ZHCU750A November   2020  – December 2025

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 锂离子电芯化成设备
    2. 1.2 主要系统规格
  8. 2系统概览
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 系统设计原理
      1. 2.2.1 反馈控制器
      2. 2.2.2 直流/直流转换器启动
      3. 2.2.3 高分辨率 PWM 生成
      4. 2.2.4 输出电感器和电容器选型
      5. 2.2.5 电流和电压反馈
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 TMS320F28P650DK
      2. 2.3.2 ADS9324
      3. 2.3.3 INA630
      4. 2.3.4 UCC27284
      5. 2.3.5 REF50E
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 软件
      1. 3.2.1 在 Code Composer Studio 中打开工程
      2. 3.2.2 工程结构
      3. 3.2.3 软件流程图
    3. 3.3 测试设置
      1. 3.3.1 用于测试双向功率流的硬件设置
      2. 3.3.2 用于对电流和电压环路进行调优的硬件设置
      3. 3.3.3 用于电流和电压校准的硬件设置
      4. 3.3.4 实验变量定义
      5. 3.3.5 测试程序
        1. 3.3.5.1 实验 1.开环电流控制 - 单相
          1. 3.3.5.1.1 设置实验 1 的软件选项
          2. 3.3.5.1.2 生成和加载工程以及设置调试环境
          3. 3.3.5.1.3 运行代码
        2. 3.3.5.2 实验 2.闭环电流控制单通道
          1. 3.3.5.2.1 设置实验 2 的软件选项
          2. 3.3.5.2.2 生成和加载工程以及设置调试环境
          3. 3.3.5.2.3 运行代码
        3. 3.3.5.3 实验 3.开环电压控制 - 单通道
          1. 3.3.5.3.1 设置实验 3 的软件选项
          2. 3.3.5.3.2 生成和加载工程以及设置调试环境
          3. 3.3.5.3.3 运行代码
        4. 3.3.5.4 实验 4.闭环电流和电压控制 - 单通道
          1. 3.3.5.4.1 设置实验 4 的软件选项
          2. 3.3.5.4.2 生成和加载工程以及设置调试环境
          3. 3.3.5.4.3 运行代码
        5. 3.3.5.5 实验 5.闭环电流和电压控制 - 四通道
          1. 3.3.5.5.1 设置实验 5 的软件选项
          2. 3.3.5.5.2 生成和加载工程以及设置调试环境
          3. 3.3.5.5.3 运行代码
        6. 3.3.5.6 校准
    4. 3.4 测试结果
      1. 3.4.1 电流负载调整率
      2. 3.4.2 电压负载调整率
      3. 3.4.3 电流线性测试
      4. 3.4.4 电压环路线性测试
      5. 3.4.5 双向电流开关时间
      6. 3.4.6 电流阶跃响应
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
    2. 4.2 工具与软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  11. 5作者简介
  12. 6修订历史记录

1.1 锂离子电芯化成设备

电池测试仪设备包括各种用于测试单个电芯、电池模块和高压电池包的设备。需要执行各种测试来验证锂离子或其他类型电池电芯的性能、容量和安全性。电池化成是电芯制造中的关键步骤之一。这个过程需要对单个电芯进行精密的充电和放电，以形成固体电解质界面 (SEI) 层。电芯分级和电气测试可评估每个电芯的容量和内部电阻。这些测试需要准确的电流和电压充放电曲线和实时数据记录，以获取详细的性能数据。

典型的测试设备需要精密双向电源和数据采集系统，以实现对电池电芯的高精度电流和电压充电或放电，精度通常优于满量程的 ±0.05%。随着电池容量的提升以及集成化多功能测试系统的普及，多通道电源得以实现更大数量的电池电芯测试通道。

可采用两种方法管理充放电周期并提供精密测试条件。表 1-1 所示为这两种方法之间的差异：

表 1-1 模拟和数字控制
方面 模拟控制 数字控制
控制逻辑 使用模拟元件的基于硬件的反馈环路 在 DSP 上运行的基于软件的算法
灵活性 配置固定；变更需修改硬件 可通过软件灵活配置；易于实现负载补偿并支持多种测试配置文件
复杂性 基本功能设计更简单，但高级功能的实现更加复杂 软件开发更复杂，但硬件结构更简洁，易于扩展
响应时间 得益于模拟反馈，具有快速、连续的响应 快速响应需要具有微秒级延迟、ADC 及 MCU 速度
精密 高精度且对元件容差和漂移敏感 在具备适当 ADC 分辨率和校准能力时可实现高精度；抗漂移能力更强
数据记录 有限；需要额外的电路进行数据采集 内置通过 MCU 记录数据的功能，支持详细分析和可追溯性
成本 简单系统成本较低；复杂的高精度设计成本较高 对于可扩展的多功能系统更具成本效益

TIDA-010086 参考设计采用数字控制方案，基于 TMS320F28P650DK MCU 与 16 通道集成 PGA、SAR ADC，构建多通道同步降压转换器，实现高精度、快速响应与高信号链密度设计。