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先進的電池化成和測試係統支撐大規模電動汽車生產

發布時間：2019-01-22 責任編輯：lina

【導讀】在更嚴格的二氧化碳管製和更具環保意識的消費者的推動下，轉向電動汽車的速度繼續加快，預計到2025年，汽車總銷量的有10%將由電池供電，目前隻有不到1%。1 高昂的電池成本是這個進程的阻力，其仍然占到了汽車總成本的約一半。

在更嚴格的二氧化碳管製和更具環保意識的消費者的推動下，轉向電動汽車的速度繼續加快，預計到2025年，汽車總銷量的有10%將由電池供電，目前隻有不到1%。1 高昂的電池成本是這個進程的阻力，其仍然占到了汽車總成本的約一半。

盡管有諸多因素決定電池的成本，但後段工藝仍然是製造商可以在降低成本方麵取得進展的領域之一。具體來說，就是電池的化成和測試過程。其在電動汽車電池的成本中占比可以高達20%。

先進的電池化成和測試係統支撐大規模電動汽車生產

電dian池chi化hua成cheng和he測ce試shi是shi一yi個ge耗hao時shi的de過guo程cheng，涉she及ji多duo次ci充chong電dian和he放fang電dian以yi激ji活huo電dian池chi的de化hua學xue性xing質zhi，時shi間jian可ke長chang達da兩liang天tian。這zhe個ge必bi要yao的de過guo程cheng使shi得de電dian池chi可ke以yi被bei投tou入ru實shi際ji使shi用yong，且qie對dui於yu確que保bao電dian池chi的de可ke靠kao性xing和he質zhi量liang至zhi關guan重zhong要yao。這zhe個ge過guo程cheng極ji其qi緩huan慢man，因yin此ci是shi阻zu礙ai電dian池chi製zhi造zao提ti高gao產chan量liang從cong而er降jiang低di電dian池chi生sheng產chan總zong成cheng本ben的de重zhong要yao瓶ping頸jing之zhi一yi。電dian動dong汽qi車che電dian池chi製zhi造zao商shang與yu擁yong有you化hua成cheng和he測ce試shi係xi統tong專zhuan業ye知zhi識shi的de供gong應ying商shang之zhi間jian的de合he作zuo夥huo伴ban關guan係xi，使shi他ta們men能neng夠gou更geng多duo地di關guan注zhu在zai這zhe一yi關guan鍵jian製zhi造zao階jie段duan減jian少shao所suo涉she時shi間jian和he成cheng本ben，同tong時shi仍reng保bao持chi先xian進jin電dian池chi化hua學xue製zhi品pin所suo需xu的de精jing確que性xing。

產量提高等同於電池成本下降

為(wei)了(le)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)，首(shou)先(xian)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)。需(xu)要(yao)注(zhu)意(yi)的(de)是(shi)，兩(liang)者(zhe)必(bi)須(xu)同(tong)時(shi)保(bao)持(chi)電(dian)池(chi)化(hua)成(cheng)和(he)測(ce)試(shi)測(ce)量(liang)的(de)準(zhun)確(que)性(xing)、精確性、可靠性和速度，確保滿足安全、性能和可靠性要求。

這(zhe)並(bing)不(bu)容(rong)易(yi)做(zuo)到(dao)。在(zai)前(qian)端(duan)，驅(qu)動(dong)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)電(dian)路(lu)的(de)電(dian)源(yuan)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)嚴(yan)格(ge)控(kong)製(zhi)。在(zai)更(geng)深(shen)層(ceng)麵(mian)，電(dian)池(chi)的(de)化(hua)成(cheng)和(he)測(ce)試(shi)需(xu)要(yao)密(mi)切(qie)監(jian)測(ce)電(dian)池(chi)循(xun)環(huan)期(qi)間(jian)使(shi)用(yong)的(de)電(dian)流(liu)和(he)電(dian)壓(ya)分(fen)布(bu)，以(yi)防(fang)止(zhi)充(chong)電(dian)過(guo)度(du)和(he)充(chong)電(dian)不(bu)足(zu)。這(zhe)既(ji)確(que)保(bao)了(le)測(ce)試(shi)期(qi)間(jian)的(de)安(an)全(quan)性(xing)，又(you)最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)延(yan)長(chang)了(le)電(dian)池(chi)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)，從(cong)而(er)大(da)幅(fu)降(jiang)低(di)最(zui)終(zhong)用(yong)戶(hu)的(de)總(zong)擁(yong)有(you)成(cheng)本(ben)。

要進行這些重要的電池測量，需要質量很高的儀表放大器(in-amps)和相關的並聯電阻來測量電池充電/放電電流，即使在惡劣的工廠條件下，也要實現±0.05%以上的精度。用於監測整個熱工作範圍內的電壓的差動放大器也適用於此精度水平。

將這些組件合並為一個完整的解決方案有多種方式，但要最大限度地提高性能和減少係統占用空間，這是一個重大的挑戰。這就是ADI將模擬前端、功率控製和監控電路集成在單個ICAD8452中的原因。這些IC可以包括電池反向電流預防功能、過壓保護開關和防止電池充電過度的智能控製功能，它們可以減少50%dexitongzhanyongkongjian。zhetaogongnengyunxudianchizhizaoshangjianggengduodegongnengzhenghedaoceshixitongzhong，tongshigengyouxiaodiliyonggongchangdekongjian。ciwai，tamenhaiyunxuzhizaoshangshejijuyougengduogongnenghegengkekaoceshiguochengdexitong。

高(gao)效(xiao)的(de)功(gong)率(lv)轉(zhuan)換(huan)同(tong)樣(yang)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)性(xing)能(neng)。通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)先(xian)進(jin)的(de)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)架(jia)構(gou)，測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)與(yu)電(dian)網(wang)進(jin)行(xing)雙(shuang)向(xiang)能(neng)量(liang)交(jiao)換(huan)來(lai)最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)減(jian)少(shao)功(gong)耗(hao)。高(gao)效(xiao)的(de)功(gong)率(lv)轉(zhuan)換(huan)也(ye)減(jian)少(shao)了(le)對(dui)熱(re)管(guan)理(li)設(she)備(bei)的(de)需(xu)求(qiu)，熱(re)管(guan)理(li)設(she)備(bei)會(hui)增(zeng)加(jia)係(xi)統(tong)的(de)總(zong)體(ti)成(cheng)本(ben)和(he)功(gong)耗(hao)。最(zui)終(zhong)的(de)結(jie)果(guo)就(jiu)是(shi)減(jian)少(shao)了(le)能(neng)源(yuan)的(de)浪(lang)費(fei)和(he)製(zhi)造(zao)成(cheng)本(ben)。要(yao)實(shi)現(xian)這(zhe)些(xie)功(gong)能(neng)，就(jiu)需(xu)要(yao)了(le)解(jie)係(xi)統(tong)特(te)性(xing)，如(ru)隔(ge)離(li)柵(zha)極(ji)驅(qu)動(dong)器(qi)，以(yi)支(zhi)持(chi)更(geng)新(xin)一(yi)代(dai)的(de)碳(tan)化(hua)矽(gui)和(he)氮(dan)化(hua)镓(jia)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)技(ji)術(shu)對(dui)於(yu)更(geng)高(gao)切(qie)換(huan)速(su)度(du)的(de)要(yao)求(qiu)。

與(yu)擁(yong)有(you)係(xi)統(tong)級(ji)專(zhuan)業(ye)知(zhi)識(shi)和(he)廣(guang)泛(fan)產(chan)品(pin)係(xi)列(lie)的(de)供(gong)應(ying)商(shang)密(mi)切(qie)合(he)作(zuo)的(de)好(hao)處(chu)不(bu)僅(jin)僅(jin)是(shi)獲(huo)得(de)更(geng)複(fu)雜(za)的(de)組(zu)件(jian)和(he)構(gou)建(jian)塊(kuai)。它(ta)還(hai)使(shi)電(dian)池(chi)製(zhi)造(zao)商(shang)能(neng)夠(gou)獲(huo)得(de)更(geng)容(rong)易(yi)采(cai)用(yong)的(de)係(xi)統(tong)架(jia)構(gou)的(de)參(can)考(kao)設(she)計(ji)，使(shi)上(shang)市(shi)時(shi)間(jian)比(bi)電(dian)池(chi)製(zhi)造(zao)商(shang)從(cong)零(ling)開(kai)始(shi)開(kai)發(fa)化(hua)成(cheng)和(he)測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)的(de)時(shi)間(jian)快(kuai)三(san)至(zhi)四(si)倍(bei)。

預計全球電動汽車需求將以21%的複合年增長率增長到2021年，2 因此電池製造商和供應商之間最需要的就是密切合作。供應商需要提供可靠的、經(jing)過(guo)驗(yan)證(zheng)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，使(shi)製(zhi)造(zao)商(shang)係(xi)統(tong)的(de)效(xiao)率(lv)能(neng)夠(gou)更(geng)上(shang)一(yi)層(ceng)樓(lou)。最(zui)好(hao)的(de)供(gong)應(ying)商(shang)可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)製(zhi)造(zao)商(shang)更(geng)快(kuai)地(di)將(jiang)這(zhe)些(xie)新(xin)功(gong)能(neng)投(tou)入(ru)市(shi)場(chang)，最(zui)終(zhong)使(shi)電(dian)池(chi)和(he)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)生(sheng)產(chan)蓬(peng)勃(bo)發(fa)展(zhan)。

(來源：ADI ,Vikas Choudhary )

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