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艾克賽普電池芯充放電測試系統(tǒng)解決方案17011是專為鋰離子電池芯(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)能組件測試而開發(fā)的高精度測試設(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試系統(tǒng)解決方案17011針對不同應(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精度特性，適合中小型儲(chǔ)能組件的精密測試；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試，具有高效率、省電、低發(fā)熱與量測穩(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)測試模式，具備波形仿真(Waveform)測試功能，以及符合國際測試標(biāo)準(zhǔn)的測試項(xiàng)目，如直流內(nèi)阻(DCIR)、EDLC電容量、EDLC直流內(nèi)阻等測試工步，滿足各類型測試應(yīng)用，更利于用戶快速編輯程序與分析測試結(jié)果。

艾克賽普電池芯充放電測試系統(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)的非易失性內(nèi)存中，防止?jié)撛诘臏y試數(shù)據(jù)丟失并允許重新啟動(dòng)后接續(xù)測試。

鋰離子電池芯測試的安全性是十分重要的，艾克賽普電池芯充放電測試系統(tǒng)解決方案17011具備多項(xiàng)安全防護(hù)設(shè)計(jì)，在啟動(dòng)測試前進(jìn)行接觸檢查與極性檢查來避免不良接線進(jìn)行測試，在測試過程除了固有硬件線路保護(hù)，用戶可自定義韌體檢測過電壓(OVP)、過電流(OCP)、過容量(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試系統(tǒng)解決方案17011主要特色：

高精度輸出與量測，最高 0.015% of F.S.
快速電流響應(yīng)，最快<100 μS
高速率數(shù)據(jù)紀(jì)錄 (10 mS)
彈性的取樣記錄方式(Δt, ΔV, ΔI, ΔQ, ΔE)
信道并聯(lián)輸出功能，最高達(dá)1200 A
高效率充放電、低發(fā)熱
放電能源回收功能 (能源回收系列)
動(dòng)態(tài)工況仿真功能 (電流/功率模式)
內(nèi)建直流內(nèi)阻(DCIR)測試功能
內(nèi)建EDLC之電容量與直流內(nèi)阻測試功能
操作模式
- 定電流
- 定功率
- 定電壓
- 定電阻
- 定電流轉(zhuǎn)定電壓
- 定功率轉(zhuǎn)定電壓
- 靜置
- 自放電測試

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)車產(chǎn)業(yè)
電動(dòng)機(jī)車/自行車產(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

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高精度 – 提高產(chǎn)品質(zhì)量

電壓/電流量測精度：±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，而特定型號提供三種電壓輸出切換功能，電壓量測分辨率達(dá) 0.1mV。
多檔位量測設(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。

17011

快速電流響應(yīng) – 適合各種高速瞬時(shí)測試應(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

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能源回收系列特色

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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適合各種測試應(yīng)用
支持動(dòng)態(tài)波形仿真(Waveform)仿真真實(shí)行車數(shù)據(jù)之電流或功率狀態(tài)，包含NEDC、FUDS 和 DST測試標(biāo)準(zhǔn)

功能特色

高頻采樣測量技術(shù) – 提高量測精確度

V / I 采樣率：50 KHz (Δt：20 μS)

一般電池充放電測試器使用軟件紀(jì)錄值來計(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)與廣泛測試范圍的優(yōu)點(diǎn)，適合多種待測物應(yīng)用。

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

17011

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)，已寫入數(shù)據(jù)庫之測試數(shù)據(jù)在電力問題排除后，PC會(huì)自動(dòng)取得復(fù)歸數(shù)據(jù)狀態(tài)，用戶可選擇接續(xù)測試或重新測試。

HPPC測試應(yīng)用

HPPC是美國USABC的測試方案，用來測試混合動(dòng)力車與純電動(dòng)車的電池性能，主要測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結(jié)果來評估后續(xù)壽命測試中之功率衰退，與開發(fā)動(dòng)力電池的等效電路模型。艾克賽普電池芯充放電測試系統(tǒng)解決方案17011支持彈性編輯程序來進(jìn)行HPPC測試。

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鋰電池測試應(yīng)用

電池直流內(nèi)阻測試應(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)量測方法，只能評估出影響瞬間功率輸出的傳導(dǎo)性電阻(Ro)，但無法評估在電化學(xué)反應(yīng)時(shí)所產(chǎn)生的極化電阻(Rp)；直流內(nèi)阻(DCIR)的評估即包含ACIR的阻值，其測試方式更貼近于動(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試系統(tǒng)解決方案17011內(nèi)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(jì)算DCIR值；DCIR測試(2)利用兩段電流間變化造成的電壓差來計(jì)算DCIR值，使用者可依需求選擇測試方式，不須透過人工計(jì)算，自動(dòng)取得符合IEC 61960標(biāo)準(zhǔn)的測試結(jié)果。

17011

電池容量測試應(yīng)用

電池容量以電流對時(shí)間積分而得，從開始充放電直到滿足截止條件結(jié)束，經(jīng)由比對方式可分析各產(chǎn)品之間性能差異；常見的測試項(xiàng)目包含電流倍率與溫度特性測試。電流、電壓量測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。

17011

電池循環(huán)壽命測試應(yīng)用

循環(huán)壽命為電池最重要的測試項(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)可用來評鑒電池性能優(yōu)劣或定義適合的使用條件。

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庫倫效率測試應(yīng)用

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

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容量增量分析應(yīng)用

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

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EDLC測試應(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是評價(jià)EDLC在充放電過程中內(nèi)部能量損耗與熱的重要項(xiàng)目；EPR是評價(jià)EDLC在長期儲(chǔ)存能量的漏電效應(yīng)之組件；C則是評價(jià)EDLC循環(huán)壽命的指標(biāo)。

這些參數(shù)不易在實(shí)驗(yàn)室被直接被測得，研究人員需要透過數(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試系統(tǒng)解決方案17011內(nèi)建符合IEC 62391測試標(biāo)準(zhǔn)，使用者可由充放電測試獲取EDLC參數(shù)值來評價(jià)EDLC的性能與循環(huán)壽命。

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直流電阻(DCR)與等效串聯(lián)電阻(ESR)測試應(yīng)用

艾克賽普電池芯充放電測試系統(tǒng)解決方案17011提供符合IEC 62391標(biāo)準(zhǔn)的EDLC直流內(nèi)阻測試功能，在測試容量前，EDLC須先經(jīng)過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，來計(jì)算DCR值。

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靜電容(C)測試應(yīng)用

依據(jù)IEC 62391測試標(biāo)準(zhǔn)之直線逼近法計(jì)算法(Straight Line Approximation Method)，在測試電容(C)值前，EDLC需先經(jīng)過CC-CV充電程序來充滿電，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)及對應(yīng)時(shí)間差(Δt)與放電電流(I)來計(jì)算EDLC的電容(C)值。

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直流電阻 (DCR) 與靜電容 (C) 二合一測試應(yīng)用

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

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充放電性能與循環(huán)壽命測試應(yīng)用

艾克賽普電池芯充放電測試系統(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。

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庫倫效率測試應(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?，高精確的庫倫效率(CE)可被視為區(qū)分產(chǎn)品優(yōu)劣的重要指針。

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漏電流測試應(yīng)用

EDLC之漏電流(leakage current)量測一般需經(jīng)CC-CV模式充電達(dá)特定時(shí)間，再量測其微小充電電流，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。

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自放電測試應(yīng)用

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

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