多通道電池評價測試系統

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。

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。