致茂電子 Chroma ATE Inc.

電池測試系統
電池測試系統

能源回收式電池模組測試系統 Model 17020

CE Mark
主要特色:
  • 電池放電能量回收功能,省電、環保、低熱能產出,效率85%
  • 具備並聯功能,可依照使用者更大電流的需求並聯最多到60個通道
  • 操作模式:定電流/定電壓/定功率放電 - 每通道功率600W, 1.25kW, 2.5kW, 5kW,10kW, 20kW, 30kW, 50kW, 60kW - 電壓 20V, 60V, 100V, 200V, 500V模組 - 最大電流 2600A (並聯)
  • 模擬動態電流充放電功能
  • 高精準度電流電壓量測
  • 快速充電與放電間電流切換, 平順不中斷
  • 充放電模式轉換時(CC-CV-CP),電流平順無突波
  • 報表資料分析功能
  • 支援斷電資料復歸功能
  • 獨立通道保護功能

    應用領域

  • 電動車電池模組
  • 電動機車動力電池
  • 電動自行車電池
  • UPS電池
  • 儲能電池
  • 電動工具電池
  • 啟動電瓶
  • 鉛酸電池

Chroma 17020系統是專門為二次電池組測試而開 發的高精密設備,適合用於電池組續航力試驗、 產品進出貨檢驗、設計驗證研究、電池組生產線 上容量學習(Learning)與測試等用途。

鑒於能源議題,綠能產品在生產時應該使用符合 環保觀念的生產方式;傳統的設備以熱能的方式 處理,放電能量虛耗成熱能,又需要更多的空調 設施,讓設備降溫。Chroma 17020系統採用可回 收能源設計架構,將電池組放電產生的電能回收 到市電或直接轉移到需要充電的電池組,解決放 電時能量虛耗的問題,除了為使用者帶來龐大的 經濟效應,也解決作業空間熱處理不易的問題, 並符合環保需求。

Chroma 17020系統具備獨立多通道的設計架構, 可支援多組的不同特性的電池組充放電測試,可 完全獨立操作。另外,通道具備可並聯功能,使 用者可以依照電池組產品的規格,簡單的調整設 備的並聯狀態,增加了使用者使用設備上的彈 性,使用者可依據待測物的測試需求數量與規格 作配置,不必因為產品些許的差異而購買多種規 格設備,可達到設備高利用率。

Chroma 17020系統搭配Battery pro軟體,具備彈 性的編程功能,可進行各通道完全獨立測試,符 合電池組高客製與多樣化的需求。

具備無接縫式充放電轉換功能,可快速的進行充 放電切換,編程中設定模擬快速充放電模式,可 模擬可種電池實際使用狀態。

高精準度的輸出與量測規格保障測試品質,適用 於需要可靠數據的檢測。例如:電池進料檢驗、 電池管理系統測試、電池組續航力測試等。應用 的範圍包含電動車廠進行的不同的電池模組效能 測試、電池模組廠進行的不同電池芯效能測試、 電池芯廠進行不同電池原料效能測試,應用領域 橫跨產業的上中下游。

針對電池測試做了多項安全設計,測試過程有過 電壓、過電流、等異常檢出功能,保障測試過程 安全;資料保存機制, 當遇到電腦異常與瞬時斷 電異常可將資料保存於記憶體不遺失並記錄中斷 狀態,重新啟動後可選擇繼續測試。

系統應用

應用領域

  • 電動車電池模組
  • 電動機車動力電池
  • 電動自行車電池
  • UPS電池
  • 儲能電池
  • 電動工具電池
  • 啟動電瓶
  • 鉛酸電池

系統功能

  • 工況模擬測試
  • 動力電池組產線容量學習測試
  • 循環壽命檢測
  • 電池組一致性測試
  • 直流內阻測試
  • 電池組續航力測試
  • 電池組電壓、容量、功率測試
  • 電池組充放電特性測試
  • 電池組可靠度測試
  • 過充、過放承受力測試
  • 溫度測試

 

能源回收最佳化利用

  • 電池組放電時的能量回收最佳化利用
    - 直接回收: 將放電中的電能轉移到需要充電的電池組
    - 電網回收: 有多餘電能回收到電網
  • 可回收能源設計,不會產生巨大的熱能消耗
  • 使用者可節省設備與環境降溫的空調費用
  • 設備回饋電網電流總諧波失真低於5%
  • 額定功率下,功率因素大於0.9
  • 回收電能廠內可直接利用
  • 當放電於額定功率20%以上時,回收效率可達約85%

regenerative battery energy discharge 

regenerative energy

簡易的並聯控制方式

簡易的並聯方式,增加使用者應用彈性,最多可並聯60通道。

Parallel function

透過並聯功能可支援多種不同功率的待測物


設備透過並聯功能即可測試不同容量的待測物,不需要更換設備。 電池模組廠商產品有大容量與小容量多種形式,若購買大功率設備,遇到小 容量電池組測試時,量測精度明顯不足;使用並聯方式測試,電池組測試可 依實際容量來設定通道並聯使用,不會有精度不符需求的問題。

Multi-channels 
Multi-channels


工況模擬

電池組的使用方式都是快速與不規格的電流狀態,透過工況模擬,電池組 的使用狀態才能真實的反應在電池上。

  • 模擬電池實際使用的動態充放電波形,在此動態電流模式下(Waveform),最大放電與最大充電電流切換時間僅需要10ms
  • 工步可設定讀取指定電腦內存放電流波形的Excel檔案
  • 每通道可儲存720000點, 進行長時間動態測試
  • 時間間隔:10ms~100s

高頻取樣量測技術(更精準容量測試)
一般電池測試機,使用電腦軟件中依據電流值計算電量。因為資料傳輸技 術有瓶頸,傳輸的速度有限制,針對動態電流的容量計算,誤差就會很 大。Chroma 藉由提高V/I 取樣率,並透過兩次積分法,提供更佳精準的容 量計算,電流變化時的資料不遺漏,不受資料傳輸速率影響。

  • V/I 取樣率 – 50KHz (每20us取樣一點)
  • 分段積分模式運算
    : 對 I 積分 – 電容量
    : 對 V x I 積分 – 能量
driving cycle simulation
driving cycle simulation

系統特色

獨立通道

  • 每通道獨立配方運行
  • 每通道獨立資料產出
  • 每通道獨立保護監測
  • 每通道獨立工步轉換

運行模式

  • 定電流/定電壓/定功率/定電壓 - 限電流充放電模式
  • 動態任意電流波形充放電模式
  • 直流內阻檢測模式
  • 靜置模式

截止條件

  • 時間/電量/電壓/電流/溫度
  • 資料收集器通道資料(選配)

保護條件

  • 過充電壓/過放電壓/過電流/過溫/過容量/迴路電阻保護
  • 資料收集器通道資料(選配)
  • 偵測電網異常後,主動切斷主迴路電源,保護安全
  • 電壓變化量/電流變化量保護
  • 變化量保護:防止電池有內短狀況發生時,可啟動保護
  • 變化量保護週期
  • CC-CV轉態時間

測試紀錄

  • 每通道測試資料獨立
  • 通道報表:工步/測試日期/測試時間/一層迴圈 (Cycle)/二層迴圈(Loop)/ 工步模式/工步時間/工步狀態/電壓/電流/容量/能源/溫度_X/資料收集器 通道資料(選配)
  • 截止報表:工步/工步號碼/狀態 /工步開始時間/工步模式/截止電壓/截止 電流/直流內阻/資料收集器通道資料(選配)

節省空間
能量回收設備不需消耗能量大體積負載與散熱空間,空間比他牌約小1/3的 尺寸。

無段轉載

  • 連續充放電無段轉換模式,充電轉放電無延遲,讓使用者可測試電池組的設計極限
  • CC轉CV充電時,無轉換突波,不會傷害到電池

動態反應時間

  • 一般模式下(CC/CV/CP/CC-CV),從最大充電電流切換到最大放電電流所需時間小於50ms(動態模式下所需時間為10ms)
  • 電流變化無突波(over shoot)發生,不造成電池損傷
Response time

溫度量測
提供簡易方便的溫度量測功能,可用於保護條件與截止條件設定。

  • 溫度量測:每通道具備溫度資料量測,範圍為 0~90℃±2℃
  • 每通道最多可串連四個溫度感測器
  • 適用於電池組表面與環境溫度量測,為過溫保護機制
Thermal sensor

充放電接頭可分離
具備單一通道可設定充電與放電接頭分離模式,適用於充放電迴路各自獨立設計的電池組。

Independent battery connections

斷電復歸
具備資料暫存功能,當取樣時間為1秒,可儲存約60分鐘資料具備測試中斷 復歸功能,當市電中斷或電腦當機,可選擇是否接續前段未完成測試流。

自動測試系統軟體平台

Chroma 17020測試系統的軟體平台Battery Pro,符合二次電池組的各項測試需求,具備高度的穩定性與安全性,並具備斷電資料保存回復功能,防範 任何資料遺漏的可能性。

友善的使用介面

  • 多語系介面:支援繁中/簡中/英文三種語言介面
  • 即時監控:系統測試狀態即時瀏覽,無須等待,通道資料與系統整合資料可同時瀏覽
  • 圖示管理:通道測試狀態透過不同圖示管理,一目瞭然,易看易懂易瞭解,立即對照狀態說明,瞭解測試狀態
  • 使用權限設定:可設定使用者操作權限,方便管理
  • 故障紀錄追蹤:獨立紀錄通道異常狀態

工步編輯

  • 可編輯255個充放電條件
  • 具備雙層迴圈功能(Cycle & Loop),每層可設定9999個迴圈
  • 可編輯動態充放電波形
  • 可編輯各種充放電條件(定電壓/定電流/定功率/定電壓-限電流/動態電流/直流內阻)
  • 截止條件: 時間/電量/電壓/電流/溫度
  • 條件完成動作: 下一步/結束/跳到某一步/靜置

報表精靈和統計報告

  • 可自定義報表格式
  • 可產出 PDF、CSV、XLS 檔案格式
  • 具備報表繪圖功能
  • 報表分析功能: 使用者可自行決定X與Y軸的參數,產出符合需求的測試報表,不需透過文書軟體產出報表
  • 可產出通道報表與截止報表
  • 可產出壽命測試報表 (Life-cycle report)、容量- 電壓比對報表(Q-V report),充放電測試報表(V/I/T-time report)等

系統整合

  • 透過軟體可整合恆溫恆濕箱,配合充放電測試做同步設定條件
  • 透過軟體可整合資料收集器,在充放電過程中,讀取多組的電壓與
  • 溫度紀錄,其條件可轉成保護啟動條件或截止條件
  • 透過軟體可整合通訊介面裝置,在充放電過程中,讀取多組的電池管理系統(BMS)的數據,其條件可轉成保 護啟動條件或截止條件
  • 溫度多功能記錄器Model 51101-64,可量測電壓與溫度
Software integration
 

thermal chambers


Chroma資料記錄器:
固定的通道資料擷取速度
單一通道資料擷取率 = 定值
最小取樣時間:200ms

 

 

 

 

高性能硬體設備

可依照使用者需求,調整不同的系統配置,可以擴充通道數目,最多可同時控制60個通道。

1.電池充放電控制器: Model 69200-1
2.交直流雙向轉換器: Model A691101
3.可回收充放電測試儀: Model 69200系列
4.溫度/多功能記錄器(選購): Model 51101-64
5. BMS資料通訊單元 Model A692000/A692001
 *可依需求支援其他設備

高性能硬體設備

可回收充放電測試儀面板說明

1. 通道標示
2. 充電狀態指示燈
3. 放電狀態指示燈
4. 待測物連接狀態指示燈
5. 並聯狀態指示燈
6. 異常狀態指示燈
7. 電源開關
8. 通道定址開關
9. 並聯連接接頭
10. 溫度量測端子
11. 電壓量測端子
12. 充電/放電輸出入連接器
13. 充電輸出連接器
14. 控制器通訊介面連接器
15. DC BUS端子
16. AC輸入端子

可回收充放電測試儀面板說明

電池模擬功能

17020具備電池充放電機與電池模擬器兩種功能,可用於測試電池組與測試與電池組連接的相關產品,產品在研發設計時,其供應商電池還未到位,可透過17020電池模擬器功能,確認其系統功能是否正常,且也能程控不同電池電量狀態(SOC狀況),並可下載不同電池曲線,測試產品充放電狀態,預先做產品與電池搭配的測試評估,可應用於汽車啟停系統馬達驅動器、輕型電動車電控器、車載充電器等各項測試。

電池組模擬功能 電池組保護功能 單通道雙向電源供應器 即時測試數據顯示

■ 多通道電池組特性模擬
■ 電池組電源充電與放電模擬
■ 電池特性曲線設定
■ 啟始電壓與啟始容量初始化設定
■ 電池組總容量設定
■ 充電與放電效率設定
■ 電池直流內阻模擬
■ 電池組初始化循環模擬
■ 單通道雙向電源供應器

■ 過電流保護
■ 過電流保護
■ 電池高電壓/電量警示
■ 電池低電壓/電量警示
■ 電池過高電壓/電量保護
■ 電池過低電壓/電量保護

■ 電壓/電流/功率顯示
■ 電壓/電流設定
■ Pre-charge功能: 設定產生
設定電壓所需時間

■ 電壓/電流/功率數值顯示
■ 電壓/電流/功率圖形顯示
■ 電池組充放電曲線顯示
■ 測試報表匯出功能

汽車48V啟停系統馬達驅動器測試應用