在更严格的二氧化碳控制和更环保的消费者的推动下，转向电动汽车的速度继续加快。预计到2025年，汽车总销量的10%将由电池供电，目前只有不到1%。1但电池成本很高，仍占汽车总成本的近一半。

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虽然决定电池成本的因素很多，但制造商可以大大降低成本的领域之一是制造的最后阶段。具体来说，电动汽车电池的成本高达20%。

电池化成和测试是一个耗时的过程，它涉及多次充放电来激活电池的化学性质，可以持续两天。这于保证电池的可靠性和质量，这一过程是必要的。这个过程极其缓慢，因此是阻碍电池制造提高产量从而降低电池生产总成本的重要瓶颈之一。电动汽车电池制造商与具有化学和测试系统专业知识的供应商之间的合作伙伴关系，使他们能够更加关注在这个关键制造阶段减少时间和成本，同时保持先进电池化学产品所需的准确性。

产量的增加相当于电池成本的下降

为了降低电池成本，制造商需要综合考虑，首先利用供应商的系统级专业知识来减少电池测试电路的整体足迹，同时增加通道的数量。需要注意的是，两者必须保持电池成型和测试测量的准确性，AD精度、可靠性和速度，以确保安全、性能和可靠性的要求。

这并不容易。在前端，需要严格控制驱动电池充电电路的电源。在更深层次上，电池的化学和测试需要密切监控电池循环期间使用的电流和电压分布，以防止过度充电和充电不足。这不仅保证了测试期间的安全，而且最大限度地延长了电池的使用寿命，从而大大降低了最终用户的总成本。

要测量这些重要的电池，需要高质量的仪器放大器(in-amps)测量电池充放电电流的并联电阻，即使在恶劣的工厂条件下，也要实现±0.05%以上的精度。这种精度水平也适用于监测整个热工作范围内电压的差动放大器。

将这些组件合并成一个完整的解决方案有很多方法，但最大限度地提高性能和减少系统占用空间是一个重大挑战。这就是AD集成模拟前端、功率控制和监控电路IC AD8452中的原因。这些IC它可以包括电池反向预防、过压保护开关和智能控制，以防止电池过度充电，减少系统占用空间的50%。该功能允许电池制造商在更有效地利用工厂空间的同时，将更多的功能集成到测试系统中。此外，它们还允许制造商设计具有更多功能和更可靠测试过程的系统。

反过来，高效的功率转换可以提高系统性能。通过使用先进的交换架构，测试系统可以通过与电网的双向能量交换，最大限度地降低功耗。高效的功率转换也减少了对热管理设备的需求，这将增加系统的整体成本和功耗。能源浪费和制造成本最终降低。要实现这些功能，需要了解隔离栅极驱动器等系统特性，以支持更新的碳化硅和氮化镓功率切换技术。

与具有系统级专业知识和广泛产品系列的供应商密切合作的好处不仅是获得更复杂的组件和构建块。它还使电池制造商能够获得更容易使用的系统架构的参考设计，使上市时间比电池制造商从零开始开发和测试系统快三到四倍。

预计全球电动汽车需求将以21%的复合年增长率增长到2021年。因此，电池制造商和供应商最需要的是密切合作。供应商需要提供可靠和验证的解决方案，以提高制造商系统的效率。最好的供应商可以帮助制造商更快地将这些新功能投放市场，最终使电池和电动汽车生产蓬勃发展。

参考

1 David Keohane和Peter Campbell。法雷奥将电动汽车预测销量翻了一番。Financial Times，2018年2月。

2 按推进系统(BEV、PHEV、FCEV)、车辆(PC、CV)、充电站(正常、超级、感应)Type-2-AC、CHAdeMO、CCS、Tesla SC)、2025年全球预测电动汽车市场的功率输出、安装和区域划分。MarketsandMarkets，2018年6月。

作者简介

Vikas Choudhary是AD在马萨诸塞州威尔明顿工作的公司电池化成和测试产品战略营销经理AD办事处。

Vikas负责新兴产品和商业战略的开发和测试。他有20多年的半导体行业经验，包括系统架构、技术领导和RF IC、高速接口、MEMS以及线性和精密信号处理领域的管理职位。他是《MEMS：《基础技术与应用》一书的编辑拥有5项授权专利，并出版多份期刊和会议期刊。Vikas在加州大学洛杉矶分校拥有硕士学位。联系方式：vikas.choudhary@analog.com。