多通道電池評(píng)價(jià)測試系統(tǒng)

1470E多通道電池評(píng)價(jià)測試系統(tǒng)特點(diǎn)：

1. 同步阻抗測量
輸力強(qiáng)145x系列FRA（選項(xiàng)）可以與1470E結(jié)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(zhǔn)確度和精度。1455 FRA 在10mHz至1MHz頻率范圍內(nèi)提供高性能的阻抗測量；而針對(duì)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(tǒng)的一部分，由計(jì)算機(jī)通過串口進(jìn)行自動(dòng)控制。如SOFC等電池在不同溫度下（高達(dá)1000C）的測試。

2. 以太網(wǎng)控制
1470E和145xFRA 可以通過以太（Ethernet）網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行本地和遠(yuǎn)程控制，這使得實(shí)驗(yàn)設(shè)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(tǒng)提供的輔助選項(xiàng)只能用來測量直流功能。本系統(tǒng)（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(duì)整個(gè)電池整體或部分（如陰極或陽極）進(jìn)行阻抗測量。這種功能允許詳細(xì)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(biāo)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(fù)載下的電池，多通道1470E可并聯(lián)以提供高直流負(fù)載（高達(dá)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，阻抗測量通道沒有攜帶高直流電流，只施加小幅AC信號(hào)，因此會(huì)更加靈敏、帶寬更高，提供高品質(zhì)的阻抗結(jié)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(shí)驗(yàn)
FRA與電源測試系統(tǒng)是高度集成的，實(shí)現(xiàn)了DC和AC 阻抗的快速同步轉(zhuǎn)換。

6. 安全/終止限制檢查
當(dāng)達(dá)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(yīng)，防止過度測試或損壞。用戶會(huì)被告知安全范圍，必要的時(shí)候，允許采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)。

7. 阻抗精度和穩(wěn)定性
Solartron145x頻響儀的測量精度在10mHz到1MHz全頻率范圍內(nèi)為0.1%和0.1。頻率帶寬度精度高。阻抗選項(xiàng)提供了交流測量性能，整個(gè)測量范圍內(nèi)重復(fù)性和穩(wěn)定性非常好。本系統(tǒng)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)積分可以優(yōu)化測試時(shí)間，抑制噪音和干擾信號(hào)。在有干擾噪音情況下增加積分時(shí)間，無噪音頻率時(shí)采用高速測量方式，達(dá)到無噪音結(jié)果和優(yōu)化測量速度的結(jié)合。

9. 直流偏置抑制
輸力強(qiáng)145x頻響儀可對(duì)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(nèi)，從而提供精準(zhǔn)，無噪音干擾的測量結(jié)果。

1470E實(shí)驗(yàn)

1. 多通道DC測試功能
1470E的每個(gè)獨(dú)立恒電位/恒電流儀通道是由專用的高性能數(shù)字信號(hào)處理器所控制，提供準(zhǔn)確瞬時(shí)的測試控制、數(shù)據(jù)平均和安全限制功能。可進(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(zhǔn)確和可重現(xiàn)的技術(shù)阻抗研究方法，尤其針對(duì)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(tǒng)（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?cái)U(kuò)散特性分析中，需要測量時(shí)間可能會(huì)延長，因?yàn)樵诿總€(gè)頻率下必須至少有一個(gè)周期的波形。這可能會(huì)導(dǎo)致成幾個(gè)小時(shí)的測試運(yùn)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(jì)量方法（多正弦/快速傅立葉變換FFT分析），后者可以在系統(tǒng)的整個(gè)頻率范圍內(nèi)使用，但對(duì)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(nèi)的激勵(lì)。多正弦波波形類似于隨機(jī)噪聲，但實(shí)際上是選擇的幾個(gè)波形的疊加。被測試系統(tǒng)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(shù)據(jù)的比率，可得到在原激勵(lì)波形的頻率阻抗的結(jié)果。例如，三個(gè)數(shù)量級(jí)頻率可以同步獲得，如從1Hz到1mHz的阻抗結(jié)果，在單次測量以1mHz為帶頻的基礎(chǔ)上需要1000秒（16 分鐘）。相比之下，以單正弦波從1Hz至1mHz，每數(shù)量級(jí)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(duì)測量速度要求較高的實(shí)驗(yàn)，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)非常快速，但由于涉及到多個(gè)頻率同時(shí)測量，準(zhǔn)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(shè)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(shí)的頻率；
• 一個(gè)系統(tǒng)默認(rèn)的波形頻率選擇清單，幫助客戶選擇適當(dāng)?shù)念l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(lì)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(duì)幅值。
頻率選擇功能，可以減少電化學(xué)體系非線性所引起的問題，并獲得對(duì)數(shù)間隔的數(shù)據(jù);給予非常相似的單正弦掃描技術(shù)的結(jié)果，同時(shí)保留了速度優(yōu)勢。

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(nèi)燃機(jī)的升級(jí)換代產(chǎn)品。燃料電池是將氫等化學(xué)燃料能直接轉(zhuǎn)換為電能的系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)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(jī)，都可以直接測量。通過并聯(lián)通道及添加外部功率放大器，可以使系統(tǒng)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(xiàng)附件來完成測試。

電池：

筆記本、手機(jī)、PDA、照相機(jī)、攝像機(jī)和電動(dòng)工具等除要求電池安全環(huán)保可再生外，還希望電池性能達(dá)到：長循環(huán)壽命、長待機(jī)時(shí)間、短充電時(shí)間、長放電時(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(duì)整個(gè)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(huán)壽命和一次電池非破壞研究提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)，來改進(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(xù)負(fù)載提供電源，但不適宜應(yīng)用于脈沖或暫態(tài)負(fù)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(fù)載驅(qū)動(dòng)，如發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)或電動(dòng)車急加速等。電容器具有其它電源沒有的優(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(duì)此類測試提供極大方便。

常規(guī)電化學(xué)：

有很多常規(guī)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。