Il sistema di test di affidabilità delle batterie Chroma 17010 è un sistema ad alta precisione progettato appositamente per testare le celle di batterie agli ioni di litio (LIB), i condensatori elettrolitici a doppio strato (EDLC) e i condensatori agli ioni di litio (LIC). La strumentazione per test è adatta allo sviluppo dei prodotti e al controllo di qualità potendo offrire ‘life cycle ‘ testing , screening dei prodotti e valutazione della qualità. Chroma 17010 con la piattaforma software esclusiva Battery Lab Expert (Battery LEx), aiuta gli utenti a consultare rapidamente le parti ( routines) di ricette gia usate in precenza oppure di aggiungerne nuove tramite una architettura multi livello che permette all’ utente di usare routines gia’ scritte ed esporlare o usarle per altri test .La funzione di gestione indipendente dei dati DUT può condividere diverse ricette DUT.
Caratteristiche della serie a circuito lineare
Rumore in uscita basso e stabile
Il Chroma 17010 è dotato di basso rumore in uscita ed elevata accuratezza della misurazione. I dati del test di corrente e tensione possono essere usati e adattati per una analisi dQ/dV con alta precisione e bassissimo rumore per una ricerca efficiente del meccanismo di invecchiamento delle batterie agli ioni di litio.
Progettazione dell'intervallo di corrente ad alta precisione e multiplo
• Commutazione rapida degli intervalli di corrente: La serie Chroma 17010 offre diverse uscite di corrente e commutazione automatica del range di misurazione, per massimizzare sempre l’ accuratezza per sequenze di test con alte e basse correnti . All’avvio della fase di test, il sistema rileva la corrente di uscita e passa automaticamente e rapidamente all' intervallo di corrente adeguato. Ciò migliora la precisione del test e la risoluzione per dati di test altamente precisi.
• Commutazione automatica dell' intervallo in modalità tensione costante: I modelli a circuito lineare Chroma 17010 supportano la commutazione automatica dell' intervallo di corrente nella modalità test a tensione costante (CV) senza alcuna interruzione nell’uscita. Sono perfetti per applicazioni come la carica flottante o la regolazione del potenziale, che richiedono un test altamente stabile e a lungo termine dell’uscita e piccole correnti.
Tre range di tensione
Il modello Chroma 17216M-10-6 integra tre intervalli di tensione, per applicazioni di sviluppo del prodotto più profuse.
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• 0V - +5V: Semicella, cella piena, test EDLC |
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Tecnologia di campionamento ad alta velocità
Chroma 17010 utilizza il campionamento di tensione e corrente ad alta velocità con doppia integrazione di calcolo per acquisire piu’ fedelmente le variazioni durante i transienti senza introdurre errori di misura . Il sistema di test avanzato offre calcoli della capacità più precisi CHE PERMETTONO DI risolvere il problema della strumentazione per test sulle batterie dove la velocita’di campionamento e’ uguale alla velocita’ di comunicazione dei dati verso il PC, INTRODUCENDO ERRORI DI MISURA CHE SI ACCRESCONO NEL TEMPO.
• Velocità di campionamento tensione/corrente interna dell’hardware: 1mS
• Velocità di campionamento del report del transiente a singolo punto: 1mS
• Velocità di campionamento del report: 10mS
Caratteristiche della serie con funzione rigenerativa di energia
Riciclo dell’energia
I modelli ad alta corrente Chroma 17010 presentano un’architettura di riciclo dell’energia ad alta precisione, alta efficienza e ottimizzata per la potenza per prestazioni piu’ in linea con le direttive ecologiche ( low carbon ) per il rispetto dell ambiente e delle emissioni di anidride carbonica . Il sistema di riciclo di test pertanto evita che durante la fase di scarico delle batteria , l’energia venga dispersa in calore , diminuendo l’ efficienza totale del sistema.
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• CC: Dà automaticamente la priorità all’energia scaricata ai canali di carica con efficienza di riciclo >80%. |
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Modalità uscita supercarica/scarica
I modelli rigenerativi Chroma 17010 offrono la funzionalità “ Booster” di corrente di uscita fino a 30 sec. Per le applicazioni impulso a corrente elevata e tempo ridotto, la modalità ‘super’ può essere impostata ed eseguita direttamente durante le sequenze , offre inoltre un range più ampio di utilizzo di corrente e potenza.
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• 17212M-6-100: Uscita di carica/scarica CC e CP al 120% |
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Risposta rapida della corrente (<1mS)
I modelli rigenerativi Chroma 17010 dispongono di un tempo di risposta della corrente di 0-1200A minore di 1ms, che può realisticamente simulare il picco di corrente istantaneo del comportamento di carica e scarica della batteria durante la guida e soddisfa inoltre gli standard dei test NEDC, FUDS, e DST.
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• 17212M-6-100S：da 10% to a 90% < 1mS |
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Integrazione e protezione del sistema
Chroma 17010 supporta l’integrazione di camere climatiche e ambientali di ultima generazione con la possibilita di registrazione dati multifunzionali . Il software Battery LEx può impostare simultaneamente i parametri e monitorare i dati, oltre a integrare automaticamente i dati del ciclatore con quelli della camera , offrendo quindi agli utenti una soluzione di test più completa.
① Registro dati integrabile
• Registrazione di temperatura (°C), tensione (V), pressione (mPa), forza (kg).
• I dati esterni in tempo reale possono essere usati per le valutazioni di interruzione e protezione (temperature).
② Protezione del sistema e rilevamento delle anomalie
• A seguito delle numerose protezioni integrate nelle ricette , il meccanismo di protezione esegue il monitoraggio e si attiva con una velocità di risposta di 1ms. Un relè del misuratore di tensione/temperatura esterno indipendente è opzionale per ottenere una protezione affidabile a due livelli.
• Il CIRCUITO DI MONITORAGGIO delle anomalie in tempo reale in ciascun tester rileva automaticamente le deviazioni in base a una LOGICA HARDWARE INDIPENDENTE . Quando LA SEQUENZA DI TEST viene interrotta, il CICLO può RIPRENDERE SENZA LA PERDITA DI ALCUN DATO dopo CHE IL FAULT VIENE resettato.
③ Camera integrabile e dispositivo di sicurezza periferico
• Il software Battery LEx offre un dispositivo di controllo di impostazione della camera e fasi di controllo della camera, che possono controllare la temperatura e l’umidità, indicare l’orario di controllo delle temperatura, il ritardo, e la temperatura di standby, oltre al timeout del controllo e alle protezioni da sovratemperatura.
• Per garantire la coerenza del test, la struttura di gestione del raggruppamento consente a tutti i canali di test nella stessa camera di sincronizzarsi sulla fase di controllo della temperatura in modo da avere dati coerenti.
• La funzione DI/DO integrata può essere collegata con il rilevamento di fumo/gas, apparecchio estintore, e allarmi per sovratemperatura, sovratensione e porta aperta. Il sistema esegue PIU CONTROLLI in base alla GRAVITA DELL’ ALLARME , incluso l’arresto del test o lo spegnimento della macchina . I dati dell’allarme possono essere inviati da remoto tramite e-mail.
Sistema di test personalizzati Chroma
Caratteristiche del software Battery LEx
Battery Lab Expert (Battery LEx) è la piattaforma software di test progettata appositamente per Chroma 17010 e offre:
1. Test di gruppo: Ciascun gruppo può controllare fino a 96 canali ed eseguire fino a 50.000 fasi.
2. Modifica variabile: Uso dei dati da registri di dati esterni per la programmazione flessibile e applicazioni complesse.
3. Integrazione camera: tramite gli I/O analogico-digitali , si puo’ eseguire il monitoraggio dello stato della camera e attivare meccanismi di protezione in tempo reale.
Browser progetto
• Creare fino a 500 progetti e costruire i piani di test corrispondenti in base ai diversi tipi di DUT o requisiti.
• Inserire rapidamente i parametri corrispondenti dal database DUT durante la modifica delle ricette, e condividere in modo semplice le ricette su DUT diversi.
• Cartella simulazione della forma d’onda: Importare i punti dati .xlsx nella cartella. La simulazione della forma d'onda può impostare l’intervallo di tempo (fisso/definito dall’utente), ingrandimento dell’uscita e intervallo di dati.
Editor di ricette
Nella struttura di modifica gerarchica (piano test → ricetta principale → ricetta secondaria),gli utenti possono condividere direttamente le ricette esistenti sostituendo le specifiche DUT o completare rapidamente un PROGRAMMA DI TEST COMPLETO , combinando in modo flessibile le ricette secondarie esistenti.
• Tipi di fasi: CC / CV / CP / CC-CP / CC-CV / CR / Forma d’onda / Riposo / Riposo comune / Controllo camera / Super CC / Super CP
• Condizioni di interruzione: Interruzione fase / Interruzione ricetta / Interruzione parametro esterno
• Andare su: Jump logico Next, End, Jump, If-then.
• Metodi di ingresso speciali: C-rate, OCV-SOC, Q%, ±V, variabile.
• Cicli a quattro livelli: Ciclo singolo fino a 999.999 volte.
• Acquisizione da 1mS a 100mS del transiente della variabile all’avvio della fase, o registrazione del valore di test all’avvio/fine della fase e definizione come variabile per il calcolo secondario.
• Protezioni nelle ricette: Tensione, corrente, temperatura camera, energia, capacità, variazione corrente/tensione, durata transizione CC-CV/CP-CV.
Esecutore ricetta
L’esecutore ricetta adotta la gestione del gruppo in base ai diversi PROGRAMMI di test. Tutti i canali nel gruppo si avvieranno simultaneamente e visualizzeranno il relativo stato del test in tempo reale senza introdurre ritardi . Quando integrato con una camera climatica, ciascun canale eseguirà automaticamente un ‘Rest’ , e il controllo della temperatura non sarà ri-avviato fino a quando tutti i canali non raggiungono la stessa condizione. Quando nella camera sono presenti più gruppi, può essere impostata un’attesa tra i gruppi.
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• Modalità di controllo: Avvia, Pausa, Riprendi, Arresta, Pausa riservata, Ignora, Avvio specificato, Pausa su jump, Anteprima. |
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Visualizzazione del grafico in tempo reale
Visualizzare in tempo reale le curvE di carica e scarica durante il test. È possibile ingrandire e rimpicciolire i dati e visualizzare i valori dei dati trascinando il mouse, oltre a poter selezionare in modo flessibile qualsiasi elemento del canale e dell'asse.
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• La generazione di un grafico in tempo reale si basa il tempo di campionamento definito dall’utente fino a 36.000 punti dati per schermata. |
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Report del test
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• Modalità di esportazione: esportazione automatica delle ricette secondarie, esportazione manuale del piano di test. |
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Controllo della camera e controllo del segnale DI/Do del sistema
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• Tre controlli della camera: fase di controllo camera, controllo remoto in tempo reale e modalità manutenzione. |
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Applicazioni dei test
Resistenza interna corrente continua (DCIR)
Il valore di resistenza interno è correlato al rapporto di carica/scarica di una batteria. Maggiore è il valore della resistenza interna, minore è l'efficienza e l’aumento della temperatura. La misurazione ACIR dei misuratori LCR tradizionali a 1KHz può valutare solo la resistenza ohmica (Ro) della batteria che influisce sulla potenza istantanea, ma non è in grado di valutare la resistenza di polarizzazione (Rp) prodotta durante la reazione elettrochimica. La valutazione DCIR include l'ACIR ed offre un metodo più preciso per il calcolo dell'effettivo effetto di polarizzazione della batteria in applicazioni di alimentazione continua. Chroma 17010 dispone di due modalità test DCIR programmabili e, con la funzione di calcolo variabile, può ottenere automaticamente i risultati del test che soddisfano lo standard IEC 61960.
• DCIR (1) si basa sulla differenza di tensione causata dalla variazione di una corrente.
• DCIR (2) si basa sulla differenza di tensione causata dalla variazione tra due correnti.
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Tensione differenziale (dV/dQ)Il segreto per ottenere una curva dV/dQ è di caricare e scaricare la batteria con una piccola quantità di corrente ( < C/20) in modo da eliminare gli effetti di polarizzazione sui risultati del test. Chroma 17010 presenta un rumore basso per disegnare curve dV/dQ in alta definizione rispetto alle curve Q, gli utenti possono visualizzare e contrassegnare in dettaglio ciascun picco caratteristico. Il test di invecchiamento consente di analizzare il sistema di invecchiamento della batteria in base alla deviazione e altezza di ciascun picco caratteristico. |
Caratteristiche della potenza dell’impulso ibrido (HPPC)Chroma 17010 dispone di un programma di modifica flessibile che può compilare le fasi del test HPPC, è usato dallo U.S. Council for Automotive Research (USCAR) per valutare le prestazioni della batteria dei nuovi veicoli elettrici. Lo scopo è di ottenere i dati della tensione del circuito aperto, resistenza ohmica (Ro) e resistenza di polarizzazione (Rp) di una profondità di scarica specifica entro un range di tensione operativa, seguendo i metodi di test standard. Stabilisce una relazione funzionale tra la profondità di scarica e la potenza di picco di carica/scarica, come indice per valutare l’invecchiamento delle celle della batteria e la capacità della potenza di uscita. |
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Capacità della batteriaÈ possibile ottenere la capacità integrando l’overtime della corrente, dall’inizio della carica/scarica fino al raggiungimento della condizione di interruzione. Gli elementi di test comuni includono il rapporto di corrente e le caratteristiche della temperatura. Il confronto dei risultati consente agli utenti di analizzare le differenze di prestazioni tra i prodotti. La maggiore precisione della misurazione della corrente/tensione e il campionamento più rapido consentono di distinguere con maggiore precisione la differenza di capacità delle celle della batteria. |
Ciclo di durata della batteriaIl ciclo di durata è uno degli elementi di prova più importanti per le batterie. In base allo scopo dell'esperimento, testa la stessa batteria attraverso ripetute condizioni di carica e scarica fino a quando la capacità non scende all'80% e quindi calcola il numero di cicli. Il test del ciclo di durata può essere utilizzato per valutare le prestazioni della batteria o definire le condizioni di utilizzo. |
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Efficienza coulombica (CE)CE è calcolata dal rapporto della capacità di carica/scarica con la batteria completamente carica e quindi completamente scarica. Buone batterie presentano una maggiore CE e richiedono elevata precisione e strumentazioni stabili per distinguere le differenze. Chroma 17010 offre un test CE accurato che può stimare la durata della batteria con solo alcuni cicli. |
Velocità di carica e scaricaLa batteria viene caricata e scaricata a diverse correnti per valutare in che modo sono mantenuti i livelli di tensione e la capacità. I risultati del test sono spesso usati per regolare la proporzione dei materiali attivi durante lo sviluppo del prodotto oltre che per la verifica delle prestazioni delle batterie di potenza per la carica e scarica rapida. |
Sistema di calibrazione opzionale e accessori di sistema
Calibratore automatico per sistema di test per celle di batteria
Il Chroma A170103 è una strumentazione completa di calibrazione e verifica automatica con una serie di componenti standard per la calibrazione ad alta precisione integrati per attività di test programmabili. Chroma A170103 si applica ai prodotti Chroma 17010 fino a 150A per garantire che la strumentazione mantenga l’elevata accuratezza e tracciabilità.
• Verifica degli standard coerenti: riduzione degli errori umani e variabili di test.
• Calibrazione e verifica efficienti: riduzione dei costi della manodopera.
• Generazione automatica di test report : gestione dei record sulla manutenzione e tracciabilità.
Specifiche ambientali ed esterne
