TI高性能充放电方案在电池测试设备中的应用

电池测试设备是电池制造产业的必需设备和基础设施。随着电动汽车、可擕式消费电子等应用对锂电池的需求不断增加，锂电池测试设备的需求也一路上行。

电池测试设备用于在向客户发货之前验证电池的功能和性能。在组装电池单元或电池组之后，每个单元必须至少经历 一个完全受控的充电或放电循环，以初始化该设备并将 其转换为正常工作的储电设备。电池测试设备的主要功能是对电池容量、效率、倍率、高温性能、低温性能、存储性能及内阻等指标进行测试，对于电池测试设备的系统设计最重要的三个指标是充放电精度，成本和转换效率。

对于电池测试设备的核心功能电池充放电，市面上流行的主要有两种解决方案：使用DSP实现的数码方案和使用分立器件搭建的类比方案。无论是DSP方案还是分立方案都有各自的缺点，DSP方案的软件发展难度大，分立方案硬件开发难度大，导致两种方案设计周期都比较长，总体开发成本比较高。

为了説明电池测试设备厂商缩短研发时间，能将产品快速投入市场，TI推出两套高性能，高整合度，低成本的电池充放电解决方案，分别针对中大功率(10A~200A)应用和小功率(3A~6A)应用。

首先是针对中大功率应用，TI的参考设计为TIDA-01041x系列。TIDA-01041x系列针对不同电流需求提供3套方案，分别为TIDA-01040(0~50A)、TIDA-01041(0~100A)、TIDA-01042(0~200A)，其中TIDA-01041该参考设计为广泛的当前电池测试应用提供了多相解决方案。

利用双相降压／升压控制器，LM5170的菊花链配置使该设计能够实现100A的充电/放电速率。 TIDA-01041利用高精度恒流(CC)和恒压(CV)校准环路，可以实现高达0.01%的电压控制精度。描述了所有关键设计理论，指导用户进行零件选择过程和优化。最后，还介绍了原理图，电路板布局，硬件测试和结果。关于TIDA-01041参考设计详细，请至TI参考设计网站了解。