思瑞浦推出17通道高精度<span style='color:red'>电池</span>管理产品—TPB76016
  聚焦模拟芯片和嵌入式处理器的供应商思瑞浦3PEAK(股票代码:688536)全新推出17通道高精度电池管理产品—TPB76016,内置高精度基准,工作温度支持-40°C to +125°C,可广泛应用于动力电池、储能电池、以及其他消费类电池的BMS控制板。  TPB76016产品优势  ±80V相邻两个通道耐压  2mV的电压采集精度,达到业内较高水平  17通道输入,高集成化,节省PCB空间和成本  17通道50mS采样周期,集成1MSPS SPI通信,满足大多数BMS应用领域  集成16位ADC,提高装置采样精度  内置高精度基准,初始精度±0.3%,温漂10ppm/℃  TPB76016产品特性  可测量多达17个串联电池电压  相邻采样通道耐压高达±80V  电压测量  电压采集范围0V~5V  电池电压测量精度可达2mV(典型值)±5mV(-20℃~65℃)  电流测量  检流电阻上的测量范围可到±100mV  ±0.2%电流测量精度(-20℃~65℃)  支持极低漏电流  深度睡眠模式:25μA  睡眠模式:30μA  关机模式:2.5μA  集成电压、电流、温度在内的多个保护功能  支持使用内部温度传感器和多达4个外部热敏电阻进行温度检测  集成可编程存储器供使用  集成二级化学熔断器驱动保护  内置均衡MOS,同时支持外接均衡管均衡  1Mbps SPI通信接口  产品内部框图和典型外围电路  TPB76016典型应用  下图以电动两轮车行业BMS典型应用框图,16节电池电压直接送到TPB76016的采样通道,通过内置高精度的AD转换得到精确的电压值,可达到2mV的采样精度,再通过SPI通信传输给单片机,同时可实现过流过压保护和均衡。  搭配思瑞浦高边驱动芯片TPB76200可以控制高边开关,如下图所示:
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发布时间:2024-09-27 11:20 阅读量:344 继续阅读>>
电容和<span style='color:red'>电池</span>的区别
  在现代科技领域,电容和电池都是重要的电子元件,用于储存和释放能量。尽管它们都涉及电能存储,但在工作原理、特性和应用方面存在明显差异。  电容  物理特性  构成:电容由两个导体间隔一层绝缘材料(介质)组成。  储能方式:电容通过在其两极板上存储电荷来储存能量。  单位:电容的单位为法拉(F)。  工作原理  电容器充电时,正极板获得正电荷,负极板获得负电荷,从而形成电场;放电时,电场能量转化为其他形式的能量。  优势  快速响应:电容器具有快速响应的特点,在瞬时能量需求较大的场合下表现出色。  长寿命:电容器通常有很长的使用寿命,可以进行多次充放电循环。  电池  物理特性  构成:电池由一个或多个电池单元组成,每个单元包含正极、负极和电解质。  储能方式:电池通过化学反应将化学能转化为电能,并在需要时释放。  单位:电池的电压通常以伏特(V)表示。  工作原理  电池内部的化学反应产生电子流动,从而产生电流;当电池放电时,化学能转变为电能,电池充电时,相反的过程发生。  优势  能量密度:电池通常具有较高的能量密度,适合长期储存能量或为设备提供持续供电。  便携性:电池体积小、重量轻,便于携带和应用于移动设备。  区别比较  1. 储能方式  电容:电容通过在两极板上存储电荷来储存能量,主要依赖电场能量。  电池:电池通过化学反应转化化学能为电能,主要依赖化学能。  2. 工作原理  电容:电容器的能量存储和释放是基于电场的能量转换。  电池:电池的能量转换则基于化学反应的能量转化。  3. 快速响应  电容:电容器具有快速响应的特点,适用于需要瞬时大电流的场合。  电池:电池响应速度相对较慢,不适合需要快速响应的场景。  4. 能量密度  电容:电容器的能量密度通常较低,适合短期能量存储和瞬时能量输出。  电池:电池通常具有较高的能量密度,适合长期能量存储和持续供电场景。  5. 使用寿命  电容:电容器通常具有较长的使用寿命,可进行多次充放电循环。  电池:电池的使用寿命受制于化学反应的耗损,循环次数有限且随着时间增长而缩短。  6. 应用领域  电容:主要用于平滑电路中的电压波动、调节功率因素、存储能量以及启动电机等需要瞬时大电流的场合。  电池:广泛应用于移动设备、电动车辆、储能系统、无线通信设备等需要稳定、长期供电的场合。  7. 环境友好性  电容:一般不涉及有害物质的使用,对环境影响较小,易于回收利用。  电池:部分电池类型含有重金属等有害物质,在处理废旧电池时需谨慎防范环境污染。  电容和电池作为重要的电子元件,分别以其特有的工作原理、能量存储方式和性能特点在各自的领域发挥着重要作用。电容适用于需要快速响应、瞬时大电流的场合,而电池则更适合长期能量储存和持续供电的应用环境中。
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发布时间:2024-09-24 10:43 阅读量:329 继续阅读>>
车规级低功耗蓝牙芯片新品不断,胎压监测、<span style='color:red'>电池</span>状态监控等成为潜力的应用市场
  随着全球汽车行业向智能化、自动化和电气化的快速发展,车规级芯片已经成为现代车辆中不可或缺的核心组件。在众多车规级芯片种类中,低功耗蓝牙芯片因其独特的通信优势正日益受到重视。  车规级认证提升芯片可靠性和安全性  当前,根据功能分类,车规级芯片可以分为计算控制芯片(包括功能芯片MCU和主控芯片SOC等)、存储芯片、功率半导体(包括IGBT和MOSFET等)、通信芯片、传感器芯片(包括CIS、MEMS、陀螺仪等)五大类。       随着新能源汽车对电子元器件的安全性、可靠性等各个方面的要求越来越高,电子元器件完成车规级认证成为衡量产品性能的要素之一。车规级的认证包括AEC-Q100、ISO 26262、IATF 16949等。这些认证确保了汽车电子部件的可靠性、功能安全性和制造质量。       AEC -Q100是针对集成电路的车规级应力测试标准,涉及加速环境应力测试、封装组装完整性测试、加速生命周期模拟测试、芯片制造可靠性测试等。加速环境应力测试包括预处理、有偏温湿度测试、无偏高温高湿测试等封装组合完整性测试包括绑线剪切测试、绑线拉力测试等;芯片晶元可靠度测试包括电迁移测试、经时介质击穿测试。       进行车规级认证,能够提升产品的可靠性和安全性、增强市场竞争力。因此当前大多数芯片厂商都在加速完成车规级认证,进入庞大的汽车市场。       海通国际证券在2023年的报告中指出,车规级芯片在传统汽车中的成本约为2270 元/车,在新能源汽车中的成本约为4540 元 /车。随着汽车智能化、电动化的发展,车规级芯片所占的成本还会持续增加。与此同时,车规级汽车芯片的市场的规模也会进一步提升。       在众多车规级芯片中,低功耗蓝牙芯片因其低功耗、高可靠性的通信优势,正逐渐成为车载通信不可或缺的一部分,能够为驾驶员和乘客提供更加便捷、安全和智能化的驾乘体验。       车规级低功耗蓝牙芯片通常需要满足AEC-Q100标准,能够在不同的驾驶条件中稳定运行。车规级低功耗蓝牙芯片可用于车载数字钥匙、胎压检测、工业无线信号采集、无钥匙进入(PKE)钥匙等场景,提升了汽车智能化水平。  多款新品亮相,打开低功耗、传感监测新应用市场  当前,国际芯片厂商和国内芯片厂商都已经推出了多款车规级低功耗蓝牙芯片,电子发烧友网统计了恩智浦、桃芯科技、昂瑞微、琻捷电子、汇顶科技的产品。       恩智浦推出了车规级低功耗蓝牙芯片 KW45 系列,采用三核架构在内存、安全性、隔离性上都得到了提升。       根据介绍,KW45系列的Cortex-M33 Main Core主要用于应用程序和无线连接堆栈,Narrowband Radio Core专用窄带无线电单元,减少主核的资源负荷;还有用于密钥存储,加密加速的EdgeLock Secure Enclave,这是恩智浦推出的一款经过预配置的自管理式自主片上安全子系统。       车规级蓝牙芯片的应用场景包括信息娱乐系统、车辆状态监测、车辆访问控制、驾驶辅助功能、数字钥匙等,为了让 KW45系列支持更多的汽车应用场景,恩智浦在KW45系列增加了多种系列,例如可以选择不同Flash/RAM 的 Part Number,以及有无集成 CAN等。       琻捷电子在2023年年底推出了车载无线传输芯片SNJ32W103,支持BLE 5.1协议,其中2.4G RF部分可单独作为2.4G收发器,80KB RAM和512KB Flash。       根据介绍,BLE系统最多支持8路同时连接,发送功率为-20dBm~+6dBm可调,其中2.4G RF部分可单独作为2.4G收发器。SNJ32W103支持深度睡眠和睡眠模式,支持RSSI,精度为±1dB。       琻捷电子为SNJ32W103集成了丰富的外设,ADC和传感器接口,可以接入16bitsADC、温度传感器、温度报警模块。在接入传感器后,SNJ32W103应用到电池包传感采样的场景,可以监测电池状态,实现安全预警、性能优化和故障诊断等功能,确保电动汽车在高效运行时,也有足够的安全性和可靠性。       另外,蓝牙胎压监测系统已经成为汽车智能化的重要发展方向,车规级低功耗蓝牙芯片为该技术的实现提供了重要通讯能力。蓝牙胎压监测技术能够实时检测轮胎压力和温度,再通过无线传输将数据发送到车载信息系统或驾驶员的智能手机上,提高了驾驶安全性。       毫无疑问,蓝牙胎压监测已经成为低功耗蓝牙技术在车载领域的重要应用方向,多家蓝牙芯片厂商相继宣布各自的新品支持该技术。例如,昂瑞微电子的车规级低功耗蓝牙芯片OM6650AM同样支持胎压检测。       官方介绍,OM6650AM支持蓝牙5.1协议栈与2.4GHz私有协议,是一款双模无线连接SoC芯片。具有QSPI/SPI、I2C、12-bit通用ADC等外设接口,1Mbps传输速率下,接收灵敏度达-95.5dBm。在安全性方面,昂瑞微表示OM6650AM内部集成硬件随机数发生器以及支持AES128加密。       桃芯科技的车规级低功耗蓝牙芯片ING91870CQ也支持蓝牙5.1协议,48M主频,内置512KB eFlash,128KB RAM,能够用于汽车的多种应用场景。汇顶科技在近期也展示了车规级低功耗蓝牙芯片GR5405,具备优异的射频性能、蓝牙链路监听系统方案。       低功耗蓝牙由于低功耗特性,具备延长设备使用寿命、增强汽车电池续航、减少热量产生等优势,使得低功耗蓝牙技术在汽车行业中得到了广泛应用。例如能在深度睡眠模式下具有极低的电流消耗,或者应用在需要进行持续监测的蓝牙胎压监测系统中,都能够通过低功耗的特性延长使用寿命。       根据ABI Research预测,未来每辆汽车中都将采用4到6个蓝牙无线传感器,用于信息娱乐、数字钥匙、汽车胎压监测和状态警报等应用场景。为了随着需求的上升,车规级低功耗蓝牙芯片在汽车领域的应用需求将保持上升趋势。
发布时间:2024-07-30 13:00 阅读量:420 继续阅读>>
Littelfuse:新增ITV2718 5安培额定电流<span style='color:red'>电池</span>保护器系列,用于防止锂<span style='color:red'>电池</span>组损坏
  下一代智能手机、游戏机和其他消费电子产品的理想之选  Littelfuse宣布对其ITV2718表面安装锂电池保护器系列进行扩展。这些保险丝可保护锂电池组在快速充电当中免受过流和过充(过压)情况的影响。  ITV2718电池保护器  最新推出的ITV2718尺寸为2.7 x 1.8mm,提供5安培、三端子保险丝。这种创新设计可利用嵌入式保险丝和加热器元件组合快速做出反应,在过充或过热情况发生之前中断电池组的充电或放电电路。  IITV2718电池保护器适用于各种消费电子产品,包括:  游戏控制台  自动紧急呼叫系统  便携式路由器  便携式调制解调器  智能手机  笔记本电脑和平板电脑  "通过进一步扩展我们的ITV锂电池组保护保险丝系列,将这些额定电流为5安培的新器件纳入其中,Littelfuse为电子工程师的下一代消费电子产品设计提供了更多选择。”Littelfuse全球产品经理Stephen Li谈到,“继续扩大我们的表面安装、三端子电池组保护器产品组合,使我们能够为这些产品开发团队提供更强大、更创新的电池保护解决方案。”  ITV2718提供以下关键优点:  通过快速响应时间和低内阻防止电池组过流和过充损坏;  表面安装设计简化了印刷电路板 (PCB) 的自动组装流程;  通过UL和TUV认证满足行业安全要求,以加快合规性审批;  无卤素且符合RoHS标准的环保组件。  工作原理  嵌入式三端子保险丝在发生过流情况时立即切断电路。加热器元件直接嵌入保险丝元件下方,一旦集成电路或场效应管检测到过充,就会产生足够的热量来熔断保险丝。
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发布时间:2024-07-23 10:57 阅读量:667 继续阅读>>
南孚高质量耐漏液碱性<span style='color:red'>电池</span>系列介绍!
  如今,在科技迅猛发展的时代,各种电子产品充斥着我们生活的各个角落,然而,就像宇航员需要稳定的氧气供应一样,这些高科技产品也离不开其“生命之源”——电池的支持。其中碱性电池以其稳定的性能和广泛的应用,成为了许多电子设备的首选电源,广泛应用于各种设备中,如遥控器、儿童玩具、无线话筒、无线门铃等上面。市面上的碱性电池品牌繁多,那么,碱性电池哪个牌子好呢?说到碱性电池,那就不得不提南孚电池啦,可能有人会质疑,南孚的碱性电池真的有那么出色吗?别急,让AMEYA带你揭开这款电池的神秘面纱,一探究竟!  南孚电池品牌介绍  南孚电池成立于1954年,是中国百强、电池行业龙头企业,世界三大碱性电池生产商之一。  工厂坐落于福建省南平市,建有园林式生态厂区面积近18万平方米,厂房、产线及配套设备均稳居国际先进水平。拥有技术中心和博士后科研工作站,并与全国重点大学、中科院研究所合作成立多个新型能源研究中心,形成了科研创新机制,致力于为用户提供拥有科技和体验的电源产品和服务。自主开发的全自动电池生产线,装配速度最快可达700只/分钟,碱性电池年年产能高达33亿只。  南孚电池始终致力于微型电池的研发、制造和销售,经过70年的发展,中国市场占有率已超过86%,连续31年全国销量遥遥领先,系亿万中国家庭电池消费的首选品牌。在国外市场,出口产品行销世界五大洲超过60个国家和地区,系诸多世界五百强、行业头部客户的战略合作伙伴。  下面AMEYA着重介绍南孚以下几款高质量耐漏液碱性电池系列:  南孚作为国内碱性电池行业的重量级品牌,它以电池为媒,把满满能量输送到家庭生活当中。未来南孚还将继续聚焦消费新需求,始终以用户为中心,为消费者打造更加耐用、更加环保、更加安全的电池。
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发布时间:2024-07-12 13:36 阅读量:418 继续阅读>>
蔡司:探索太阳能<span style='color:red'>电池</span>板内部的质量奥秘
  人类的经济活动是建立在能源体系之上的,经济的增长往往伴随着能源需求的不断提高,而传统化石能源的使用会对生态环境造成不可逆的损害。2023年12月9日,第28届联合国气候大会(COP28)进行到后半段,中国代表团举行首次新闻发布会,时任中国气候变化事务特使的解振华出席。解振华特使重申了能源转型的方向,表示用清洁高效的可再生能源来替代化石能源,这是最终目标。2023年12月13日,会上全球190多个国家达成了“阿联酋共识”,各国被呼吁“以公正、有序、公平的方式在能源系统中摆脱化石能源(transitioning away from fossil fuels),在这个关键的十年中加快行动”。  “阿联酋共识”为全球碳排放设定了新的目标:温室气体排放量至2030年较2019年减少43%,到2030年将全球可再生能源产能增加两倍,能效提升一倍。太阳能是可再生能源中非常重要的组成部分,太阳发射到地球的总功率达到1.77*1012kW,如何高效利用太阳能是学术界和产业界共同的话题。  光生伏特效应1839年,法国科学家贝克雷尔首次发现了“光生伏特效应”,1954年美国科学家恰宾和皮尔松在贝尔实验室首次制成了实用单晶硅太阳能电池。至今人类已经在太阳能电池技术上取得了长足的进步,各种技术路线百花齐放。  太阳能电池  太阳能电池根据其材料不同可分为晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。以P型硅片为基础的PERC电池(背面钝化电池)是目前市场上的主流技术路线,以N型硅片为基础的TOPCon电池(隧穿氧化层钝化接触电池)和HJT电池(异质结电池)则已经成为了近年来各厂商发展的重点。  太阳能电池的生产步骤十分复杂,包括,制绒,扩散,界面钝化,刻蚀,丝网印刷等步骤。制造商在生产过程中必须保证硅片上离子扩散的均匀性,钝化层厚度的均一性等。利用蔡司的工业显微镜技术可以实现对硅片微观形貌的观察和管控。如在P-N结的制结中需要扩散磷或硼元素,利用EDS(X射线能谱仪)可实现对样品元素分布的分析。在进行界面钝化或镀膜制备中会用到如PVD技术,CVD技术,ALD技术等,而不同技术手段则各有优劣,膜层的均匀性,致密性对产品性能有着举足轻重的影响,利用聚焦离子束(FIB)切割截面,配合扫描电镜(SEM)可实现对微观样品截面的形貌观测。  ZEISS Sigma系列  扫描电子显微镜(SEM)  Sigma 360  分析测试平台的理想之选,直观的图像采集  从设置到获取基于人工智能的结果,均提供专业向导,为您保驾护航,助您探索直观的成像工作流。  可在1 kV和更低电压下分辨差异,实现更高的分辨率和优化的衬度。  可在极端条件下执行可变压力成像,获得出色的非导体成像结果。  蔡司Crossbeam系列  聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)  专为高通量三维分析和样品制备量身打造的FIB-SEM  将高分辨率场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)的成像和分析性能与新一代聚焦离子束(FIB)的加工能力相结合。无论在科研机构还是工业实验室,您都可以在多用户实验平台中工作。利用蔡司Crossbeam的模块化平台概念,根据日益增长的需求升级您的系统,例如使用LaserFIB进行大规模材料加工。在切割、成像或执行三维分析时,Crossbeam将提升您的FIB应用效率。  使您的SEM具备强大的洞察力  使用Gemini电子光学系统从高分辨率扫描电子显微镜(SEM)图像中获取真实的样品信息。  在进行敏感表面二维成像或三维断层扫描时,Crossbeam的SEM性能值得您信赖。  加速电压非常低时也可获得高分辨率、高衬度和高信噪比的清晰图像。  借助一系列探测器实现样品的全方位表征。使用Inlens EsB探测器获得更纯的材料成分衬度。  研究不受荷电伪影干扰的非导电样品。  提升您的FIB样品制备效率  智能FIB扫描策略快速且精准,移除材料比以往实验快40%以上。  Ion-sculptor FIB镜筒采用了一种全新的加工方式:您可以尽可能减少样品损伤,提升样品质量,从而加快实验进程。  使用高达100 nA的离子束束流,高效而精准地处理样品,并保持高FIB分辨率。  制备TEM样品时使用Ion-sculptor FIB的低电压功能,以获得超薄样品,同时尽可能降低非晶化损伤。  在您的FIB-SEM分析中体验出色的三维空间分辨率  体验整合的三维EDS和EBSD分析所带来的优势。  在切割、成像或执行三维分析时,Crossbeam将提升您的FIB应用效率。  使用我们快速准确的断层扫描及分析软硬件包蔡司Atlas 5来扩展您Crossbeam的性能。  使用Atlas 5中集成的三维分析模块可在断层扫描的过程中进行EDS和EBSD分析。  尽享FIB-SEM断层扫描中优异的三维空间分辨率和各向同性的三维体素尺寸。使用Inlens EsB探测器探测小于3 nm的深度,并可获得表面敏感的材料成分衬度图像。  在切割过程中收集连续切片图像以节省时间。尽享可跟踪的三维体素尺寸和保证图像质量的自动流程为您带来的优势。  晶硅电池在一定意义上习惯被称为第一代太阳能电池技术,目前技术上仍然在不断取得突破,第二代太阳能电池技术以砷化镓,碲化镉等薄膜电池为代表,但由于其成本较高,技术受控等原因在我国发展相对受限,以钙钛矿为代表的第三代太阳能电池则在我国遍地开花,各大企业纷纷布局。太阳能电池的效率受到其半导体材料带隙间隙的影响,传统晶硅电池的理论极限效率约在28-29%左右,而钙钛矿叠层电池的理论极限效率则可达到40%以上。钙钛矿叠层电池可以继续使用晶硅电池产线实现钙钛矿-晶硅叠层电池的生产,其中以晶硅为衬底涂布钙钛矿材料制备太阳能电池需要用到涂布工艺,其生产过程与锂电池和燃料电池极片涂布技术类似,但要求更加严苛,涂层更薄(约0.5-1.5微米),生产工艺控制难度更高。  对太阳能电池来说其使用寿命是非常重要的话题,业界一般使用T80寿命评价太阳能电池性能,即在户外工作条件下,组件效率衰减为初始值80%所需时间。提升太阳能电池稳定性的重要影响因素除了电池材料本身之外还包括电池的封装。如常用的EVA封装胶膜,金属背板,表面钢化玻璃等。对电池老化的研究以及失效分析中需要对材料微观形貌以及对引入杂质离子进行检测分析。  蔡司显微镜技术凭借其先进的光电子技术,独特的物镜结构,优秀的镜筒设计能够实现高分辨率的微观形貌观察,在太阳能电池应用中无论是涂层颗粒度,涂层厚度,孔隙率分析,材料失效分析等都能发挥其独到的优势。  光伏产业的声势此起彼伏,伴随着陈旧产能出清,新技术的不断发展,行业布局不断更迭,对不同技术的选择和开拓也离不开对产品技术路线的不断深入探索。“十四五”规划中对光伏产业也提出了很多重要指标,光伏产业量质并举,势在必行。  蔡司电力与能源质量解决方案  蔡司作为应对气候变化的先行者,能够提供传统及新型绿色能源系统的质量保证,助力能源行业及产业链企业零碳转型。蔡司电力与能源行业质量解决方案覆盖从传统燃气、蒸汽轮机到风能、太阳能、氢能、新型储能系统等新型清洁能源的“源-网-荷-储”全路径,通过先进硬件设备与智能软件相结合,为能源企业的研发、设计、生产、维护维修等环节提供高效质量控制,提升产品质量的同时大大降低产品后期的维修维护成本,赋能绿色工业体系,加速能源行业及产业链企业构建零碳能源体系,实现能源的经济性、可靠性和可持续性之间的平衡。  蔡司工业显微镜  作为先进的显微镜制造商,蔡司为您提供用于生命科学和材料研究领域日常工作的全套解决方案及服务。此外,我们的产品组合还包括用于教育和临床常规领域多种讨论目的的显微镜。值得信赖的蔡司显微镜系统在全球高科技产业中广泛应用于质量保证和质量控制。  从一系列光学、共聚焦、电子和X射线显微镜中选择适合您的任务与应用的理想解决方案。技术娴熟且训练有素的应用专家将为您的工作提供支持,确保您获得出色的投资回报。
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发布时间:2024-06-21 09:52 阅读量:575 继续阅读>>
安森美:<span style='color:red'>电池</span>储能系统的 DC-DC 功率转换拓扑结构
  近年来, 太阳能等可再生能源的应用显著增长。推动这一发展的因素包括政府的激励措施、技术进步以及系统成本降低。虽然光伏(PV)系统比以往任何时候都更加合理, 但仍然存在一个主要障碍, 即我们最需要能源时,太阳能并不产生能源。清晨,当人们和企业开始一天的工作时,对电网的需求会上升;晚上,当人们回到家中时,对电网的需求也会上升。然而,太阳能发电是在太阳升起后逐渐攀升的,但在需求量大的时段,如傍晚太阳落山后,还是无法提供能源。因此,太阳能等可再生能源越来越多地与储能系统集成, 以储存能源供后续使用。  与太阳能光伏发电配套的储能系统通常采用电池储能系统(BESS)。关于BESS的进步,如更优质、更廉价的电池已显而易见,但较少提及的是更高效功率转换方法的应用。在深入探讨现代功率转换拓扑结构之前,应该先讨论一些重要的设计考虑因素。  隔离型与非隔离型  隔离型功率转换拓扑在DC-DC阶段通过使用变压器来实现初级侧与次级侧的电磁隔离。因此,初级侧与次级侧各自拥有独立的地线,而非共用接地。由于增加了变压器,隔离型拓扑成本更高、体积更大且效率略低,在并网应用中,出于安全考虑, 电流隔离至关重要。  双向功率转换  双向拓扑结构减少了连接低压 BESS 至相应高压直流母线所需的功率转换模块数量。安森美(onsemi)的 25 kW快速直流电动汽车充电桩参考设计就是利用两个双向功率转换模块的一个例子。该双向转换器与电网连接,为电动汽车的直流电池充电。AC-DC转换阶段采用三相 6组(6-pack) 升压有源前端,而DC-DC阶段采用双有源桥 (DAB) 拓扑。DC-DC双有源桥是较为流行的拓扑结构之一,稍后将对其进行讨论。  硬开关与软开关  传统的功率转换器采用硬开关控制方案。硬开关的问题在于,当晶体管从导通状态切换到关断状态时(反之亦然) ,漏极至源极电压(VDS)会降低,而漏极电流(ID)会增加。两者存在重叠, 这种重叠会产生功率损耗,称为导通损耗和关断开关损耗。软开关是一种用于限制开关损耗的控制方案,其方法是延迟 ID 斜坡到 VDS 接近于零时导通;延迟 VDS 斜坡到 ID 接近于零时关断。这种延迟被称为死区时间,电流/电压斜坡分别被称为零电压(ZVS) 和零电流开关(ZCS) 。软开关可通过谐振开关拓扑(如 LLC 和 CLLC 转换器)实现,以大幅降低开关损耗。  两电平与三电平拓扑(单相与双相)  三电平转换器拓扑结构比两电平拓扑结构更具优势,原因有以下几点。首先,三电平拓扑结构的开关损耗低于两电平拓扑结构。开关损耗与施加在开关上的电压平方(V2)成正比,在三电平拓扑结构中, 只有一半的总输出电压被(部分)开关所承受。其他优势来自于更低的电流纹波和 EMI。同样,只有一半的总输出电压被施加到升压电感器上,从而降低了电流纹波,使其更易于滤波。EMI 与电流纹波直接相关,降低电流纹波也就降低了 EMI。由于峰值-峰值开关电压降低, dV/dt 和 dI/dt 也随之降低,从而进一步减少了 EMI。  宽禁带技术  如碳化硅(SiC) 等宽禁带技术进一步提高了功率转换系统的效率。由于这些器件的固有特性,它们相比传统的硅基MOSFET具有许多优势。其中一些重要因素包括:  由于击穿电场和禁带能量更高, 器件的击穿电压更高;  热传导率更高,从而降低了冷却要求;  导通电阻更低,从而改善了导通损耗;  电子饱和速度更高,从而实现了更快的开关速度。  DC-DC拓扑  1.同步降压、同步升压以及反激式转换器  同步转换器源自经典的降压和升压转换器。之所以称为同步转换器,是因为它用一个额外的有源开关取代了二极管。反激式转换器与同步转换器类似, 不同之处在于通过用耦合电感器(也称为 1:1 变压器)取代电感器,增加了隔离功能。  增加这种变压器可以起到隔离的作用,但可能需要一个电压箝位缓冲电路来抑制变压器的漏电流。由于结构和调制方案简单,这些转换器的成本较低,但与一些更先进的拓扑结构相比,损耗和电磁干扰(EMI)往往较高。  2.对称升压-降压  对称降压-升压转换器是一种应用于高功率系统中的三电平拓扑结构实例。如前所述,对于标准的两电平转换器,开关上的电压应力来自于总母线电压,而对于更高功率的系统,这一数值可能达到1000V或更高。这就需要在高功率系统中使用额定电压为1200V及以上的晶体管。  与此相反,像对称降压-升压转换器这样的三电平拓扑仅需使用额定电压为母线电压一半的器件,且还具有降低开关损耗、减小电磁干扰(EMI)以及更小的磁性元件体积等额外优势。其缺点主要源于对更多开关和更复杂控制算法的要求。  3.飞跨电容转换器(FCC)  飞跨电容转换器(FCC)是一种三电平转换器,这种配置能够实现双向功率流。它由四个开关、一个电感器和一个跨接在中间两个开关的飞跨电容组成。由于这是一种三电平拓扑结构,飞跨电容充当了箝位电容(或恒压源)的角色, 该结构还具有开关电压应力减半的优点。  因此,这种拓扑结构的优点包括使用较低电压、 具有更高性能开关、无源元件尺寸较小以及减少了电磁干扰。这种电路拓扑结构的缺点是必须配备启动电路,将飞跨电容的电压调节到母线电压的一半, 从而充分利用低电压开关的优势。  4.双有源桥(DAB)  双有源桥(DAB)是最常见的隔离型双向拓扑之一。如图7所示,其在初级侧和次级侧均采用了全桥配置。每个桥通过移相控制,即控制相对于彼此相位偏移的方波,来控制功率流方向。  此拓扑的一些优点包括:每个开关上的电压应力限于母线电压、 两侧所有开关上的电流应力大致相等,以及无需额外元件(如谐振电路)即可实现软开关。一些缺点则是由于高电流纹波,滤波电路至关重要,且在轻载条件下转换器的软开关能力可能会失效。  5.LLC谐振转换器  LLC 转换器是一种可利用软开关技术的谐振拓扑结构。下图显示了这种拓扑结构在初级侧可以采用半桥或全桥配置。LLC 转换器通常以单向模式运行,但也可以通过将现有的二极管换成有源开关来实现双向运行。该电路的谐振回路包括一个谐振电感器、一个谐振电容器和一个磁化电感器。与之前的 DAB 拓扑相比,该电路的一个优点是在整个负载范围内保持软开关特性。  6.CLLC谐振转换器  CLLC 转换器是另一种可利用软开关技术和双向功率流的谐振拓扑结构。它在初级侧和次级侧均包含一个谐振电感器和一个谐振电容器。该电路和其他在初级侧和次级侧都包含全桥的电路的一个共同优点在于,其控制原理是相同的。此外,与之前的 LLC 转换器一样, CLLC 可在整个负载范围内实现软开关特性。不过, CLLC 优于 LLC 拓扑的一个原因是对称谐振回路。LLC 拓扑具有非对称谐振回路,导致反向操作与正向操作不同。具有对称谐振回路的 CLLC解决了这一问题,因此更容易实现双向充电。  电池储能系统持续演进,并伴随可再生能源发电技术得到更广泛的应用,这催生了对更高效、更可靠功率转换系统的需求。本文探讨了现代功率转换系统的重要特征以及实现这些特征的一些常见DC-DC电路拓扑。
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发布时间:2024-06-04 14:30 阅读量:563 继续阅读>>
<span style='color:red'>电池</span>耗电量显著减少!ROHM开发出静态电流超低的运算放大器
  全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)开发出静态电流超低的线性运算放大器“LMR1901YG-M”。该产品非常适用于传感器信号放大用途,比如在电池等内部电源供电的设备中检测和测量温度、流量、气体浓度等应用。  近年来,消费电子和工业设备等各种应用都需要进行更复杂的控制,因此用来对温度、湿度、振动、压力、流量等进行数字化的传感器,以及用来放大传感器信号的运算放大器的重要性日益凸显。另一方面,在追求实现可持续发展社会的大背景下,应用产品进一步节能这一课题已成为当务之急,即使是单个元器件也需要降低其功耗。在这种背景下,ROHM正在加速开发满足“高精度”且“低静态电流”两种需求的运算放大器产品。利用融入了以往确立的“Nano Energy™”电路技术的升级技术——超低静态电流技术,ROHM开发出静态电流达到世界超低水平的运算放大器。  新产品采用ROHM自有的超低静态电流技术,彻底抑制了因温度和电压变化而导致的电流增加问题,与普通的低静态电流运算放大器相比,静态电流减少约38%,仅为160nA(Typ.)。这不仅可延长由内置电池供电的电子货架标签等应用的使用寿命,还有助于延长配备充电电池的智能手机等应用的续航时间。另外,在-40℃~+105℃的工作温度范围内,静态电流几乎不变,因此即使在火灾报警器和环境传感器等外部温度会发生变化的环境中,也能稳定地省电运行。  不仅如此,输入失调电压*1比普通低静态电流运算放大器低45%,最大仅为0.55mV(Ta=25℃),并且保证输入失调电压温漂*2最大仅为7µV/℃,可高精度地放大传感器信号。其电源电压范围宽达1.7V~5.5V,而且还支持轨到轨输入输出*3,因此适用于各种消费电子和工业设备应用。新产品还符合“AEC-Q100”汽车电子产品可靠性标准,即使在车内等严苛条件下,也能在不影响功能性的前提下稳定运行。  为了加快LMR1901YG-M的应用,在ROHM官网上还免费提供电路设计所需的各种技术资料和仿真用的SPICE模型等资源,而且还支持使用ROHM Solution Simulator*4  新产品已经以月产100万个的规模投入量产(样品价格600日元/个,不含税)。前道工序的生产基地为ROHM Hamamatsu Co., Ltd.(日本滨松市),后道工序的生产基地为ROHM Electronics Philippines, Inc.(菲律宾)。另外,相应的产品也已开始电商销售,从Ameya360等电商平台均可购买。  未来,ROHM将继续利用自有的超低静态电流技术,追求进一步降低运算放大器的功耗。此外,ROHM将持续致力于改进运算放大器在低噪声、低失调电压、节能和扩大电源电压范围等方面的性能,并通过提高应用产品的控制精度为解决社会课题贡献力量。  <产品阵容>  <应用示例>        ・消费电子:智能手机、智能手表、可穿戴设备、火灾报警器、人体感应传感器等  ・工业设备:电子货架标签、便携式计量仪器、数据记录仪、各种物联网设备用的环境传感器等  ・车载设备:汽车防盗装置用的传感器、行车记录仪等  <电商销售信息>        开始销售时间:2024年2月  网售平台:Ameya360  新产品在其他电商平台也将逐步发售。  ・产品信息  产品型号:LMR1901YG-M  <关于Nano Energy™>  Nano Energy™是利用ROHM的垂直统合型生产体制,通过融合“电路设计”、“布局”和“工艺”三大模拟技术优势而确立的、实现了纳安(nA)级电路电流的超低静态电流技术。  该技术不仅可以延长电池供电的物联网设备和移动设备的续航时间,还有助于不希望增加功耗的工业设备和车载设备高效运行。https://www.rohm.com.cn/support/nano  <术语解说>        *1) 输入失调电压  运算放大器输入引脚间产生的误差电压称为“输入失调电压”。  *2) 输入失调电压温漂  输入失调电压随着温度的升降而变化称为“输入失调电压温漂”,可以说,这种变化量越小,运算放大器的精度越高。在运算放大器内自动校正输入失调电压温漂的产品称为“零漂移运算放大器”。  *3) Rail to Rail输入输出  运算放大器的输入和输出的电压可以对应到所供给的电源电压范围的电路形式。此时的电源电压称为“Rail”。  *4) ROHM Solution Simulator  在ROHM官网上运行的免费电路仿真工具。从元器件选型和元器件单品验证到系统级的运行验证,均可通过该仿真工具来实现。https://www.rohm.com.cn/solution-simulator
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发布时间:2024-03-07 15:13 阅读量:814 继续阅读>>
蔡司:为动力<span style='color:red'>电池</span>行业量身定制的工业CT三维数据分析软件ZEISS INSPECT X-Ray
  动力电池CT数据所包含的缺陷多种多样,目前由于技术原因,缺陷的分析大量依赖人工识别,往往耗时耗力且容易出错。如何高效、准确地识别这些缺陷,并且做到不重不漏是业界公认的难点。  新能源汽车(NEV)的全球市场规模正呈现指数型增长:国际能源署IEA预测,到2030年全球电动汽车数量将增长8倍甚至更多,电动汽车总销量将在2025年超过2000万辆,在2030年超过4000万辆,分别占汽车总销量的20%和30%。由于新能源汽车需求的急剧增加,动力电池需求量也在快速上升,动力电池生产商需要在保证高产品质量的同时不断提高电池产能,以满足来自新能源汽车主机厂的供货需求。  在动力电池的生产中主要使用的电芯成型工艺有叠片和卷绕两种,动力电池同时具有圆柱、方壳、软包等多种电芯类型,不同类型电芯的具体生产过程又有所差异。生产过程中的问题可能导致电池性能下降或安全性问题,带来如金属颗粒、杂质、极片破损、活性物质脱落等大量缺陷,严重影响动力电池产品质量。业内主要动力电池生产商使用蔡司提供的ZEISS INSPECT X-Ray软件,对经由蔡司工业CT发现的大量缺陷进行快速准确的识别与计算。  蔡司工业质量解决方案于近期正式发布了专业三维数据分析软件ZEISS INSPECT X-Ray , 可用于对工业CT发现的动力电池电极缺陷、错位、悬垂、外壳孔隙和颗粒污染进行从采集到定量分析的全 QA 步骤,让微观参数在生产中完成闭环。  动力电池经蔡司工业CT扫描后,即自动生成完整包含动力电池内外部信息的三维数据也就是三维数字孪生。ZEISS INSPECT X-Ray软件可以在三维数据上的任何位置生成二维数字截面图像,客户可手动自由旋转截面上的图像并调节图像的亮度和对比度。通过这种方式,客户可以轻松观察最细微的细节和材料差异,迅速发现电池极片阳极突出部分的对齐度异常区域、电池电芯内部的异物夹杂物或有缺陷的极耳焊接点等缺陷。此外ZEISS INSPECT X-Ray软件也支持对批量扫描的多件样品进行自动分割、对由多种材料及部件组成的样品进行区分和着色等功能。  与此同时,工业CT在动力电池检测中的大规模应用对三维数据分析软件在检测效率和检测多样性的要求也在提高。面对工业CT高频次线边抽检产生的海量数据,市场要求软件在进行诸如计算电极极片对齐度以及识别电池内部异物颗粒等大批量高频次检测任务的时候需要有足够快的检测速度、多维度的检测能力以及全自动的工作流程。针对这一需求,蔡司创造性地把人工智能技术运用于三维数据的分析中。通过应用经深度学习/ 神经网络训练出的模型识别,ZEISS INSPECT X-Ray软件可以自动计算电池每组正负极极片的对齐度,使用色差图的形式展示计算结果,标识对齐度异常极片的位置和数值,自动对比预置的对齐度上下限阈值,判定产品OK/NG状态,并自动生成检测图文报告并上传至MES制造执行系统。  对于有特殊缺陷自动识别需求的客户,蔡司工业质量解决方案支持根据客户需求定制基于三维数据分析软件ZEISS INSPECT X-Ray的特殊缺陷自动识别方案。蔡司拥有正规的定制业务流程、全球化的软件开发力量、本地化的产品应用团队以及丰富的定制项目经验,帮助有需求的客户定制高效可靠的特殊缺陷自动识别方案。  需求确认  确定的具体的缺陷识别要求,包括缺陷类型、公差等  制作需求说明文档  收集的必需数据  可行性研究  在检测目标的指导下制定加检测计划  定制夹具旨在支持可行性研究  对数据进行测试以明确ADR自动识别模型的能力、重复性和准确性  根据客户的需求提案和所需工作量的估算为项目报价  定制夹具  设计完成并经过测试  批量生产夹具  检测设置  使用治具装载尽可能多的样品并进行扫描  收集必须的CAD、图纸和缺陷清单  设置所有检测/尺寸要求并测试软件  部署和调优  部署软件测试环境进行GRR研究,并评估算法性能  重复算法调优流程,直到产生最佳识别结果  现场验收测试  客户查看所有缺陷识别结果  客户认可软件性能并开始使用
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发布时间:2024-02-26 15:25 阅读量:2357 继续阅读>>
<span style='color:red'>电池</span>串联和并联的区别
  在电力系统和电子设备中,电池是常见的能量来源之一。当需要提供更高的电压或电流时,人们通常会选择将多个电池连接在一起。这种连接方式可以通过串联和并联来实现。本文AMEYA360将介绍电池串联和并联的概念、原理、特点以及适用场景。  1. 电池串联  电池串联是指将多个电池的正极与负极依次相连,形成一个电池链。这样,整个电池链的电压将等于各个电池电压之和。例如,将两个3V的电池串联,则电池链的总电压为6V。  在电池串联中,正极与负极直接相连,电流可以沿着电池链的方向流动。  以下是电池串联的一些特点和应用:  增加电压: 电池串联可以有效增加电压。通过连接具有较低电压的电池,可以获得满足需求的高电压输出。  稳定性: 电池串联可以提供更稳定的电压输出。如果某个电池失效或电压下降,其他电池仍能保持整个电池链的稳定工作。  应用范围: 电池串联广泛应用于需要较高电压供电的设备,如无人机、电动车、太阳能电池组等。  2. 电池并联  电池并联是指将多个电池的正极相连,负极相连,形成一个并联的电池网络。在电池并联中,所有电池的电压相同,电流可以从任何一个电池流入或流出。  通过电池并联,可以增加系统中的电流容量,提供更大的电流输出能力。  以下是电池并联的一些特点和应用:  增加电流: 电池并联可以有效增加电流输出。通过并联多个具有相同电压的电池,可以提供满足需求的高电流输出。  容量扩展: 电池并联可以扩展系统的电池容量。通过并联多个电池,可以获得更长的使用时间。  应用范围: 电池并联常用于需要大电流输出的设备,如电动机、移动通信基站、电动工具等。  3. 串联和并联的比较  3.1 电压和电流  电压: 在电池串联中,各个电池的电压相加,总电压等于各个电池电压之和。而在电池并联中,各个电池的电压相同,总电压等于单个电池的电压。  电流: 在电池串联和并联中,电流从一个电池进入或离开整个电池链。但在电池串联中,所有电池上的电流相同;而在电池并联中,各个电池上的电流相加得到总电流。  3.2 容量和使用时间  容量: 在电池串联中,所有电池的容量相同,总容量等于单个电池的容量。而在电池并联中,总容量等于各个电池容量之和。  使用时间: 在电池串联中,使用时间与单个电池的容量相同。而在电池并联中,使用时间可以延长,取决于并联电池的数量。  3.3 稳定性和可靠性  稳定性: 电池串联提供了更稳定的电压输出,因为即使其中一个电池失效或电压下降,其他电池仍能维持整个电池链的工作。而在电池并联中,系统的稳定性取决于所有电池的质量和状态。  可靠性: 电池串联通常比电池并联更可靠,因为只有一个电池出现故障时,整个系统才会受到影响。而在电池并联中,一个电池故障可能会导致整个系统失效。  电池串联和并联是常用的将多个电池连接在一起的方式,以提供更高的电压或电流。串联可以增加电压,并提供更稳定的输出,适用于需要较高电压的应用。并联可以增加电流和容量,适用于需要大电流输出和延长使用时间的应用。  选择串联还是并联取决于具体的需求和系统设计。在实际应用中,需要考虑电压要求、电流需求、容量扩展和稳定性等因素。同时,对于电池的选择和组装也需要注意保证各个电池质量均匀以及充放电过程的平衡,以确保整个系统的正常运行和安全性。
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发布时间:2024-02-18 09:51 阅读量:1616 继续阅读>>

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