電池的循環壽命、穩定性、自放電性、安an全quan性xing等deng電dian化hua學xue性xing能neng
，必bi須xu嚴yan格ge控kong製zhi電dian池chi的de一yi致zhi性xing並bing精jing確que評ping定ding電dian池chi等deng級ji，對dui化hua成cheng分fen容rong檢jian測ce設she備bei的de電dian流liu電dian壓ya測ce量liang精jing度du有you很hen高gao的de要yao求qiu，也ye有you助zhu於yu電dian池chi製zhi造zao商shang和he測ce試shi設she備bei提ti供gong商shang擴kuo大da電dian池chi生sheng產chan規gui模mo並bing提ti高gao效xiao率lv
，在zai電dian動dong汽qi車che市shi場chang抓zhua住zhu產chan銷xiao爆bao發fa的de關guan鍵jian機ji遇yu。

 

如何兼顧成本與靈活性？傳統解決方案麵臨新的挑戰

 

限(xian)於(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)采(cai)集(ji)精(jing)度(du)，同(tong)時(shi)為(wei)降(jiang)低(di)電(dian)池(chi)成(cheng)本(ben)，製(zhi)造(zao)商(shang)需(xu)要(yao)統(tong)籌(chou)兼(jian)顧(gu)，利(li)用(yong)供(gong)應(ying)商(shang)的(de)係(xi)統(tong)級(ji)專(zhuan)業(ye)知(zhi)識(shi)來(lai)減(jian)少(shao)整(zheng)體(ti)電(dian)池(chi)測(ce)試(shi)電(dian)路(lu)麵(mian)積(ji)大(da)小(xiao)，同(tong)時(shi)增(zeng)加(jia)通(tong)道(dao)的(de)數(shu)量(liang)，而(er)且(qie)必(bi)須(xu)保(bao)持(chi)測(ce)試(shi)測(ce)量(liang)的(de)精(jing)確(que)性(xing)
、可靠性和速度，即使在惡劣的工廠條件下
，也要實現±0.05%以上的精度。

 

據祝臻介紹，傳統電池化成分容設備所使用的雙向DC-DC變bian換huan器qi模mo塊kuai方fang案an分fen為wei兩liang類lei，即ji基ji於yu分fen立li器qi件jian的de方fang案an與yu數shu字zi方fang案an
，分fen立li器qi件jian方fang案an一yi般ban應ying用yong於yu中zhong小xiao功gong率lv場chang景jing，數shu字zi方fang案an則ze可ke以yi同tong時shi適shi應ying大da中zhong小xiao不bu同tong功gong率lv場chang景jing。

 

基於分立器件的方案在器件選型、采購上都比較靈活，需要考量每個器件的精度要求選擇對應器件，對應一定範圍輸出電壓、電流、通道數的設備。但其缺點包涵器件太多，研發、調試
、測試、係統校準需要花費很多工時，實現通道交錯並聯
、通道之間均流功能需要額外的電路，並且具有比較複雜等顯著的缺點，使得其單體電芯容量日益攀升的趨勢下綜合成本劣勢越發顯著。

 

而傳統數字內核化成分容設備使用DSP或者具備DSP功能的處理器做功率變換回路的主控製器
，PID環路采用軟件或者硬件模式，采用數字PWM控製開關管
，外圍電壓、電dian流liu采cai樣yang
，緩huan衝chong放fang大da器qi使shi用yong的de運yun放fang和he硬ying件jian方fang案an沒mei有you太tai大da區qu別bie。其qi優you勢shi是shi控kong製zhi比bi較jiao靈ling活huo
，數shu字zi方fang案an調tiao試shi也ye比bi較jiao方fang便bian，可ke以yi實shi現xian比bi較jiao複fu雜za的de功gong能neng，比bi如ru交jiao錯cuo並bing聯lian工gong作zuo，多duo通tong道dao並bing聯lian均jun流liu
，電dian壓ya前qian饋kui等deng等deng。然ran而er其qi軟ruan件jian開kai發fa難nan度du大da、成本高、周期長，後期維護成本偏高。

 

由此可見，傳統方案在各自的應用領域中有自己的優點
，但也有相應的無法克服的固有缺點。“這便是ADI將模擬前端
、功率控製和監控電路集成在單個IC 中的原因，測試組件合並為一個完整的解決方案

，既具備分立器件方案的成本優勢，又具備數字方案的多功能靈活性。” 祝臻表示。

 

控製從模擬轉向數字，ADI新一代化成分容測試方案解讀

 

ADI 最新一代數字化四通道雙向DC-DC控製器ADBT1000/1/2係列，將應用於電池化成分容行業的雙向DC-DC方案進行了單芯片係統級的集成，集成了電壓電流采樣的模擬前端和輔助ADC，采用數字內核，可以實現多通道交錯並聯操作，通道間數字均流等操作。

 

 

值得一提的是，ADI化成分容的上一代產品AD8452基(ji)於(yu)模(mo)擬(ni)控(kong)製(zhi)回(hui)路(lu)的(de)架(jia)構(gou)
，其(qi)設(she)計(ji)理(li)念(nian)同(tong)樣(yang)非(fei)常(chang)先(xian)進(jin)
，已(yi)得(de)到(dao)了(le)客(ke)戶(hu)大(da)量(liang)使(shi)用(yong)和(he)廣(guang)泛(fan)認(ren)可(ke)。然(ran)而(er)，針(zhen)對(dui)不(bu)同(tong)的(de)電(dian)池(chi)測(ce)試(shi)參(can)數(shu)，傳(chuan)統(tong)的(de)模(mo)擬(ni)環(huan)路(lu)隻(zhi)能(neng)去(qu)通(tong)過(guo)修(xiu)改(gai)或(huo)調(tiao)整(zheng)線(xian)路(lu)板(ban)上(shang)的(de)電(dian)容(rong)或(huo)電(dian)阻(zu)網(wang)絡(luo)去(qu)改(gai)進(jin)數(shu)值(zhi)

，不(bu)僅(jin)對(dui)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)提(ti)出(chu)了(le)很(hen)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)

，在(zai)不(bu)同(tong)產(chan)品(pin)調(tiao)試(shi)中(zhong)也(ye)會(hui)非(fei)常(chang)不(bu)方(fang)便(bian)。電(dian)池(chi)化(hua)成(cheng)行(xing)業(ye)需(xu)求(qiu)相(xiang)對(dui)統(tong)一(yi)，如(ru)能(neng)通(tong)過(guo)寄(ji)存(cun)器(qi)配(pei)置(zhi)的(de)方(fang)式(shi)實(shi)現(xian)各(ge)種(zhong)功(gong)能(neng)，將(jiang)大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)測(ce)試(shi)效(xiao)率(lv)
，這(zhe)也(ye)是(shi)電(dian)池(chi)化(hua)成(cheng)分(fen)容(rong)測(ce)試(shi)設(she)備(bei)開(kai)始(shi)逐(zhu)步(bu)由(you)模(mo)擬(ni)控(kong)製(zhi)轉(zhuan)向(xiang)數(shu)字(zi)控(kong)製(zhi)演(yan)進(jin)的(de)原(yuan)因(yin)之(zhi)一(yi)。

 

“ADBT1000/1/2係列芯片基於數字環路控製設計，包含四通道模擬前端、四通道數字PWM發生器、數字GPIO口、中斷接口

、8通道12位輔助ADC，其中四路ADC帶有電流源輸出功能，方便實現溫度監控。”祝臻指出
，“相較AD8452的單通道方案，ADBT1000係列芯片擁有的最多4個數據采集通道

，客戶能夠多路自由組合，既可以通過兩通道並聯輸出更大的電流，也可以把4個通道同時並聯
，單芯片實現了高達240A的大電流充放電甚至更高，符合於現階段電池容量持續提升的大趨勢。內置狀態機實現PID調節的模式將帶來更快的環路相應能力，同時免除了軟件控製帶來的程序跑飛的風險。”

 

 

ADBT1000係列芯片的諸多特點和功能集成到一起，簡化了電池化成分容充放電通道設備的硬件設計，數字內核配置有專用的GUI軟件可以直接設置寄存器，直接避免了複雜的DSPdaimahesuanfakaifayuhouqiweihudechengben，duiyugaogonglvyingyong
，jidayouhualeshejimenkanhekaifanandu。jichengdegaojingdumoniqianduan，keyibaozhengxitongjingduhewenpiao，yejidajianshaolekehukaifadianchihuachengfenrongceshixitongdeshijian。

 

隨著動力電池市場的爆炸式增長
，對大容量電池需求也隨之增加。“ADI持續研發了許多新產品、參考設計和集成解決方案，新一代ADBT1000係xi列lie測ce試shi芯xin片pian便bian在zai提ti供gong高gao精jing度du的de同tong時shi，以yi狀zhuang態tai機ji方fang式shi實shi現xian數shu字zi化hua環huan路lu控kong製zhi替ti代dai模mo擬ni控kong製zhi
，提ti高gao了le工gong廠chang對dui於yu電dian池chi化hua成cheng分fen容rong的de測ce試shi能neng力li，擴kuo大da了le測ce試shi規gui模mo，增zeng加jia了le電dian池chi化hua成cheng設she備bei的de穩wen定ding性xing
，使shi製zhi造zao商shang能neng夠gou更geng高gao效xiao地di生sheng產chan安an全quan強qiang勁jin的de動dong力li電dian池chi組zu。”祝臻強調道。

 

 

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