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多通道電池評價(jià)測試系統

簡(jiǎn)要描述:1470E CellTest多通道電池評價(jià)測試系統是主要針對電池、燃料電池和級電容器等儲能裝置設計制造的直流(DC)和阻抗(AC)特性研究的綜合測試系統;同時(shí)基于該系統的高速、寬測量范圍及高分辨率,也廣泛應用于傳感器、涂層、腐蝕及常規電化學(xué)測試與分析。

  • 產(chǎn)品型號:1470E CellTest
  • 廠(chǎng)商性質(zhì):生產(chǎn)廠(chǎng)家
  • 更新時(shí)間:2024-07-16
  • 訪(fǎng)  問(wèn)  量:6342
  • 產(chǎn)品簡(jiǎn)介

輸力強(Solartron )1470E CellTest多通道電池評價(jià)測試系統擁有八個(gè)獨立通道,每通道標配4A電流,阻抗提供單波,多波和諧波技術(shù),輔助分壓可測試單體陰/陽(yáng)極,電池組及單體同步EIS,八個(gè)溫度監測接口

1470E多通道電池評價(jià)測試系統特點(diǎn):

1. 同步阻抗測量
輸力強145x系列FRA(選項)可以與1470E結合完成多個(gè)電池的同步阻抗測量。該系列產(chǎn)品采用了單一正弦相關(guān)性和多正弦/ FFT的阻抗分析技術(shù),提供較高的測量速度、準確度和精度。1455 FRA 在10mHz至1MHz頻率范圍內提供高性能的阻抗測量;而針對10 mHz至100kHz 的常用頻率范圍的研究者,可以選用1451 FRA??梢詫囟瓤刂谱鳛橄到y的一部分,由計算機通過(guò)串口進(jìn)行自動(dòng)控制。如SOFC等電池在不同溫度下(高達1000C)的測試。

2. 以太網(wǎng)控制
1470E和145xFRA 可以通過(guò)以太(Ethernet)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行本地和遠程控制,這使得實(shí)驗設定和體系檢測可以在不同房間或不同樓房

3. 陽(yáng)極/陰極DC和AC阻抗(選件)
通常電池/燃料電池測試,系統提供的輔助選項只能用來(lái)測量直流功能。本系統(帶輔助通道安裝選件)不僅支持循環(huán)伏安等DC測試,同時(shí)可對整個(gè)電池整體或部分(如陰極或陽(yáng)極)進(jìn)行阻抗測量。這種功能允許詳細研究電極材料或電池堆中某個(gè)電池的狀況。單正弦波或FFT /多正弦技術(shù)都可用于這一測試。

4. 高功率直流及阻抗測試
1470E的任一通道電壓和電流的標配范圍為10V / 4A。如需測試高功率電池,例如測試燃料電池堆或負載下的電池,多通道1470E可并聯(lián)以提供高直流負載(高達28安培),然后使用另一個(gè)通道進(jìn)行阻抗并聯(lián)測量。在這種情況下,阻抗測量通道沒(méi)有攜帶高直流電流,只施加小幅AC信號,因此會(huì )更加靈敏、帶寬更高,提供高品質(zhì)的阻抗結果。如果必須增加電壓范圍,Solartron提供功率放大器來(lái)提高施加電壓和電流范圍。

5. 快速切換實(shí)驗
FRA與電源測試系統是高度集成的,實(shí)現了DC和AC 阻抗的快速同步轉換。

6. 安全/終止限制檢查
當達到電池的值或超安全范圍時(shí),1470E的每個(gè)通道處理器將立即響應,防止過(guò)度測試或損壞。用戶(hù)會(huì )被告知安全范圍,必要的時(shí)候,允許采取適當的行動(dòng)。

7. 阻抗精度和穩定性
Solartron145x頻響儀的測量精度在10mHz到1MHz全頻率范圍內為0.1%和0.1。頻率帶寬度精度高。阻抗選項提供了交流測量性能,整個(gè)測量范圍內重復性和穩定性非常好。本系統阻抗的測量精度涵蓋頻率和阻抗的全部范圍。

8. 自動(dòng)積分
在正弦波或FFT工作模式,自動(dòng)積分可以?xún)?yōu)化測試時(shí)間,抑制噪音和干擾信號。在有干擾噪音情況下增加積分時(shí)間,無(wú)噪音頻率時(shí)采用高速測量方式,達到無(wú)噪音結果和優(yōu)化測量速度的結合。

9. 直流偏置抑制
輸力強145x頻響儀可對任何直流偏置抑制。這使所有的阻抗測量得以在敏感的測量范圍內,從而提供精準,無(wú)噪音干擾的測量結果。

1470E實(shí)驗

1. 多通道DC測試功能
1470E的每個(gè)獨立恒電位/恒電流儀通道是由專(zhuān)用的高性能數字信號處理器所控制,提供準確瞬時(shí)的測試控制、數據平均和安全限制功能??蛇M(jìn)行較寬范圍的恒電位(電壓控制)和恒電流(電流控制)測試技術(shù),其中包括:

• 開(kāi)路電位
• 循環(huán)伏安
• 恒定和掃描電位/電流控制
• 高速電位/電流脈沖技術(shù)
• 電位/電流階躍
• 線(xiàn)性極化電阻
• 歐姆降測量(精確的分析等效串聯(lián)電阻ESR)

2. 高速多通道阻抗測試
單正弦波相關(guān)技術(shù)
單正弦波相關(guān)是準確和可重現的技術(shù)阻抗研究方法,尤其針對電池阻抗研究。Solartron的高性能145x頻響儀供非常高的測量速率,能在短短幾秒鐘完成從10Hz至1MHz的電池阻抗掃描!單正弦相關(guān)技術(shù)覆蓋系統(從10mHz至1MHz)的全部帶寬。
多正弦波/傅立葉變換分析
單正弦相關(guān)技術(shù)提供了非??焖俚淖杩狗治?。但在較低的頻率,例如在電池擴散特性分析中,需要測量時(shí)間可能會(huì )延長(cháng),因為在每個(gè)頻率下必須至少有一個(gè)周期的波形。這可能會(huì )導致成幾個(gè)小時(shí)的測試運行。例如一個(gè)單波1mHz的測量至少需要1000秒(>16分鐘),但是145x系列頻響儀,提供了另一種計量方法(多正弦/快速傅立葉變換FFT分析),后者可以在系統的整個(gè)頻率范圍內使用,但對于低頻率的測試特別有效。
多個(gè)正弦波頻率同時(shí)用于測試體系,提供整個(gè)頻率范圍內的激勵。多正弦波波形類(lèi)似于隨機噪聲,但實(shí)際上是選擇的幾個(gè)波形的疊加。被測試系統的電位和電流波形同時(shí)被捕獲和分析,同時(shí)利用FFT技術(shù)和頻譜數據的比率,可得到在原激勵波形的頻率阻抗的結果。例如,三個(gè)數量級頻率可以同步獲得,如從1Hz到1mHz的阻抗結果,在單次測量以1mHz為帶頻的基礎上需要1000秒(16 分鐘)。相比之下,以單正弦波從1Hz至1mHz,每數量級10個(gè)點(diǎn)測量,需時(shí)約80分鐘(5倍的時(shí)間)。這使得多正弦/FFT的方法非常適合對測量速度要求較高的實(shí)驗,例如,隨時(shí)間的變化的體系必須在體系變化前完成快速測量。FFT技術(shù)非??焖?,但由于涉及到多個(gè)頻率同時(shí)測量,準確度可能低于單一正弦相關(guān)波。145x系列頻響儀為此提供了一些非常先進(jìn)的設施,以幫助用戶(hù)*大限度地減少這些影響:

• 用戶(hù)可選擇在多波測量時(shí)的頻率;
• 一個(gè)系統默認的波形頻率選擇清單,幫助客戶(hù)選擇適當的頻率;
• 自動(dòng)波形優(yōu)化,盡量減少多正弦波任何雜峰。
頻率選擇功能,在總體激勵水平不變情況下,讓多波測量利用更少的頻率,可以降低測量噪聲,使得每個(gè)頻率有更高相對幅值。
頻率選擇功能,可以減少電化學(xué)體系非線(xiàn)性所引起的問(wèn)題,并獲得對數間隔的數據;給予非常相似的單正弦掃描技術(shù)的結果,同時(shí)保留了速度優(yōu)勢。

 

 

高速8通道恒電位/恒電流儀

型號

每臺1470E提供8個(gè)獨立的恒電位/恒電流儀,可以同時(shí)對8個(gè)不同體系進(jìn)行測試,每個(gè)通道獨立,對每個(gè)體系可以進(jìn)行相同測試,也可以進(jìn)行不同測試。許多常規的標準電化學(xué)測試均包含在內:充/放電、開(kāi)路電壓、動(dòng)電位、動(dòng)電流、循環(huán)伏安、線(xiàn)性?huà)呙?、計時(shí)電流/庫侖,計時(shí)電位、快速脈沖及階躍、阻抗測量、歐姆降測定。

主機包含CellTest軟件和一套8根1m的電極連接線(xiàn).

1470E  (includes CellTest software and 147001A  set of 8 cables, 1m)
FRA 頻率響應儀

145x系列FRA模塊可以與1470E結合完成多個(gè)電池的同步阻抗測量。該系列產(chǎn)品采用了單一正弦相關(guān)性和多正弦/ FFT的阻抗分析技術(shù),提供*高的測量速度、準確度和精度。多達8個(gè)預留通道的FRA機箱,選配阻抗測試所需通道數的相應模塊及個(gè)數。

12XX系列FRA可以與1470E結合完成一個(gè)通道的同步阻抗測量。GPIB接口,跟據測試需求選擇單一FRA。每個(gè)FRA又可以單獨作為頻響儀使用,經(jīng)濟實(shí)用。

1400A ( 阻抗分析主機箱,可容納多達8個(gè)145x模塊)

1455A  (10μH z~1MHz)
1451A (10μH z~100KHz)

 

1260A (10μH z~32MHz)

1255B (10μH z~1MHz)

1252A (10μH z~300KHz)

8通道溫度及控制選項
提供8個(gè)溫度測量通道,可匹配E,J,K及T型熱電偶。每一個(gè)1470E通道可以指一個(gè)溫度測量通道,用于溫度檢測、提供溫度安全限并控制終止測試。此選項還可控制一些同步開(kāi)關(guān),用于控制電磁閥、繼電器、加熱器等外部設施。14703A
輔助電壓測定模塊

需要與14703A相連使用。內置多路轉換器可以提供1470E8個(gè)通道的輔助電壓測定,每個(gè)通道可以輸入4個(gè)不同差分電壓的測量,能用來(lái)對測試下的燃料電池或電化學(xué)池內部檢測電壓,一個(gè)1470E通道*多可以測得5處的同步電壓/阻抗:
● 從同一測試電池之不同部分進(jìn)行同步差分DC電壓測量,如:在一電池內跨陽(yáng)極或陰極,或在一電池堆內跨不同單電池。
● 可對整個(gè)電池整體或部分(如陰極或陽(yáng)極)進(jìn)行阻抗測量。陽(yáng)極/陰極阻抗測量需要FRA選項。
● 與外部監測設備如:酸度計、壓力傳感器、光感測器…等進(jìn)行同步DC電壓測量。
● 需配置輔助電壓測量連接線(xiàn),1m 或2m。

14702A

147021A (1m連接線(xiàn))

147022A (2m連接線(xiàn))

外部功率放大器選項
1470E的任一通道電壓和電流的標配范圍為10V / 4A,如果儀器內置4A無(wú)法滿(mǎn)足您的應用,可以使用外置功率放大器來(lái)提高施加電壓和電流范圍。

Boost 12V20A (+12V/-3V,+20A)
Boost 24V10A (+24V/-3V,+10A)
Boost 50V5A (+50V/-3V,+5A)

 

 

Boost 50V25A (+50V/-3V,-25A 僅放電模式)

Boost1470CABLES (連接電纜)

軟件
系統標準配置軟件CellTest 軟件
針對多通道電化學(xué)應用,如腐蝕和電化學(xué)應用程序,提供一系列方法設置,包括恒電位、恒電流、循環(huán)伏安發(fā),線(xiàn)性極化電阻和阻抗分析。數據可以由圖形及表格形式表現。包含塔菲爾和阻抗分析及等效電路擬合等。

Multistat軟件
USB147010ES (one 1470E )
USB147010EF (one 1470E +145X)
USB147010EC (one 1470E +12XX)
USB129603S (Zview阻抗分析及等效電路擬合軟件)

 

燃料電池:

燃料電池被看作高效、低排放和低噪聲電源,可能會(huì )成為電池,甚至內燃機的升級換代產(chǎn)品。燃料電池是將氫等化學(xué)燃料能直接轉換為電能的系統,可廣泛應用于電站(移動(dòng)式和固定式)、便攜電源(電腦和移動(dòng)通訊)和電動(dòng)電源。燃料電池主要分為質(zhì)子膜燃料電池(PEM)、磷酸燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、直接甲醇燃料電池(DMFC)、鋅空燃料電池(ZAFC)和再生式燃料電池。
1470E可以用于表征一系列寬泛的燃料電池技術(shù)的研究和發(fā)展。小型燃料電池,例如那些用于移動(dòng)通訊及PC機,都可以直接測量。通過(guò)并聯(lián)通道及添加外部功率放大器,可以使系統完成高功率電池的測試。阻抗測試可以在直流施加的條件下,表征電池的效能范圍。固體氧化物燃料電池(SOFC)這類(lèi)的高溫燃料電池,也可以通過(guò)填加溫度控制選項附件來(lái)完成測試。

 

電池:

筆記本、手機、PDA、照相機、攝像機和電動(dòng)工具等除要求電池安全環(huán)??稍偕?,還希望電池性能達到:長(cháng)循環(huán)壽命、長(cháng)待機時(shí)間、短充電時(shí)間、長(cháng)放電時(shí)間、尺寸小和重量輕等。目前電池類(lèi)型主要有鋰離子電池(包括聚合物鋰電池)、鎳氫電池、鋅空電池和堿性一次電池等。

除了標準的DC多通道測試技術(shù),如循環(huán)伏安,充放電測試和歐姆降測量外,1470E不僅提供對整個(gè)電池的交流阻抗測試,還提供陰/陽(yáng)極交流阻抗測試??蔀槎危ǔ潆姡╇姵匮h(huán)壽命和一次電池非破壞研究提供有價(jià)值的數據,來(lái)改進(jìn)電池電極材料及電池性能。

 

電容器:

電池和燃料電池的優(yōu)勢在于為連續負載提供電源,但不適宜應用于脈沖或暫態(tài)負載情況。電容器常常與電池和燃料電池等電源配合使用提供峰負載驅動(dòng),如發(fā)動(dòng)機起動(dòng)或電動(dòng)車(chē)急加速等。電容器具有其它電源沒(méi)有的優(yōu)勢,可工作于特殊溫度條件下、比電池更快充電能力并可幾千次充放電。
電容器也需要相似的電化學(xué)測試,包括循環(huán)伏安,充放電循環(huán)測試,開(kāi)放電位測試,歐姆降測量及阻抗測試。1470E提供將多個(gè)通道并聯(lián)的靈活性,對此類(lèi)測試提供極大方便。

 

常規電化學(xué):

有很多常規電化學(xué)研究,如傳感器研究、腐蝕研究、電鍍與修飾、生物研究等,1470E多通道DC和AC阻抗的分析都是高效能的工具。


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