艾克賽普 電池芯充放電測(cè)試系統(tǒng)解決方案17011是專(zhuān)為鋰離子電池芯(Lithium-Ion Battery Cell, LIB Cell)、電氣二重層電容器(Electric Double Layer Capacitor, EDLC)與鋰離子電容器(Lithium-Ion Capacitor, LIC)等儲(chǔ)能組件測(cè)試而開(kāi)發(fā)的高精度測(cè)試設(shè)備，適合用于產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量控制，有利于特性研究、循環(huán)壽命測(cè)試、產(chǎn)品選型與質(zhì)量鑒定等用途。
 

艾克賽普 電池芯充放電測(cè)試系統(tǒng)解決方案17011針對(duì)不同應(yīng)用分別發(fā)展了線性電路系列與交直流雙向能源回收系列產(chǎn)品；線性電路系列具有極低輸出噪聲與超高量測(cè)精度特性，適合中小型儲(chǔ)能組件的精密測(cè)試；而雙向能源回收系列則適合中大型儲(chǔ)能組件或功率型電池芯測(cè)試，具有高效率、省電、低發(fā)熱與量測(cè)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，符合綠能產(chǎn)業(yè)低碳排的生產(chǎn)方式。
 

艾克賽普 電池芯充放電測(cè)試系統(tǒng)解決方案17011除了常用的定電流 (CC)、定功率 (CP)、定電壓 (CV)、定電阻 (CR)與靜置(Rest)測(cè)試模式，具備波形仿真(Waveform)測(cè)試功能，以及符合國(guó)際測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試項(xiàng)目，如直流內(nèi)阻(DCIR)、EDLC電容量、EDLC直流內(nèi)阻等測(cè)試工步，滿(mǎn)足各類(lèi)型測(cè)試應(yīng)用，更利于用戶(hù)快速編輯程序與分析測(cè)試結(jié)果。
 

艾克賽普 電池芯充放電測(cè)試系統(tǒng)解決方案17011具有靈活的軟件編程功能，軟件可以為每個(gè)通道創(chuàng)建基本充放電或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的循環(huán)測(cè)試，每個(gè)信道獨(dú)立運(yùn)行，程序可編輯邏輯判斷跳躍或變量輸出，中途可預(yù)約暫停或接續(xù)，并具有數(shù)據(jù)保護(hù)功能，萬(wàn)一發(fā)生電力或計(jì)算器通信丟失的情況，數(shù)據(jù)將安全地存儲(chǔ)在系統(tǒng)的非易失性?xún)?nèi)存中，防止?jié)撛诘臏y(cè)試數(shù)據(jù)丟失并允許重新啟動(dòng)后接續(xù)測(cè)試。
 

鋰離子電池芯測(cè)試的安全性是十分重要的，艾克賽普 電池芯充放電測(cè)試系統(tǒng)解決方案17011具備多項(xiàng)安全防護(hù)設(shè)計(jì)，在啟動(dòng)測(cè)試前進(jìn)行接觸檢查與極性檢查來(lái)避免不良接線進(jìn)行測(cè)試，在測(cè)試過(guò)程除了固有硬件線路保護(hù)，用戶(hù)可自定義韌體檢測(cè)過(guò)電壓(OVP)、過(guò)電流(OCP)、過(guò)容量(OQP)、電壓/電流變化量(ΔV/ΔI)、回路電阻等多種異常檢知功能，保障鋰離子電池芯實(shí)驗(yàn)安全性。

 

艾克賽普 電池芯充放電測(cè)試系統(tǒng)解決方案17011主要特色：

• 多層安全保護(hù)機(jī)制
• 可整合多功能記錄器與恒溫濕箱

     應(yīng)用領(lǐng)域

• 電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)
• 電動(dòng)機(jī)車(chē)/自行車(chē)產(chǎn)業(yè)
• 儲(chǔ)能應(yīng)用產(chǎn)業(yè)
• 電動(dòng)機(jī)具產(chǎn)業(yè)
• 質(zhì)檢機(jī)構(gòu)
• 學(xué)術(shù)研究

  線性電路系列特色  

高精度 – 提高產(chǎn)品質(zhì)量

• 電壓/電流量測(cè)精度：±0.015％ of F.S. / ±0.02％ of F.S.
• 電壓輸出范圍廣：具備 0V 到 6V 輸出范圍，而特定型號(hào)提供三種電壓輸出切換功能，電壓量測(cè)分辨率達(dá) 0.1mV。
• 多檔位量測(cè)設(shè)計(jì)：依據(jù)機(jī)型輸出范圍提供多電流或電壓量程，大幅提高量測(cè)精度與分辨率；系統(tǒng)會(huì)依據(jù)工步參數(shù)自動(dòng)選擇適合電流量程，在定壓模式下，電流范圍自動(dòng)切換，不會(huì)出現(xiàn)任何電流輸出中斷。

快速電流響應(yīng) – 適合各種高速瞬時(shí)測(cè)試應(yīng)用

• 電流響應(yīng)速度 (10% to 90%) < 100 μS *
• 支持動(dòng)態(tài)波形仿真 (Waveform)模擬快速變化的電流和功率狀態(tài)

注：電流響應(yīng)速度<100 μS 為 17216M-10-6 機(jī)種，另外不同待測(cè)物阻抗將會(huì)有些許差異。

動(dòng)態(tài)波形仿真應(yīng)用

• 功率或電流的動(dòng)態(tài)充電/放電波形，仿真駕駛行車(chē)數(shù)據(jù)或任何現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用
• 能夠從Excel文件匯入存儲(chǔ)的電流/功率波形
• 最多支持 1,440,000 點(diǎn)的波形數(shù)據(jù)空間
• 輸出數(shù)據(jù)點(diǎn)最小間隔：10 mS

 

能源回收系列特色  

能源回收 – 電力優(yōu)化利用

• 直接回收：自動(dòng)優(yōu)先將放電中的電能轉(zhuǎn)移到需要充電的電池芯，回收效率>80%
• 電網(wǎng)回收：多余電能回收到電網(wǎng)，回收效率>60%
• 實(shí)現(xiàn)低碳排的綠能產(chǎn)業(yè)，避免放電時(shí)電能以負(fù)載消耗產(chǎn)生廢熱
• 高效率充放電，節(jié)約電費(fèi)
• 節(jié)省設(shè)備與環(huán)境降溫的空調(diào)費(fèi)用
• 設(shè)備回饋電網(wǎng)電流總諧波失真<5%
• 額定功率下，功率因素>0.98

高精度 – 提高產(chǎn)品質(zhì)量

• 電壓精度：±(0.02% of Reading + 0.02% of F.S.)
• 電流精度：±0.05% of F.S.

快速電流響應(yīng) – Waveform模式

• 電流響應(yīng)速度 (-90%~90%) < 1mS適合各種測(cè)試應(yīng)用
• 支持動(dòng)態(tài)波形仿真(Waveform)仿真真實(shí)行車(chē)數(shù)據(jù)之電流或功率狀態(tài)，包含NEDC、FUDS 和 DST測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

 

功能特色  

高頻采樣測(cè)量技術(shù) – 提高量測(cè)精確度

• V / I 采樣率：50 KHz (Δt：20 μS)
  

  一般電池充放電測(cè)試器使用軟件紀(jì)錄值來(lái)計(jì)算電容量與能量，然而有限的數(shù)據(jù)采樣率在計(jì)算動(dòng)態(tài)電流時(shí)會(huì)導(dǎo)致較大的誤差；通過(guò)提高V / I采樣率并使用雙重積分方法，能夠以更高的精確度提供容量計(jì)算。 當(dāng)電流瞬間變化時(shí)，數(shù)據(jù)不失真，傳輸速度不受影響。

* 注：電流響應(yīng)速度<100 μS 為 17216M-10-6 機(jī)種，另外不同待測(cè)物阻抗將會(huì)有些許差異。

通道任意并聯(lián)輸出應(yīng)用

允許彈性設(shè)定信道之并聯(lián)，提供更高電流的應(yīng)用范圍，兼具多通道數(shù)與廣泛測(cè)試范圍的優(yōu)點(diǎn)，適合多種待測(cè)物應(yīng)用。

• 操作簡(jiǎn)易，軟件指定測(cè)試器之信道并聯(lián)，全系列產(chǎn)品支持
• 適用于高功率型EDLC/LIB充放電測(cè)試應(yīng)用

數(shù)據(jù)保護(hù)與復(fù)歸功能

電力失效數(shù)據(jù)復(fù)歸機(jī)制：當(dāng)電力失效時(shí)，已寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)之測(cè)試數(shù)據(jù)在電力問(wèn)題排除后，PC會(huì)自動(dòng)取得復(fù)歸數(shù)據(jù)狀態(tài)，用戶(hù)可選擇接續(xù)測(cè)試或重新測(cè)試。

HPPC測(cè)試應(yīng)用

HPPC是美國(guó)USABC的測(cè)試方案，用來(lái)測(cè)試混合動(dòng)力車(chē)與純電動(dòng)車(chē)的電池性能，主要測(cè)試目的是于電池的電壓范圍內(nèi)，建立放電深度與功率函數(shù)關(guān)系；次要測(cè)試目的是于電池的電壓范圍內(nèi)，于放電、靜置、充電的動(dòng)作中，從電壓與電流曲線，建立放電深度與傳導(dǎo)性電阻及極化電阻的函數(shù)，并可以從電阻的量測(cè)結(jié)果來(lái)評(píng)估后續(xù)壽命測(cè)試中之功率衰退，與開(kāi)發(fā)動(dòng)力電池的等效電路模型。艾克賽普 電池芯充放電測(cè)試系統(tǒng)解決方案17011支持彈性編輯程序來(lái)進(jìn)行HPPC測(cè)試。

  鋰電池測(cè)試應(yīng)用  

電池直流內(nèi)阻測(cè)試應(yīng)用

電池內(nèi)阻值關(guān)系著電池可應(yīng)用充/放電倍率，內(nèi)阻越大效率越差且容易發(fā)熱溫升。參照鋰離子電池等效電路模型，傳統(tǒng)使用LCR Meter 1KHz 的交流內(nèi)阻(ACIR)量測(cè)方法，只能評(píng)估出影響瞬間功率輸出的傳導(dǎo)性電阻(Ro)，但無(wú)法評(píng)估在電化學(xué)反應(yīng)時(shí)所產(chǎn)生的極化電阻(Rp)；直流內(nèi)阻(DCIR)的評(píng)估即包含ACIR的阻值，其測(cè)試方式更貼近于動(dòng)力電池連續(xù)電流應(yīng)用的實(shí)際極化效應(yīng)。

艾克賽普 電池芯充放電測(cè)試系統(tǒng)解決方案17011內(nèi)建兩種DCIR測(cè)試模式：DCIR測(cè)試(1)利用一段電流變化造成的電壓差來(lái)計(jì)算DCIR值；DCIR測(cè)試(2)利用兩段電流間變化造成的電壓差來(lái)計(jì)算DCIR值，使用者可依需求選擇測(cè)試方式，不須透過(guò)人工計(jì)算，自動(dòng)取得符合IEC 61960標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試結(jié)果。

電池容量測(cè)試應(yīng)用

電池容量以電流對(duì)時(shí)間積分而得，從開(kāi)始充放電直到滿(mǎn)足截止條件結(jié)束，經(jīng)由比對(duì)方式可分析各產(chǎn)品之間性能差異；常見(jiàn)的測(cè)試項(xiàng)目包含電流倍率與溫度特性測(cè)試。電流、電壓量測(cè)精度越高與取樣越快速將可更準(zhǔn)確的分辨出電池芯容量差異。

 

電池循環(huán)壽命測(cè)試應(yīng)用

循環(huán)壽命為電池最重要的測(cè)試項(xiàng)目之一，依據(jù)不同實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，以重?fù)的充放電條件測(cè)試同一個(gè)電池，直到容量衰退至原先80%，計(jì)算可循環(huán)次數(shù)：循環(huán)壽命試驗(yàn)可用來(lái)評(píng)鑒電池性能優(yōu)劣或定義適合的使用條件。

庫(kù)倫效率測(cè)試應(yīng)用

將電池滿(mǎn)充電后再滿(mǎn)放電測(cè)試，計(jì)算電池放出/充入電荷量可得到庫(kù)倫效率。特性良好的電池庫(kù)倫效率高，需要高精度與穩(wěn)定度的設(shè)備才能分辨差異；精準(zhǔn)的庫(kù)倫效率測(cè)試能夠憑借少量循環(huán)來(lái)預(yù)估電池壽命。

容量增量分析應(yīng)用

透過(guò)高精度電壓量測(cè)與ΔV取樣功能可以繪制dQ/dV vs Voltage曲線圖，用來(lái)分析電池芯特性與電池容量衰退機(jī)理。

 

EDLC測(cè)試應(yīng)用  

典型EDLC之等效電路模型包含等效串聯(lián)電阻(ESR)，理想電容(C)與等效并聯(lián)電阻(EPR)，其中，ESR是評(píng)價(jià)EDLC在充放電過(guò)程中內(nèi)部能量損耗與熱的重要項(xiàng)目；EPR是評(píng)價(jià)EDLC在長(zhǎng)期儲(chǔ)存能量的漏電效應(yīng)之組件；C則是評(píng)價(jià)EDLC循環(huán)壽命的指標(biāo)。

這些參數(shù)不易在實(shí)驗(yàn)室被直接被測(cè)得，研究人員需要透過(guò)數(shù)據(jù)分析與復(fù)雜計(jì)算才能辨證這些重要指標(biāo)。艾克賽普 電池芯充放電測(cè)試系統(tǒng)解決方案17011內(nèi)建符合IEC 62391測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，使用者可由充放電測(cè)試獲取EDLC參數(shù)值來(lái)評(píng)價(jià)EDLC的性能與循環(huán)壽命。

 

直流電阻(DCR)與等效串聯(lián)電阻(ESR)測(cè)試應(yīng)用

艾克賽普 電池芯充放電測(cè)試系統(tǒng)解決方案17011提供符合IEC 62391標(biāo)準(zhǔn)的EDLC直流內(nèi)阻測(cè)試功能，在測(cè)試容量前，EDLC須先經(jīng)過(guò)CV充電程序并設(shè)置足夠的充電時(shí)間，再依據(jù)規(guī)范電流進(jìn)行CC放電，放電程序完成后，取放電曲線線性的區(qū)域之線段，并延伸至放電之啟始時(shí)間點(diǎn)，取其推算電壓與放電前電壓間之電壓差以及放電電流，來(lái)計(jì)算DCR值。

靜電容(C)測(cè)試應(yīng)用

依據(jù)IEC 62391測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)之直線逼近法計(jì)算法(Straight Line Approximation Method)，在測(cè)試電容(C)值前，EDLC需先經(jīng)過(guò)CC-CV充電程序來(lái)充滿(mǎn)電，再依據(jù)規(guī)范電流進(jìn)行CC放電，待放電程序完成后，取放電曲線上兩參考點(diǎn)之電壓差(ΔV)及對(duì)應(yīng)時(shí)間差(Δt)與放電電流(I)來(lái)計(jì)算EDLC的電容(C)值。

直流電阻 (DCR) 與靜電容 (C) 二合一測(cè)試應(yīng)用

艾克賽普 電池芯充放電測(cè)試系統(tǒng)解決方案17011另增設(shè)直流電組(DCR)與電容(C)二合一測(cè)試模式，用戶(hù)可在相同的CC-CV充電及CC放電條件下，透過(guò)選取的參考點(diǎn)電位同時(shí)計(jì)算出EDLC的DCR及C值，大幅縮減測(cè)試時(shí)間與測(cè)試工步數(shù)。

充放電性能與循環(huán)壽命測(cè)試應(yīng)用

艾克賽普 電池芯充放電測(cè)試系統(tǒng)解決方案17011內(nèi)建的直流內(nèi)阻(DCR)與電容(C)值測(cè)試模式可搭配循環(huán)(cycle)功能與變量條件設(shè)定，在特定實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行EDLC充放電負(fù)載耐性與可靠性試驗(yàn)。測(cè)試實(shí)驗(yàn)完成后，使用者可直接匯出DCR vs Cycle No. 與 Capacity vs Cycle No.報(bào)表數(shù)據(jù)，分析EDLC故障與劣化的機(jī)理。

 

庫(kù)倫效率測(cè)試應(yīng)用

Chroma 17011系統(tǒng)具備低噪聲、電流自動(dòng)換量程與截止值報(bào)表等特色，可快速輸出精確的充放電電量。庫(kù)倫效率(Coulombic Efficiency, CE) 定義為放電與充電電荷量之比值，該比值表示電容器內(nèi)部電量轉(zhuǎn)變?yōu)榭墒褂秒娏恐芰Γ呔_的庫(kù)倫效率(CE)可被視為區(qū)分產(chǎn)品優(yōu)劣的重要指針。

 

漏電流測(cè)試應(yīng)用

EDLC之漏電流(leakage current)量測(cè)一般需經(jīng)CC-CV模式充電達(dá)特定時(shí)間，再量測(cè)其微小充電電流，而此電流視為漏電流。艾克賽普 電池芯充放電測(cè)試系統(tǒng)解決方案17011 CC-CV模式可自動(dòng)切換電流量程且輸出不中斷，在恒定電壓狀態(tài)下電流量程最小可達(dá) 200μA。

 

自放電測(cè)試應(yīng)用

艾克賽普 電池芯充放電測(cè)試系統(tǒng)解決方案17011另內(nèi)建自放電(Self-discharge)測(cè)試模式，可在EDLC全充電狀態(tài)進(jìn)行特定時(shí)間的充放電測(cè)試，此模式啟動(dòng)時(shí)系統(tǒng)將切斷量測(cè)網(wǎng)絡(luò)，提供理想的開(kāi)路狀態(tài)，全程僅量測(cè)起始電位(V1)與終止電位(V2)，并由軟件自動(dòng)計(jì)算電位差(ΔV)。

 

  圖形化軟件操作接口  

艾克賽普 電池芯充放電測(cè)試系統(tǒng)解決方案17011是由計(jì)算機(jī)軟件控制，具備儲(chǔ)能產(chǎn)品測(cè)試的多樣化要求功能，滿(mǎn)足高度安全和穩(wěn)定性，友善的操作接口便于用戶(hù)快速進(jìn)行設(shè)定與測(cè)試。

• 繁中 / 簡(jiǎn)中 / 英文多語(yǔ)系接口
• 顯示實(shí)時(shí)多信道待測(cè)物狀態(tài)
• 安全管理：設(shè)置用戶(hù)訪問(wèn)權(quán)限以確保安全操作
• 故障記錄跟蹤：獨(dú)立記錄每個(gè)信道的任何異常狀態(tài)，充電和放電保護(hù)將在檢測(cè)到異常情況時(shí)中止測(cè)試

配方編輯

• 500個(gè)充電/放電條件
• 設(shè)置雙層循環(huán)(Cycle &Loop)，每層999,999個(gè)循環(huán)
• 子配方功能：可呼叫已存在配方
• 測(cè)試步驟：CC / CV / CP / CC-CV / CP-CV / CR / Rest / Waveform / DCIR / C / DCR等
• 截止條件：時(shí)間 / 電流 / 容量 / 功率 / 變量等
• 邏輯運(yùn)行：下一步 / 結(jié)束 / 跳轉(zhuǎn) / 邏輯跳轉(zhuǎn)(If)

配方執(zhí)行

• 操作模式：開(kāi)始 / 停止 / 暫停 / 復(fù)歸 / 跳躍 /預(yù)約暫停/ 測(cè)試中修改配方
• 顯示接口：圖像顯示 / 表格顯示 
• 實(shí)時(shí)監(jiān)控畫(huà)面

統(tǒng)計(jì)報(bào)告

• 可自行定義報(bào)表格式，導(dǎo)出 PDF、CSV、XLS 文件格式
• 圖形報(bào)告分析功能：允許創(chuàng)建自定義報(bào)告，如循環(huán)壽命報(bào)告，Q-V報(bào)告，V / I / T時(shí)間報(bào)告等

  系統(tǒng)整合  

• 安全型恒溫恒濕箱，配合充放電測(cè)試做同步設(shè)定條件
• 數(shù)據(jù)記錄器，充放電過(guò)程中紀(jì)錄溫度，可自定義多組的溫度紀(jì)錄，其條件可轉(zhuǎn)成保護(hù)啟動(dòng)或截止條件

 

  外觀架構(gòu)  

線性電路機(jī)型

可獨(dú)立單機(jī)使用，占用空間小，適合少量測(cè)試置于桌面使用。測(cè)試通道數(shù)量多時(shí)可整合于標(biāo)準(zhǔn)19吋系統(tǒng)柜，依照用戶(hù)需求彈性系統(tǒng)配置，一臺(tái)PC最多可同時(shí)控制64個(gè)通道。

能源回收式機(jī)型

標(biāo)準(zhǔn)19吋系統(tǒng)整合使用，由充放電測(cè)試器與AC/DC雙向轉(zhuǎn)換器組成，依照用戶(hù)需求彈性系統(tǒng)配置，一臺(tái)PC最多可同時(shí)控制48個(gè)通道。