Chroma 17010電池信賴性測試系統是專為鋰離子電池芯(Lithium-ion Battery Cells, LIB Cells)、電氣二重層電容器 (Electric Double Layer Capacitors, EDLCs) 與鋰離子電容器(Lithium-ion Capacitors, LICs) 等儲能元件測試而開發的專業充放電測試設備，適合於產品開發、性能評價、壽命驗證與產品選型等用途。
Chroma 17010系統提供線性電路系列與能源回收系列兩種不同的設計架構機種；線性電路系列提供低輸出雜訊與高量測精度特性，適合產品開發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熱優勢，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系統採用Battery Lab Expert (Battery LEx)軟體平台，使用者能透過多層配方架構快速引用已存在配方或新增配方，完成計畫編輯與修改，獨立的待測物資料管理功能，可以實現不同待測物配方共用的優點。
除了常見的充放電測試工步外，Battery LEx還結合C-rate、OCV-SOC、Q%、工況模擬與溫箱控制模式，可滿足USABC、IEC 與GB/T等國際測試標準與各類型測試應用；測試執行與監控設計採用群組管理方式，便於快速掌握測況，也可在測試進行中執行多種控制，包含：工步跳躍、工步暫停、預約暫停、指定啟動與測試復歸等。
Chroma 17010系統整合了高精度多功能數據記錄器，可即時量測待測物溫度、電壓與壓力，且進階地作為截止與保護條件，更支援整合多種廠牌恆濕/溫箱，使用者可藉由溫箱控制工步下達命令，並內建溫箱同動機制與二次調整功能，提升操作便利性。
Chroma 17010系統在安全性設計上提供軟/硬體偵測保護、設備異常監控和可選配的獨立外部儀表繼電器硬體偵測防護三大安全機制，保障鋰離子電池芯測試實驗安全。
17208M-5-12C 超高精度充放電測試機
Chroma 17208M-5-12C是一台針對高精密測量應用而設計的超高精度可程式充放電測試設備。常見應用如：庫侖效率分析、容量差分分析與電壓差分分析等，需要測試設備能長時間且高穩定度、高精確度與高精準度地量測電池的電壓與容量，以獲取高品質的測試數據，無需後處理數據。Chroma 17208M-5-12C不但具備4個電流檔位(12A, 4A, 0.4A, 40mA)，充放電的電壓量測範圍為0至5V，每通道皆配有屏蔽線可切斷噪音源的傳播路徑，能將噪音源與設備隔離提升量測品質。
高穩定度、高精確度與高精準度
17208M-5-12C透過縝密的電路與機構設計，有效阻隔設備廢熱影響高精密電路與元件，提高長時間量測穩定性。另外，量測精準度高達±0.01% of F.S.能把關每次測試的一致性，而量測精確度規格達±% 0.001% of F.S.提高每筆量測值的重複性。
• ±0.01% of F.S.量測精準度 (Accuracy)
• ±0.001% of F.S.量測精確度 (Precision)
高解析度、低輸出雜訊
17208M-5-12C採用24位元ADC，提升量測解析度給予使用者更高鑑別度的測試數據，真實地呈現待測物的電氣訊號。
• 電壓量測解析度達：1μV
• 電流量測解析度達：0.01μA
有效簡化DVA測試資料處理
Differential Voltage Analysis(DVA)是一種被用來評價電池老化分析的一種方法，然而應用上常會因設備精確度、精準度規格不佳，使得其特徵峰難以被清楚辨識，進而需要花費眾多人力資源進行平滑化演算法以及承擔曲線失真的風險；17208M-5-12C提供全程電流輸出穩定、確保長時間測試精準來排除因量測跳動誤差造成曲線雜訊量過大，得到清晰可辨的DVA曲線特徵峰。
17010 全系列機種
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量測檔位切換，適合應用於同時涵蓋大電流及小電流的測試計畫。工步開始執行時，系統會 偵測輸出電流大小並自動且快速切換合適的電流檔位，來提升其量測精度與解析度以確保測試資料的準確度。
定電壓模式下自動切換檔
Chroma 17010線性電路系列機種支援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定極小電流輸出的測試。
DST應用測試與電流檔位對應示意圖(採用17216M-6-12機種分檔範圍)
定電壓測試電流切換示意圖
長時間輸出穩定度高
Chroma 17010具備低輸出雜訊與高測量精度，其測試電流與電壓資料可轉換成高精確的電壓差分曲線及清晰的特徵峰，能有效率的研究鋰離子電池老化機制。
電壓電流實際測量精度
差分電壓曲線測試
高速採樣測量技術
Chroma 17010透過高速的電壓及電流採樣搭配雙重積分法計算，不失真地準確擷取測試中的瞬態變化，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採樣速度紀錄關鍵數據而造成較大累計誤差。
• 硬體內部電壓 / 電流採樣率：1mS
• 報表單點暫態資料採樣率：1mS
• 報表採樣率最快：10mS
一般充放電機取樣率
Chroma 17010充放電取樣率
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，對於短時間下大電流脈衝測試應用可直接透過此工步做設定與執行，提供更廣泛的電流與功率使用範圍。
• 17212M-6-100S：提供CC與CP超級充放電輸出120%
混合動力脈衝能力特性應用(HPPC)
快速電流響應(<1mS)
Chroma 17010系統能源回收系列具備0 - 1200A電流爬升時間<1mS的能力，能更真實的模擬電池於行車過程中瞬間峰值電流充放電行為，滿足NEDC、FUDS和DST等測試資料。
• 17212M-6-100S：10% to 90% < 1mS
0 - 1200A電流爬升時間 <1mS
一機內建三種電壓範圍
Chroma 17216M-10-6 機種可透過軟體設定選擇三種電壓範圍以適合更多樣產品開發應用。
• 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
動態波形載入功能
Chroma 17010 可將預載電流或功率的動態充放電波形，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。
• 支援動態時間與固定時間模式(最小輸出間隔10 mS)
• 最多動態預載入6,400,000點的資料執行測試計畫
車載動態模擬
能源回收架構
Chroma 17010系統針對大電流機種實現低碳排的綠能產業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：自動優先將放電的電能轉移到充電的通道，回收效率約80%
• AC回收：多餘電能回收到AC端，回收效率約60%
• 設備回饋電網電流總諧波失真 <5%
能源回收式架構示意圖
漣波輸出
Chroma漣波電流測試解決方案目的是將頻率為100Hz至20kHz的交流電流疊加到現有的17010充電和放電系統(型號17212M-6-100S)，模擬電動汽車逆變器的行為或充電樁交流電流加熱電池的行為。
• 漣波頻率從100Hz到20kHz，振幅可達75App，並聯可達150App (可客製)
• 獨立交直流電路，對直流充放電截止判斷的影響最小
• 各種CC、CV、CP充放電模式的漣波電流疊加
電流並聯輸出
Chroma 17010全系列機種支援動態並聯功能，可將閒置的連續通道並聯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。
資料保護與復歸功能
電力失效的資料復歸機制：選配UPS不斷電系統可在電力失效時，將測試資料暫存於IPC資料庫，並於電力問題排除後自動取得復歸資料狀態，由中斷點接續測試，報表資料亦不會中斷。
系統整合與安全防護
Chroma 17010支援多種知名廠牌溫箱與整合多功能數據記錄器，可透過Battery LEx軟體同時進行參數設定及數據監控，測試資料自動合併於測試報表中，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)
系統安全防護與異常偵測
• 內建多種的配方保護項目，保護機制以1mS的響應速度進行量測監控與保護動作，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。
• 實時系統異常偵測，各測試單機自動依據獨立邏輯偵測異常，若發生異常中斷可接續執行任務且資料不遺漏。
溫箱及周邊安全工程整合
• 內建溫箱設定與控制工步，可由軟體設定溫控的超時與過溫保護，溫箱除控制溫/濕度外亦可指定溫箱控溫時間、延長時間與待機溫度。
• 通道群組化管理架構，讓同一溫箱下的所有待測物通道同時進入溫控階段，確保測試狀態的一致性。
• 內建DI/DO設定功能，可連結如煙霧/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，而告警資訊可透過e-mail完成遠距通知。
Battery LEx 軟體功能
Battery Lab Expert (Battery LEx) 是專為Chroma 17010所開發綜合以下三大特色及多項應用功能的測試軟體平台。
• 群組化測試：每個群組最多可控制達96通道數與執行多達50,000個工步。
• 變數編輯功能：搭配外部數據記錄器可量測電壓、溫度、與壓力，以進行彈性編程與複雜應用。
• 整合安全型溫箱：透過DI/DO擴增來即時監控溫箱實時狀態及保護機制。
專案瀏覽器
• 簡易管理：可以加入多達500個專案，並根據不同的DUT類型或測試需求，構建相應的測試計劃。
• 直觀顯示與即時修改：方便查閱與調整測試計劃的DUT規格、波形模擬數據和配方內容，瀏覽過程即時參數修改與儲存。
• 測試物資料庫：將待測物規格建檔，配方編輯時可快速對應參數條件，也便於共用配方測試。
• 工況模擬：以 xlsx 格式匯入資料點，可設定時間間隔(等間隔 / 自定義間隔)、輸出倍率、數據範圍。
工況模擬資料夾
待測物資料庫
專案瀏覽器
配方編輯器
• 分層結構：測試計劃最多可建立50,000個工步。(SR->MR->TP) 。
• 輕鬆創建：創建新配方以滿足各種類型的測試應用。
• 快速編輯：通過組合創建的配方完成測試計畫。
• 特殊設定表示法：提供C-rate / OCV-SOC / Q% / ±V / 變數 的特殊設定在編輯配方時使用。
• 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暫態擷取功能，記錄工步起始/結束瞬間變量定義為變數，進行二次計算。
配方執行器
• 多群組啟動測試。
• 多種控制模式：開始、暫停、復歸、停止、預約暫停、跳下一步、指定啟動、暫停後跳工步、配方預覽。
• 即時測試狀態：單通道與全群組測試數據即時顯示。
• 支援動態並聯設定。
配方執行器
即時圖表顯示器
• 多圖監控：提供即時顯示畫面最多4組，支援每組畫面最多2通道測試比較。
• 圖形擷取：支援時間凍結功能來進行測試曲線儲存。
• 多軸分析：提供雙Y軸資料顯示。
即時圖表
測試報表
• 匯出模式：子配方自動匯出，時間設定自動匯出與手動匯出。
• 數據有效位數調整，最多至小數點9位。
• 報表類型：通道報表、工步報表。
• 自由調整報表項目與欄位順序。
測試報表預覽
溫箱與測試系統DI/DO訊號控制
• 延遲時間功能：到達設定溫度後的靜置時間設定，確保內部待測物溫度與溫箱溫度更接近一致。
• 循環調溫設定：搭配溫度記錄器可在溫箱達到設定溫度後，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。
• 結束測試設定：結束控溫、調整為指定溫度、維持溫度。
• 雙重保護控制：過溫保護、溫控逾時保護。
• 外部設備控制：提供三色燈訊號控制、繼電器訊號控制。
• 同步溫控功能：支援自動等待機制，當所有通道達"溫控工步"時，才開始進行溫箱控溫，確保測試一致性。
• 溫控繼承機制：可在主控群組測試完成後，自動由其他群組繼承溫箱控制運作。
溫箱控制系統
管理
• 警告通知：設定e-mail來提供異常告警訊息。
• 配方移動：配方與測試計劃的匯入/匯出 / 移轉。
• 數據管理：管理者可設定自動刪除或手動刪除系統數據。
• 強制全域保護：設置配方強制保護項目，防止人員遺漏設定，加強測試安全性。
測試計劃匯入/匯出
鋰電池測試應用
漣波電流疊加應用
交流電流加熱鋰離子電池的效率驗證
電解質在零下溫度時其導電度將大幅下降，而高內阻大幅降低了電池的功率能力，使其充電效率下降。因此，電池預熱選項之一，即是透過直接交流電流加熱電池使其恢復充電效率，而交流電流頻域選擇，建議以不使電池發生電化學反應為主。
交流電流加熱鋰離子電池的效率驗證
漣波對鋰離子電池的劣化評價
漣波主要來自電動車逆變器，當漣波的頻率超出電池管理系統偵測頻域範圍且漣波電壓超出電池上限電壓(例如漣波頻率為電池管理系統電壓偵測頻率之倍頻)，將可能加速電池劣化，特別在低溫時電池芯內阻提高數倍的條件下。
漣波對鋰離子電池的劣化評價
電壓微分(Differential Voltage)測試應用
繪製dV/dQ曲線的關鍵是採用小電流(< 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低量測雜訊的特色能協助使用者繪製高清晰的dV/dQ對應Q的曲線，可細緻地觀察與標示各特徵峰。透過老化實驗可以基於各特徵峰的偏移與高度來研究電池老化機制。
dV/dQ測試
電池直流內阻(Direct Current Internal Resistance, DCIR)測試應用
電池內阻值關係著電池可應用充/放電倍率，內阻越大效率越差且易發熱溫升而老化加速。傳統LCR Meter 1KHz的交流內阻(ACIR)量測方法， 只能評估出影響瞬間功率輸出的歐姆電阻(Ro)，但無法評估電化學反應時所產生的極化電阻(Rp)；直流內阻(DCIR)的評估即包含ACIR的阻值，其測試方式更貼近於車用電池連續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
鋰離子電池等效電路模型
DCIR 測試 (1)
DCIR 測試 (2)
HPPC(Hybrid Pulse Power Characteristic)測試應用
Chroma 17010彈性編輯程序可進行HPPC(混合動力脈衝能力特性)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範圍內，依據規範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資料，建立放電深度與充放電峰值功率之函數關係，作為評價電池芯老化與輸出功率能力的指標。
混合動力脈衝能力特性應用(HPPC)
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、電壓量測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。
電池循環壽命測試應用
循環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%並計算可循環次數。而循環壽命試驗可用來評鑑電池性能優劣或定義適合的使用條件。
庫倫效率測試應用
將電池滿充電後再滿放電測試，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藉少量循環來預估電池壽命。
庫倫效率測試
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，電壓平台的維持程度與電容量測試結果，常見於材料開發過程中的活性物質比例調整與動力電池對於快速充放電的表現驗證上。
倍率充放電測試
選配校正系統與系統配件
漣波電流疊加測試裝置
Chroma漣波電流疊加測試系統是由可程式高頻交流測試器、交直流解耦合模組及直流充放電測試器組成，獨立的交流與直流迴路可應用於多種充放電模式，並對直流充放電測試的截止判斷影響較小，有助於循環壽命比對。
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電池芯測試數據記錄器
Chroma A172013多通道電壓型與A172014多通道溫度型數據記錄器，可作為17010系統的量測輔助通道，能夠在執行充放電測試時同時對待測物進行實時的溫度與電壓監控，透Battery LEx軟體，將數據整合於測試報表中，並可設置上限保護，保障測試安全。
• 每通道採用獨立24位元ADC取樣。
• 具備冷點補償功能。
• 可單機使用或任意並接電壓型或溫度型記錄器，最多可擴充至128通道。
備註：
*1：A172013與A172014模組可同時整合使用
*2：精度標稱條件在100ms取樣、23±5℃下，不含測試線材誤差
*3：取樣時間為單機規格，不包含資料整合傳輸
電池芯測試系統自動校正器
Chroma A170103是一套自動化校正與驗證設備，內置多項高精度校準標準組件，可程式化控制複數通道的校正任務，適用於Chroma 17010系列150A以下的產品，確保設備維持高精度與可追溯性，為Chroma高精度測試解決方案的一環。
• 一致性的標準檢查方法：科學方式降低人因錯誤和量測變量
• 提高校準和驗證工作的效率：降低人力負擔且節省成本
• 自動生成報表：可追溯性與易於管理維護紀錄
系統櫃尺寸與作業環境
