16通道电池芯充放电测试系统技术资料

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发布时间：2019/8/29 16:56:00

Chroma 17011电池芯充放电测试系统介绍：

電池芯充放電系統是專為鋰離子電池芯(LIB)/電氣二重層電容(EDLC)/鋰電容(LIC)測試而開發的高測試設備，適合用於特性試驗、壽命試驗、產品進出貨檢驗、材料研究、電池電壓平衡等用途。Chroma 17011系統依據大小電流測試特性區分交直流雙向能源回收系列與線性電路系列產品，高的輸出與量測保障產品規格有追溯性，通道間誤差小測試數據比對可靠，適合用來分析特性差異與檢測細部變化；設備皆有節能設計與散熱管理，長時間運行穩定，提供可靠的壽命測試數據；系統設計採用模組化結構，可依據測試需求數量作配置，各通道完全獨立測試運行，且通道支援並聯輸出功能，測試彈性大產品兼容性高。

鑒於能源議題，綠能產品在生產時應該使用符合環保觀念的生產方式，Chroma 17011交直流雙向能源回收系列具備放電回收功能，將放電能量轉換至充電通道使用，提高用電效率；當放電回收能量多於系統用電時能量時會回饋至電網。能源回收功能除了減少用電成本外，大幅降低系統產熱，降低廠區空調需求及運轉成本，提高系統穩定度與延長使用壽命，同時也是降低碳排放友善環境的生產方式。對應小電流測試與材料開發應用推出Chroma17011線性電路系列, 具有低雜訊精密輸出的特性, 並搭配冗餘式直流電源供應器，較一般開關電源更加穩定可靠，當任一電源模組故障時自動關畢，足夠的功率下由其餘模組並聯輸出維持穩定供電，並支援熱插拔維護，不需停機即可更換故障模組，保障進行中測試不中斷。

Chroma 17011針對測試應用時做了多項安全設計，在啟動測試前進行接觸檢查與極性檢查來確認迴路狀態，確保充放電動作安全，在測試過程有過電壓、過電流、過容量、迴路電阻等異常檢出功能，保障測試過程安全；在測試過程實時回傳顯示測試資料，資料庫保存所有測試數據與狀態紀錄，並有資料保存機制防止異常中斷造成資料遺失，可排除異常後接續實驗。

Chroma 17011电池芯充放电测试系统基本特点：

■高輸出與量測，0.02%F.S.

■ 高取樣速率，最快10ms

■ 通道並聯輸出功能，輸出1200A

■ 操作模式：定電流/定電流轉定電壓/定功率/定電阻

■ 動態工況模擬功能(電流/功率)

■ 內建直流內阻測試功能

■ 內建HPPC測試功能

■ 內建EDLC 之電容量與直流內阻測試功能

■ 內建LIC 之電容量與直流內阻測試功能

■ 彈性的取樣記錄方式 (t, V, I, Q, W)

■ 低漣波電流

■ 即時外部迴路電阻監測功能

■ 搭配冗餘式直流電源，避免電源故障因素對壽命試驗造成影響(線性電路系列)

■ 放電能源回收功能(交直流雙向能源回收系列)

■ 透過軟體可整合交流內阻測試切換治具、溫度/多功能記錄器與恆溫恆濕箱

电池芯充放电测试系统电池容量测试应用：

電池容量通常是以放電電流及時間兩個條件積分而成，故高電流精準度的測試設備特別重要。雖然每顆電池有製造商標示之規格，其常用低充放電速率來進行容量測試，但動力電池應用經常在高充放電速率狀態下在進行充電與放電，若僅參考規格來設定動力電池的容量將與實際容量有落差；在實務上需參考最終動力電池之充放電速率來針對其電池芯進行測試，將可得到較準確的動力電池容量。

电池芯充放电测试系统电池循环寿命测试应用：

電池循環壽命為電池最重要的測試項目之一，使用者先行定義的充放電條件做為一個週期，反覆測試同一顆電池芯，持續測試至電池電量衰退至目標容量，其過程正確地執行過幾個週期，即為此電池之循環壽命，而循環週期次數愈多，代表此電池芯之壽命愈長。進而以同樣測試條件測試不同種類的電池芯，來評估性能優劣，或用來評估某一產品最適合的充放電條件與使用條件。

Chroma 17011电池芯充放电测试系统电池直流内阻测试应用：

電池內電阻的大小關係著電池可應用充/放電流大小，內阻越大效率越差且容易發熱溫升。參照鋰離子電池等效電路模型，傳統使用LCR meter 1KHz 的交流內阻(ACIR)量測方法，只能評估出影響瞬間功率輸出的傳導性電阻(Ro)，但無法評估在電化學反應時所產生的極化電阻(Rp)；直流內阻(DCIR)的評估即包含ACIR的阻值，其測試方式更貼近於動力電池連續電流應用的實際電阻效應。Chroma17011內建兩種DCIR測試模式：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，使用者可依需求選擇測試方式，不須透過人工計算，自動取得符合IEC 61960精神的測試結果。

电池芯充放电测试系统EDLC 容量(Capacitance)測試曲線：

根據EDLC測試法規IEC 62391，在測試容量前，EDLC必須確定其經過CV充電程序並且已經完成充電後，其容量測量是以上表放電電流進行CC放電，放電程序完成後，取放電曲線上EDLC之額定電壓的80%電壓點及額定電壓的40%電壓點，二點間實際電壓差與間距時間以及放電電流大小，來計算此EDLC的容量。

电池芯充放电测试系统直流内阻测试曲线：

根據EDLC測試法規IEC 62391，同測試容量之步驟，EDLC必須確定其經過CV充電程序並且已經完成充電後，其直流內阻測量是以上表放電電流進行CC放電，放電程序完成後，取放電曲線線性的區域之線段，並延申至放電之啟始時間點，取其與推算電壓與放電前電壓間之電壓差以及放電電流，來計算DCIR值，根據LIC測試法規IEC 62813，同測試容量之步驟，LIC必須確定其經過CV充電程序並且已經完成充電後，其直流內阻測試是以下方計算式之電流進行CC放電，放電程序完成後，取時間點 T 1 = C N R N 與T 2 = 2C N R N對應之放電曲線區間為線段，並延伸至放電之啟始時間點，取其與推算電壓與放電前電壓間之電壓差以及放電電流，來計算DCIR值。

Chroma 17011电池芯充放电测试系统能源回收功能：

▓放電時的能量回收化利用

直接回收 : 將放電中的電能轉移到需要充電的電池芯

電網回收 : 有多餘電能回收到電網

▓ 可回收能源設計，避免放電時電能消耗產生廢熱

▓ 使用者可節省設備與環境降溫的空調費用

▓ 設備回饋電網電流總諧波失真低於5%

▓ 額定功率下，功率因素大於0.9

▓ 當放電於額定功率滿載的情況下，直接回收效率達80%；

電網回收效率達65%，直接回收優先使用

Chroma 17011电池芯充放电测试系统特色：

▓ 放電時的能量回收化利用

直接回收 : 將放電中的電能轉移到需要充電的電池芯

電網回收 : 有多餘電能回收到電網

▓ 可回收能源設計，避免放電時電能消耗產生廢熱

▓ 使用者可節省設備與環境降溫的空調費用

▓ 設備回饋電網電流總諧波失真低於5%

▓ 額定功率下，功率因素大於0.9

▓ 當放電於額定功率滿載的情況下，直接回收效率達80%；

電網回收效率達65%，直接回收優先使用

可編程充放電測試系統軟體

▓ 多語系介面：支援繁中/簡中/英文三種語言介面

▓ 即時監控：系統測試狀態即時瀏覽，無須等待，

通道資料與系統整合資料可同時瀏覽

▓ 圖示管理：通道測試狀態透過不同圖示管理，

可立即瞭解測試狀態

▓ 使用權限設定：可設定使用者操作權限，方便管理

▓ 故障紀錄追蹤：獨立紀錄通道異常狀態

▓ 豐富報表與圖表：通道報表，截止報表

▓ 透過軟體可整合恆溫恆濕箱，配合充放電測試做同步設定條件

▓ 透過軟體可整合溫度/多功能記錄器，在充放電過程中，讀取多組的溫度紀錄，其條件可轉成保護啟動條件或截止條件

▓ 透過軟體可整合交流內阻測試切換治具，可搭配1KHz ACR Meter輪巡量測交流內阻，可程式化編輯ACR工步於測試配方，測試過程不需拆換治具；內建高漏電流量測功能，可程式化編輯漏電流工步於測試配方，實際量測待測物漏電流

▓ 可自行定義報表格式，匯出 PDF、CSV、XLS 檔案格式

▓ 具備報表繪圖及分析功能，使用者可自行決定X與Y軸的參數，產出符合需求的測試報表，毋需透過文書軟體匯出

▓ 可產出通道報表、截止報表、壽命測試報表 (Life-cycle report)、容量- 電壓比對報表(Q-V report)與充放電測試報表 (V/I/T-time report)等維持運行：過程一旦發生PC異常或連線中斷，但17011並未斷電則繼續運行測試，資料會儲存於記憶體中，在記憶體耗盡前將PC連線回復即可取回資料並維持測試

▓ 測試復歸：如遇到整廠斷電的情況，17011會將已執行資料保存在記憶體，問題排除後重新啟動，PC會取得資料，可選擇由斷電時的工步狀態繼續測試或重新測試