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        多通道電池評價測試系統

        簡要描述:1470E CellTest多通道電池評價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、腐蝕及常規電化學測試與分析。

        • 產品型號:1470E CellTest
        • 廠商性質:生產廠家
        • 更新時間:2024-05-17
        • 訪  問  量:5623
        • 產品簡介

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

        1470E多通道電池評價測試系統特點:

        1. 同步阻抗測量
        輸力強145x系列FRA(選項)可以與1470E結合完成多個電池的同步阻抗測量。該系列產品采用了單一正弦相關性和多正弦/ FFT的阻抗分析技術,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,由計算機通過串口進行自動控制。如SOFC等電池在不同溫度下(高達1000C)的測試。

        2. 以太網控制
        1470E和145xFRA 可以通過以太(Ethernet)網絡進行本地和遠程控制,這使得實驗設定和體系檢測可以在不同房間或不同樓房

        3. 陽極/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測量直流功能。本系統(帶輔助通道安裝選件)不僅支持循環伏安等DC測試,同時可對整個電池整體或部分(如陰極或陽極)進行阻抗測量。這種功能允許詳細研究電極材料或電池堆中某個電池的狀況。單正弦波或FFT /多正弦技術都可用于這一測試。

        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可并聯以提供高直流負載(高達28安培),然后使用另一個通道進行阻抗并聯測量。在這種情況下,阻抗測量通道沒有攜帶高直流電流,只施加小幅AC信號,因此會更加靈敏、帶寬更高,提供高品質的阻抗結果。如果必須增加電壓范圍,Solartron提供功率放大器來提高施加電壓和電流范圍。

        5. 快速切換實驗
        FRA與電源測試系統是高度集成的,實現了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,1470E的每個通道處理器將立即響應,防止過度測試或損壞。用戶會被告知安全范圍,必要的時候,允許采取適當的行動。

        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. 自動積分
        在正弦波或FFT工作模式,自動積分可以優化測試時間,抑制噪音和干擾信號。在有干擾噪音情況下增加積分時間,無噪音頻率時采用高速測量方式,達到無噪音結果和優化測量速度的結合。

        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,無噪音干擾的測量結果。

        1470E實驗

        1. 多通道DC測試功能
        1470E的每個獨立恒電位/恒電流儀通道是由專用的高性能數字信號處理器所控制,提供準確瞬時的測試控制、數據平均和安全限制功能??蛇M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,其中包括:

        • 開路電位
        • 循環伏安
        • 恒定和掃描電位/電流控制
        • 高速電位/電流脈沖技術
        • 電位/電流階躍
        • 線性極化電阻
        • 歐姆降測量(精確的分析等效串聯電阻ESR)

        2. 高速多通道阻抗測試
        單正弦波相關技術
        單正弦波相關是準確和可重現的技術阻抗研究方法,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!單正弦相關技術覆蓋系統(從10mHz至1MHz)的全部帶寬。
        多正弦波/傅立葉變換分析
        單正弦相關技術提供了非??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,需要測量時間可能會延長,因為在每個頻率下必須至少有一個周期的波形。這可能會導致成幾個小時的測試運行。例如一個單波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頻率范圍內使用,但對于低頻率的測試特別有效。
        多個正弦波頻率同時用于測試體系,提供整個頻率范圍內的激勵。多正弦波波形類似于隨機噪聲,但實際上是選擇的幾個波形的疊加。被測試系統的電位和電流波形同時被捕獲和分析,同時利用FFT技術和頻譜數據的比率,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個點測量,需時約80分鐘(5倍的時間)。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驗,例如,隨時間的變化的體系必須在體系變化前完成快速測量。FFT技術非??焖?,但由于涉及到多個頻率同時測量,準確度可能低于單一正弦相關波。145x系列頻響儀為此提供了一些非常先進的設施,以幫助用戶*大限度地減少這些影響:

        • 用戶可選擇在多波測量時的頻率;
        • 一個系統默認的波形頻率選擇清單,幫助客戶選擇適當的頻率;
        • 自動波形優化,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,使得每個頻率有更高相對幅值。
        頻率選擇功能,可以減少電化學體系非線性所引起的問題,并獲得對數間隔的數據;給予非常相似的單正弦掃描技術的結果,同時保留了速度優勢。

         

         

        高速8通道恒電位/恒電流儀

        型號

        每臺1470E提供8個獨立的恒電位/恒電流儀,可以同時對8個不同體系進行測試,每個通道獨立,對每個體系可以進行相同測試,也可以進行不同測試。許多常規的標準電化學測試均包含在內:充/放電、開路電壓、動電位、動電流、循環伏安、線性掃描、計時電流/庫侖,計時電位、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.

        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結合完成多個電池的同步阻抗測量。該系列產品采用了單一正弦相關性和多正弦/ FFT的阻抗分析技術,提供*高的測量速度、準確度和精度。多達8個預留通道的FRA機箱,選配阻抗測試所需通道數的相應模塊及個數。

        12XX系列FRA可以與1470E結合完成一個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FRA又可以單獨作為頻響儀使用,經濟實用。

        1400A ( 阻抗分析主機箱,可容納多達8個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個溫度測量通道,可匹配E,J,K及T型熱電偶。每一個1470E通道可以指一個溫度測量通道,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關,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個通道的輔助電壓測定,每個通道可以輸入4個不同差分電壓的測量,能用來對測試下的燃料電池或電化學池內部檢測電壓,一個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行同步差分DC電壓測量,如:在一電池內跨陽極或陰極,或在一電池堆內跨不同單電池。
        ● 可對整個電池整體或部分(如陰極或陽極)進行阻抗測量。陽極/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…等進行同步DC電壓測量。
        ● 需配置輔助電壓測量連接線,1m 或2m。

        14702A

        147021A (1m連接線)

        147022A (2m連接線)

        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無法滿足您的應用,可以使用外置功率放大器來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
        針對多通道電化學應用,如腐蝕和電化學應用程序,提供一系列方法設置,包括恒電位、恒電流、循環伏安發,線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,可能會成為電池,甚至內燃機的升級換代產品。燃料電池是將氫等化學燃料能直接轉換為電能的系統,可廣泛應用于電站(移動式和固定式)、便攜電源(電腦和移動通訊)和電動電源。燃料電池主要分為質子膜燃料電池(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的研究和發展。小型燃料電池,例如那些用于移動通訊及PC機,都可以直接測量。通過并聯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)這類的高溫燃料電池,也可以通過填加溫度控制選項附件來完成測試。

         

        電池:

        筆記本、手機、PDA、照相機、攝像機和電動工具等除要求電池安全環??稍偕?,還希望電池性能達到:長循環壽命、長待機時間、短充電時間、長放電時間、尺寸小和重量輕等。目前電池類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,如循環伏安,充放電測試和歐姆降測量外,1470E不僅提供對整個電池的交流阻抗測試,還提供陰/陽極交流阻抗測試??蔀槎危ǔ潆姡╇姵匮h壽命和一次電池非破壞研究提供有價值的數據,來改進電池電極材料及電池性能。

         

        電容器:

        電池和燃料電池的優勢在于為連續負載提供電源,但不適宜應用于脈沖或暫態負載情況。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,如發動機起動或電動車急加速等。電容器具有其它電源沒有的優勢,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測試,包括循環伏安,充放電循環測試,開放電位測試,歐姆降測量及阻抗測試。1470E提供將多個通道并聯的靈活性,對此類測試提供極大方便。

         

        常規電化學:

        有很多常規電化學研究,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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