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解决方案 | 电池化成和测试系统,为电动产品安全护航

2023/02/24
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阅读需 4 分钟
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电池化成和测试是一个繁冗的过程,需要对电池进行多个充电和放电周期,来将电芯内部的正负极物质激活,以改善电池的自放电、充放电性能和储存性能。为了提升此过程的精度、节约时间成本,瑞萨电子推出了电池化成和测试系统解决方案,可实现双向电源转换和高精度电池电流和电压测量,帮助用户提成整体效益。

系统框图

器件介绍

MCU的选型上,瑞萨电池化成和测试系统方案采用了高性能的RA6T2和集成了24位ADCRA2A1。其中RA6T2 MCU用于实现高性能双向电源转换,其将Arm® Cortex®-M33内核与硬件加速器以及高速闪存相结合,有助于提高通信处理等并行处理性能。RA2A1 MCU在此系统中有助于实现更高精度的电流/电压测量与控制。RA2A1搭载了高性能Arm® Cortex®-M23内核,内嵌了16位SAR ADC、24位Sigma Delta ADC、比较器运算放大器和DAC,能够提供高度集成的高精度模拟性能。

电源设计部分,方案应用了RAA223181离线反激式稳压器、RAA211250同步降压稳压器、RAA214250低压差线性稳压器其中,RAA223181是一款集成MOSFET的离线反激式稳压器,适用于通用隔离电源的高输入电压和高可靠性应用;RAA211250采用峰值电流模式控制架构。其PWM开关频率可编程,以提供瞬态响应和效率之间的最佳平衡。同时它还支持PFM操作和DEM,能最大限度地提高轻负载效率。此外,器件还支持外部偏置LDO输入,以进一步降低负载范围内的功耗。不仅如此,该调节器还有一个内部环路补偿电路,可减少外部元件数量和BOM成本;RAA214250则支持2.5V至20V宽电压工作范围,输出电流最高可达500mA,典型压差为269mV。且输出电压可通过外部反馈电阻在1.224V至18V范围内进行调节。

在电池电压反馈和电流反馈部分,方案采用了ISL28291运算放大器,该产品集成了小型化、双通道、超低噪声、超低失真等特点,具有单位增益稳定性。

在测试前端的设计部分,方案搭载了两个READ2304G运算放大器用于电池电压检测和监控,两个RV1S9231A光电耦合器以及两个RBN40H65T1FPQ-A0 IGBT器件。其中,RV1S9231A具有强化绝缘性能,专为高共模瞬态抗扰度(CMR)和高速开关设计,适用于驱动IGBT。

随着以电池作为供电来源的设备数量与日俱增,高精度电池化成和测试系统需求大幅度提成。在此趋势下,瑞萨提供了一个具有成本效益的整体解决方案,能够提高电池化成和测试系统的精度和效率,从而帮助厂商顺利且快速地将电池产品推向市场。

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器件型号 数量 器件厂商 器件描述 数据手册 ECAD模型 风险等级 参考价格 更多信息
SI7006-A20-IM1R 1 Silicon Laboratories Inc Serial Switch/Digital Sensor, 14 Bit(s), 1Cel, Square, Surface Mount, 3 X 3 MM, DFN-6

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AD7415ARTZ-0500RL7 1 Rochester Electronics LLC DIGITAL TEMP SENSOR-SERIAL, 10BIT(s), 3Cel, RECTANGULAR, SURFACE MOUNT, PLASTIC, MO-178AA, SOT-23, 5 PIN
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LM35DMX/NOPB 1 Texas Instruments 1C high voltage analog temperature sensor, 10 mV/C 8-SOIC 0 to 100

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瑞萨电子

瑞萨电子

(RENESAS)于2003年4月1日—由日立制作所半导体部门和三菱电机半导体部门合并成立。RENESAS结合了日立与三菱在半导体领域方面的先进技术和丰富经验,是无线网络、汽车、消费与工业市场设计制造嵌入式半导体的全球领先供应商。创立日期2003年4月1日公司法人董事长&CEO伊藤达业务范围单片机逻辑模拟等的系统LSI、分立半导体元件、SRAM等的存储器开发、设计、制造、销售、服务的提供。集团成员44家公司(日本20家,日本以外24家)年度销售额2006财年(截止至2007年3月):9526亿日元(约83亿美元)从业人员:26000人(全世界20个国家、43家公司)瑞萨科技是世界十大半导体芯片供应商之一,在很多诸如移动通信、汽车电子和PC/AV 等领域获得了全球最高市场份额。瑞萨集成电路设计(北京)有限公司苏州分公司(RDB-SU)是瑞萨科技全资子公司,2004年1月成立以来,现已拥有150多名优秀工程师,承担着家电和汽车电子领域MCU的一系列设计工作,并在2006年4月开始开发面向中国市场的MCU。

(RENESAS)于2003年4月1日—由日立制作所半导体部门和三菱电机半导体部门合并成立。RENESAS结合了日立与三菱在半导体领域方面的先进技术和丰富经验,是无线网络、汽车、消费与工业市场设计制造嵌入式半导体的全球领先供应商。创立日期2003年4月1日公司法人董事长&CEO伊藤达业务范围单片机逻辑模拟等的系统LSI、分立半导体元件、SRAM等的存储器开发、设计、制造、销售、服务的提供。集团成员44家公司(日本20家,日本以外24家)年度销售额2006财年(截止至2007年3月):9526亿日元(约83亿美元)从业人员:26000人(全世界20个国家、43家公司)瑞萨科技是世界十大半导体芯片供应商之一,在很多诸如移动通信、汽车电子和PC/AV 等领域获得了全球最高市场份额。瑞萨集成电路设计(北京)有限公司苏州分公司(RDB-SU)是瑞萨科技全资子公司,2004年1月成立以来,现已拥有150多名优秀工程师,承担着家电和汽车电子领域MCU的一系列设计工作,并在2006年4月开始开发面向中国市场的MCU。收起

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