致茂Chroma 17010H Chroma電池信賴性測試系統(tǒng)Model 17010/H

Chroma電池信賴性測試系統(tǒng)Model 17010/H

Chroma 17010電池信賴性測試系統(tǒng)是專為鋰離子電池芯（Lithium-ion Battery Cells，IBCells）、電氣二重層電容器（Electric DoubleLayer Capacitors，EDLCs）與鋰離子電容器（Lithium-ion Capacitors，LICs）等儲能元件測試而開發(fā)的專業(yè)充放電測試設備，適合于產品開發(fā)、性能評價、壽命驗證與產品選型等用途。

　　Chroma 17010系統(tǒng)提供線性電路系列與能源回收系列兩種不同的設計構架機種；線性電路系列提供低輸出噪聲與高測量精度特性，適合產品開發(fā)與中小型儲能元件的信賴性評價；而能源回收系列則具備省電與低發(fā)熱優(yōu)勢，適合標準產品壽命評價和中大型儲能元件或功率型電池芯測試。

　　Chroma 17010系統(tǒng)采用Battery Lab Expert（Battery LEx）軟件平臺，使用者能透過多層配方構架快速引用舊子配方或新增子配方，完成計劃編輯與修改，另外獨立的待測物數據管理功能，可以實現不同待測物配方共享的優(yōu)點。Battery LEx除了提供常用的CC、CC-CV、CP、CP-CV，CV與CR測試工步外，結合C-rate、OCV-SOC、Q%、工況模擬與恒溫/濕箱等控制模式，可符合USABC、IEC與GB/T等國際測試標準與各類型測試應用，測試執(zhí)行監(jiān)控設計采用群組管理方式讓使用者能快速掌握各測試群組狀態(tài)，也可依情況在測試進行中執(zhí)行多種控制，包含：工步跳躍、預約暫停、預約啟動與測試復歸等。

　　Chroma 17010系統(tǒng)整合了高精度多功能數據紀錄器，可即時測量溫度、電壓與壓力，接收回傳數值可做作為截止與保護條件，系統(tǒng)內置支持多種廠牌恒濕/溫箱，使用者可執(zhí)行溫/濕度控制，測試過程中軟件會偵測同組信道于測試階段達一致后自動下達溫度或濕度控制命令、提升操作便利性。

　　Chroma 17010系統(tǒng)在安全性設計上提供軟/硬體偵測保護、設備異常監(jiān)控和可選配的獨立外部儀表繼電器硬件偵測防護三大安全機制，保障鋰離子電池芯測試實驗安全。

高精度與多重電流檔位設計

電流量程快速切換檔：
Chroma 17010全系列機種提供多重電流輸出及測量檔位切換，適合應用于同時涵蓋大電流及小電流的測試計劃。工步開始執(zhí)行時，系統(tǒng)會偵測輸出電流大小并自動且快速切換合適的電流檔位，來提升其測量精度與分辨率以確保測試數據的準確度。

定電壓模式下自動切換檔：
Chroma 17010線性電路系列機種支持在定電壓測試模式下自動切換電流檔位，且過程中亦不出現任何輸出中斷。適合應用在如浮充或電位調整等需要在長時間且高穩(wěn)定極小電流輸出的測試。

輸出穩(wěn)定且低噪聲

Chroma 17010具備低輸出噪聲與高測量精度，其測試電流與電壓數據可轉換成高精確的電壓差分曲線及清晰的特征峰，能有效率的研究鋰離子電池老化機制。

高速采樣測量技術

Chroma 17010透過高速的電壓及電流采樣搭配雙重積分法計算，不失真地準確擷取測試中的瞬態(tài)變化，提供更高精確度電容量計算，解決一般電池充放電設備僅使用報表采樣速度紀錄關鍵數據而造成較大累計誤差。
硬件內部電壓/電流采樣率：1mS
報表單點瞬時數據采樣率：1mS
報表采樣率最快：10mS

超級充放電輸出能力

Chroma 17010能源回收式機種提供30秒內超級輸出功能，對于短時間下大電流脈沖測試應用可直接透過此工步做設定與執(zhí)行，提供更廣泛的電流與功率使用范圍。
17212M-6-100S：提供CC與CP超級充放電輸出120%

快速電流響應（<1mS）

Chroma 17010系統(tǒng)能源回收系列具備0 - 1200A電流爬升時間<1mS的能力，能更真實的模擬電池于行車過程中瞬間峰值電流充放電行為，滿足NEDC、FUDS和DST等測試數據。
17212M-6-100S:10% to 90% < 1mS

一機內置三種電壓范圍

Chroma 17216M-10-6機種可透過軟件設定選擇三種電壓范圍以適合更多樣產品開發(fā)應用。
0V~+5V：半電池、全電池與電氣二重層電容器測試
0V~+10V：串聯(lián)式電池與電氣二重層電容器測試
-5V~+5V：對稱型電池測試

動態(tài)波形加載功能

Chroma 17010可將預載電流或功率的動態(tài)充放電波形，模擬駕駛行車過程的加速、減速、上下坡等工況，進而評價電池劣化與壽命。
支持動態(tài)時間與固定時間模式（最小輸出間隔10 mS）
最多動態(tài)預加載6,400,000點的數據執(zhí)行測試計劃

能源回收構架

Chroma 17010系統(tǒng)針對大電流機種實現低碳排的綠能產業(yè)及避免放電時電能以負載消耗產生廢熱，提供高精度、高效率、且電力最佳化的能源回收架構設計。
DC回收：自動優(yōu)先將放電的電能轉移到充電的信道，回收效率約80%
AC回收：多余電能回收到AC端，回收效率約60%
設備回饋電網電流總諧波失真<5%

電流并聯(lián)輸出

Chroma 17010全系列機種支持動態(tài)并聯(lián)功能，可將閑置的連續(xù)信道并聯(lián)且提供更大倍率的電流輸出。其特點不但能提高測試廣泛性也適合多種測試物應用。

數據保護與復歸功能

電力失效的數據復歸機制：選配UPS不斷電系統(tǒng)可在電力失效時，將測試數據暫存于IPC數據庫，并于電力問題排除后自動取得復歸數據狀態(tài)，由斷點接續(xù)測試，報表數據亦不會中斷。

系統(tǒng)整合與安全防護

Chroma 17010支持多種廠牌溫箱與整合多功能數據記錄器，可透過attery LEx軟件同時進行參數設定及數據監(jiān)控，測試數據自動合并于測試報表中，提供使用者最完善的解決方案。

數據記錄器整合

可記錄溫度（oC）/電壓（V）/壓力（mPa）/力（Kg）四種不同數據

外部即時數據可做為截止或保護條件判斷（溫度）

系統(tǒng)安全防護與異常偵測

內置多種的配方保護項目，保護機制以1mS的響應速度進行測量監(jiān)控與保護動作，另可選配獨立外部電壓/溫度儀表繼電器，可以達成可靠的雙層保護機制。

實時系統(tǒng)異常偵測，各測試單機自動依據獨立邏輯偵測異常，若發(fā)生異常中斷可接續(xù)執(zhí)行任務且數據不遺漏。

溫箱及周邊安全工程整合

內置溫箱設定與控制工步，可由軟件設定溫控的超時與過溫保護，溫箱除控制溫/濕度外亦可ZD溫箱控溫時間、延長時間與待機溫度。
信道群組化管理構架，讓同一溫箱下的所有待測物信道同時進入溫控階段，確保測試狀態(tài)的一致性。
內置DI/DO設定功能，可連接如煙霧/氣體偵測、消防滅火、過溫報警、過壓警報與門開報警，系統(tǒng)可依據危害程度進行不同等級處置如測試停止或斷電等，而告警信息可透過YX完成遠距通知。

BATTERY LEX軟件功能

Battery Lab Expert（Battery LEx）是專為Chroma 17010所開發(fā)綜合以下三大特色及多項應用功能的測試軟件平臺。

• 群組化測試：每個群組最多可控制達96信道數與執(zhí)行多達50,000個工步。

• 變數編輯功能：搭配外部數據記錄器可測量電壓、溫度、與壓力，以進行彈性編程與復雜應用。

• 整合安全型溫箱：透過DI/DO擴增來即時監(jiān)控溫箱實時狀態(tài)及保護機制。

項目瀏覽器

最多可建立500組項目，依據不同測試類型或需求來建構對應的測試計劃，且使用者可在項目瀏覽器下清楚審閱或快速進行二次修改項目內的測試物規(guī)格數據、工況模擬數據與配方內容等。

• 測試物數據庫：將待測物規(guī)格建檔，配方編輯時可快速對應參數條件，也便于共享配方測試

• 工況模擬活頁夾：以xlsx格式匯入數據點，可設定時間間隔（等間隔/自定義間隔）、輸出倍率、數據范圍

• 瀏覽過程即時參數修改與儲存

• 支持測試計劃關鍵字篩選搜尋

• 提供xlsx格式轉出測試計劃

配方編輯器

階層式編輯構架（測試計劃→主配→子配方），可將現有配方透過替換測試物規(guī)格直接共享測試、或是透過彈性組合既有子配方來快速建立完整計劃，以及創(chuàng)建新配方來滿足各類型充放電測試應用。

工步類型：定電流/定電壓/定功率/定電流轉定電壓/定功率轉定電壓充放電、定電阻放電、電流/功率工況模擬、靜置、共享靜置、溫箱控制、超級定電流/超級定功率充放電

截止條件：工步截止→電流/電壓/功率/能量/容量/時間
配方截止→電流/電壓/功率/累積能量/累積容量/時間

外部參數作為截止條件：單一工步最多4組截止設定
工步跳轉機制：下一步（Next）/測試結束（End）/跳ZD工步（Jump）/ If-then邏輯跳轉
同工步支持多重截止條件跳轉

特殊設定表示法：C-rate / OCV-SOC / Q% /±V /變數
循環(huán)功能：四階層循環(huán)，單一循環(huán)次數最多999,999次，提供單工步循環(huán)（Repeat）與循環(huán)時間截止功能

變數設定與條件截止功能：提供20組變數定義，包含2組變數功能可跨子配方使用
1mS~100mS瞬時擷取功能，記錄工步起始/結束瞬間變量定義為變數，進行二次計算

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(tài)時間/定功率轉定電壓轉態(tài)時間

配方執(zhí)行器

依不同測試計劃提供群組式執(zhí)行管理，群組內所有信道將會同時啟動測試及顯示即時測況，搭配溫箱整合時各信道將自動進行等待機制，直到所有信道達一致條件后才啟動溫控；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、ZD啟動、暫停后跳工步、配方預覽

• 單通道與全群組測試即時狀態(tài)數據顯示

• 支持動態(tài)并聯(lián)設定

• 多群組啟動測試

測試執(zhí)行中可顯示即時充放電曲線，透過鼠標拖曳可點放大縮小數據與顯示數據值，并可彈性提取任一信道及軸線項目。
依據使用者設定取樣時間即時繪制，單一畫面最多達36,000點數據量
提供即時顯示畫面最多4組，支持每組畫面最多2信道的測試比較
支持時間凍結功能來進行測試曲線儲存
提供雙Y軸數據顯示

自動導出：子配方測試完成后依據定義的文件名自動匯至使用者ZD路徑下
導出模式：子配方自動導出，測試計劃手動導出
數據有效位數調整，最多至小數點9位
報表類型：信道報表、工步報表
自由調整報表項目與字段順序

三種溫箱控制模式：溫箱控制工步、即時遠端控制、維護模式

二度調溫設定：搭配溫度記錄器可在溫箱達到設定溫度后，依據待測物實際溫度進行差異調整，準確地讓溫箱與待測物溫度達一致

雙重溫箱保護控制：過溫保護、溫控逾時保護

管理

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開源軟件帳戶管理，可設定多組登入帳號密碼及其對應編輯權限
設定郵箱來提供異常告警信息
測試計劃匯入/導出/移轉

鋰電池測試應用

電壓微分（Differential Voltage）測試應用

繪制dV/dQ曲線的關鍵是采用小電流（<C/20）對電池進行充放電，以消除極化因素對測量結果的影響。Chroma 17010低測量噪聲的特色能協(xié)助使用者繪制高清晰的dV/dQ對應Q的曲線，可細致地觀察與標示各特征峰。透過老化實驗可以基于各特征峰的偏移與高度來研究電池老化機制。

電池直流內阻（Direct Current Internal Resistance，DCIR）測試應用

電池內阻值關系著電池可應用充/放電倍率，內阻越大效率越差且易發(fā)熱溫升而老化加速。傳統(tǒng)LCR Meter 1KHz的交流內阻（ACIR）測量方法，只能評價出影響瞬間功率輸出的歐姆電阻（Ro），但無法評價電化學反應時所產生的極化電阻（Rp）；直流內阻（DCIR）的評價即包含ACIR的阻值，其測試方式更貼近于車用電池連續(xù)電流應用的實際極化效應。

Chroma 17010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

HPPC（Hybrid Pulse Power Characteristic）測試應用

Chroma 17010彈性編輯程序可進行HPPC（混合動力脈沖能力特性）測試工步編列，該測試是美國汽車研究理事會（USCAR）評價新能源車的電池性能的測試項目。目的是在電池工作電壓范圍內，依據規(guī)范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數據，建立放電深度與充放電峰值
功率之函數關系，作為評價電池芯老化與輸出功率能力的指標。

電池容量測試應用

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；常見的測試項目包含電流倍率與溫度特性測試。電流、電壓測量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(huán)壽命測試應用

循環(huán)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同一個電池，直到容量衰退至原先80%并計算可循環(huán)次數。而循環(huán)壽命試驗可用來評鑒電池性能優(yōu)劣或定義適合的使用條件。

庫倫效率測試應用

將電池滿充電后再滿放電測試，計算電池放出/充入電荷量可得到庫倫效率。Chroma 17010的高精度與穩(wěn)定度能分辨出特性良好的電池庫倫效率，而精準的庫倫效率測試能憑借少量循環(huán)來預估電池壽命。

倍率充放電測試應用

常用來評價電池在不同倍率的電流進行充放電測試時，電壓平臺的維持程度與電容量測試結果，常見于材料開發(fā)過程中的活性物質比例調整與動力電池對于快速充放電的表現驗證上。

Chroma電池信賴性測試系統(tǒng)Model 17010/H