浓度17010電池信賴性測試系統是專為鋰離子電池芯(自由细胞),電氣二重層電容器极板)與鋰離子電容器(地方政府投资公司)等儲能元件測試而開發的專業充放電測試設備,適合應用於產品開發,性能評價,壽命驗證與產品選型等用途。搭配專屬的电池实验室专家(电池LEx)軟體平台,能透過組合式配方架構快速完成計畫編輯與修改,獨立的待測物資料管理功能,也可對於不同待測物實現配方共用的優點。
線性電路機種功能特色
輸出穩定且低雜訊
具備低輸出雜訊與高穩定性測量精度，其測試電流與電壓資料可轉換成高精確的電壓差分曲線及清晰的特徵峰，能有效率的研究鋰離子電池老化機制。
高精度與多重電流檔位設計
•多重電流輸出及量測檔位切換,提升量測精度與解析度,可同時涵蓋大電流及小電流的測試計畫。
•線性電路系列機種支援定電壓測試模式下無斷點自動切換電流檔位,適合應用在如浮充或電位調整等長時間且高穩定極小電流輸出的測試。
一機內建三種電壓範圍
17216 m-10-6機種提供三種電壓範圍彈性選擇,以適合更多樣產品開發應用。
•0 ~ 5 v:半電池,全電池與電氣二重層電容器測試 |
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高速採樣測量技術
高速採樣搭配雙重積分法計算，能不失真地準確擷取測試中瞬態變化。
•硬體內部電壓/電流採樣率:1毫秒
•報表單點暫態資料採樣率:1毫秒
•報表一般採樣率:10 ms
能源回收機種功能特色
能源回收架構
實現低碳排的能源回收架構設計，避免放電電能以負載消耗產生廢熱， 確保精準高效率且電力最佳化。
•直流回收:自動優先將放電的電能轉移到充電的通道,回收效率約80% |
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超級充放電輸出能力(120%)
能源回收系列提供30秒超級輸出功能，適合於短時間下大電流脈衝測試應用，提供更廣泛的電流與功率使用範圍。
•17212 m - 6 - 100 - s:提供CC與CP超級充放電輸出120% |
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快速電流響應(< 1 ms)
具備0 ~ 1200電流爬升時間< 1 ms的能力,能更真實的模擬電池於行車過程中瞬間峰值電流充放電行為,滿足NEDC,这和DST等測試資料。
•17212M-6-100S:10%至90% < 1mS |
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系統整合與三大安全防護
浓度17010系統同時整合高精度數據紀錄器,能將即時量測的溫度,電壓與壓力作為截止與保護條件;並支援多種廠牌安全型溫箱,藉由通道分組確保測試過程中待測物達一致測試階段後下達溫溼度控制命令,提升操作便利性與測試條件的一致。
①數據記錄器整合:
•記錄溫度(°C) /電壓(V) /壓力(mPa) /力(公斤)
•外部即時數據可做為截止或保護條件判斷(溫度)
②系統安全防護與異常偵測:
•配方保護機制以1 ms響應速度進行量測監控與動作。
•選配獨立外部儀表繼電器,可達成雙層保護機制。
•自動化實時系統異常偵測,排除異常後可接續執行且資料不遺漏。
③溫箱及周邊安全工程整合:
•軟體內建溫箱設定與控制工步。
•通道群組化管理架構,讓溫箱內所有待測物同時進入溫控階段。
•自動化實時系統異常偵測,排除異常後可接續執行且資料不遺漏。
•告警資訊可透過邮件完成遠距通知。
色度客製系統參考
軟體功能特色
电池实验室专家(电池LEx)是專為浓度17010所開發綜合以下三大特色及多項應用功能的測試軟體平台。
1.群組化測試:每個群組最多可控制達96通道數與執行多達50000個工步。
2.變數編輯功能：搭配外部數據記錄器可量測電壓、溫度、與壓力，以進行彈性編程與複雜應用。
3.整合安全型溫箱:透過DI /擴增來即時監控溫箱實時狀態及保護機制。
專案瀏覽器
•500年組專案,階層式快速展開審閱及二次修改配方內容。
•待測物規格庫建檔可快速配方編輯,便於共用配方應用。
•工況模擬檔案夾可存儲匯入資料點,並設定各種工況模擬情境。
配方編輯器
階層式編輯架構(測試計劃→主配方→子配方),可將透過替換測試物規格直接共用現有配方,或是透過彈性組合既有子配方來快速建立完整計畫。
•工步類型:CC / CV / CP / CC-CP / CC-CV / CR /波形/ Rest /通用Rest /室控制/超级CC /超级CP
•截止條件:工步截止/配方截止/循環截止/外部參數作為截止條件
•多重工步跳轉機制:下一个/结束/跳/ if - then邏輯跳轉
•特殊設定表示法:C-rate / OCV-SOC / Q % /±V /變數
•四階層循環功能:單一循環次數最多999999次
•工步初始女士1 ~ 100 ms暫態擷取功能,以及工步起始/結束瞬間變量擷取與二次計算
•配方保護功能:電壓/電流/溫箱溫度/能量/容量/電流變化量/電壓變化量/定電流轉定電壓轉態時間/定功率轉定電壓轉態時間
配方執行器
群組式執行管理，多通道可同時啟動測試及顯示即時測況，搭配溫箱整合將自動進行等待機制，直到所有通道達一致條件後才啟動溫控；當溫箱內存在多個群組時，也可透過設定同動模式來實現群組間等待。
•控制模式:開始,暫停,復歸,停止,預約暫停,跳下一步,指定啟動,暫停後跳工步,配方預覽 |
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即時圖表顯示器
測試即時充放電曲線，透過滑鼠拖曳可點放大縮小資料與顯示數據值，並可彈性選取任一通道及軸線項目。
•取樣時間取點繪製,單一畫面最多達36000點數據量。 |
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測試報表
•匯出模式:子配方自動匯出,測試計畫手動匯出。 |
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溫箱與測試系統的DI /訊號控制
•溫箱控制模式:工步控制,遠端控制,維護模式。 |
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測試應用
電池直流內阻(直流内阻,DCIR)測試應用
電池內阻值關係著電池可應用充/放電倍率，影響效率、溫升及老化程度。直流內阻(DCIR)測試可評估出影響瞬間功率輸出的歐姆電阻(Ro)無法得知電化學反應時所產生的極化電阻(Rp),能夠貼近於車用電池連續電流應用的實際極化效應。
•17010年浓度可編程兩種DCIR測試模式,搭配變數運算功能即可自動取得符合IEC 61960標準的測試結果。
•DCIR測試(1)利用一段電流變化造成的電壓差來計算DCIR值DCIR測試(2)利用兩段電流間變化造成的電壓差來計算DCIR值。
電壓微分(差动电压)測試繪製dV / dQ曲線的關鍵是採用小電流(< C / 20)對電池充放電,以消除極化因素對測量結果的影響。17010浓度低量測雜訊的特色能協助使用者繪製高清晰的dV / dQ對應Q的曲線,可細緻地觀察與標示各特徵峰。透過老化實驗可以基於各特徵峰的偏移與高度來研究電池老化機制。 |
HPPC(混合脉冲功率特性)測試Chroma17010彈性編輯程序可進行HPPC(混合動力脈衝能力特性)測試工步編列,依據美國汽車研究理事會(USCAR)評價新能源車電池性能規範的測試方法,獲取特定放電深度的開路電壓,歐姆電阻及極化電阻資料,建立放電深度與充放電峰值功率之函數關係,作為評價電池芯老化與輸出功率能力的指標。 |
電池容量測試電池容量以電流對時間積分而得，從開始充放電至滿足截止條件結束，經由比對方式可分析各產品之間性能差異；電流、電壓量測精度越高與取樣越快速將可更準確的分辨出電池芯容量差異。 |
電池循環壽命測試循環壽命為電池最重要的測試項目之一，依據不同實驗目的，以重覆的充放電條件測試直到容量衰退至原先80%，並計算可循環次數。循環壽命試驗可用來評鑑電池性能優劣或定義適合的使用條件。 |
庫倫效率測試將電池滿充電後再滿放電測試，計算電池放出/充入電荷量可得到庫倫效率。透過高精度與穩定度的測試系統來分辨出精準的電池庫倫效率，能憑藉少量循環來預估電池壽命。 |
倍率充放電測試用來評價電池在不同倍率的電流進行充放電時，電壓平台的維持程度與電容量測試結果，常見於材料開發過程中的活性物質比例調整與動力電池對於快速充放電的表現驗證上。 |
選配校正系統與系統配件
電池芯測試系統自動校正器
色度A170103是一套自動化校正與驗證設備,內置多項高精度校準標準組件,可程式化控制複數通道的校正任務,適用於浓度17010系以150列下的產品,確保設備維持高精度與可追溯性,為浓度高精度測試解決方案的一環。
•一致性的標準檢查方法:科學方式降低人因錯誤和量測變量
•提高校準和驗證工作的效率:降低人力負擔且節省成本
•自動生成報表:可追溯性與易於管理維護紀錄
系統櫃尺寸與作業環境
