전기 화학 임피던스 측정 모듈

리튬 배터리는 에너지 저장, 소비자 전자 제품 및 전력의 세 가지 주요 분야에 널리 적용됩니다.이러한 응용 분야는 휴대 전화, 랩톱 및 전기 자전거에서 전기 자동차, 통합 태양열 저장 시스템 및 소비자 및 산업 제품을위한 휴대용 에너지 저장 장치에 이르기까지 다양합니다.시간이 지남에 따라 배터리 노화는 성능 저하 및 화학 성분의 돌이킬 수없는 변화로 이어져 용량이 감소하고 내부 저항이 증가합니다.

전기 화학 임피던스 분광법 (EIS)은 파라미터 측정을위한 비파괴 적 방법이며 배터리 동적 동작을 평가하기위한 효과적인 기술입니다.배터리 임피던스 증가를 감지함으로써 EIS는 배터리의 건강 상태 (SOH)를 결정하여 교체가 필요한시기를 예측할 수 있습니다.

고도로 통합 된 AD5941은 전기 화학적 측정 기술을 활용하는 고전성 저전력 휴대용 응용 프로그램을 위해 설계된 시스템 온 칩 (SOC)입니다.고정식 아날로그 프론트 엔드 (AFE), 고당도 여기 루프 및 16 비트 SAR ADC 측정 채널을 다른 구성 요소 중에서 통합합니다.AD5941의 EIS 성능 평가를 용이하게하고 제품 개발을 가속화하기 위해 WPG Holdings의 ExcelPoint는 배터리 용 전기 화학 임피던스 분광학 측정 모듈 (EPSH-EIS5941-V1.0)을 설계했습니다.이 모듈은 고정 주파수 및 주파수 스위프 모드를 모두 지원합니다.높은 통합 및 비용 효율성으로 인해 소형 핸드 헬드 배터리 내부 저항 테스터에 특히 적합합니다.

고도로 통합 된 AD5941은 내장 파형 생성기, 고속 DAC (HSDAC) 및 소속 증폭기를 특징으로하여 정현파 여기 신호를 생성합니다.이 신호는 CE0 핀과 외부 Darlington 트랜지스터를 통해 배터리에 적용됩니다.출력은 ADG636을 통해 처리되고 AD8694로 증폭 된 다음 AD5941의 ADC에 공급됩니다.장치의 내장 된 이산 푸리에 변환 (DFT) 하드웨어 가속 엔진은 ADC 데이터에서 DFT를 수행하여 FIFO에 저장된 실제 및 가상 구성 요소를 생성합니다.데이터는 MCU로 전송되고 USB를 통해 PC에 업로드됩니다.함께 제공되는 GUI 소프트웨어는 배터리의 임피던스와 해당 NYQUIST 플롯을 표시합니다.기준 저항 (RCAL) 교정 방법은 측정 오차를 제거하고 정확도를 향상시키는 데 사용됩니다.