Das Testsystem Chroma 17010H für Batteriezuverlässigkeit ist ein äußerst präzises Testgerät von Lade- und Entladevorgängen, das speziell für die Prüfung mit Hochstrom/Hochleistung entwickelt wurde. Dieses System eignet sich für die Leistungsbewertung, Lebensdauerprüfung und Produktwahl von großen Lithium-Ionen-Batterien-Zellen (LIB-Zellen), elektrischen Doppelschichtkondensatoren (EDLCs) und Lithium-Ionen-Kondensatoren (LICs).
The 17010H's energy recovery circuit architecture offers a marked improvement over traditional switching power supply equipment. It features high measurement accuracy and precision, high-speed current response, zero-crossover time for charge/discharge conversion, as well as multiple current ranges. These characteristics enhance the accuracy of battery cell capacity tests, improve performance parameter validation, and facilitate realistic dynamic current and power testing. In addition, Chroma 17010H features a powerful 30-second 200% pulse current output function. For instance, a unit with a single-channel continuous current of 300A can produce a 30-second 600A pulse current. This provides a highly cost-effective and space-saving solution for applications such as power capability and DC internal resistance testing, which require short but high-rate test currents.
Lebensdauerprüfungen mit Hochstrom betonen die Wichtigkeit der Prüfung der Energieumwandlungseffizienz der Gerätschaft. Die Vorteile bestehen nicht nur in einem reduzierten Leistungsbedarf, sondern auch in einer starken Senkung der Wärmeerzeugung. Die Steuerschaltung funktioniert mit relativ niedriger Temperatur, unterdrückt effektiv den thermischen Drift und verlängert die Lebensdauer der Komponenten. Auf diese Weise erzielt das 17010H eine präzise und stabile Testleistung. Verglichen mit linear geschalteten Produkten bietet es eine effizientere Energieumwandlung und höhere Leistungsdichte, wodurch die Anforderungen an die Energieverteilung in Laboren gesenkt, Kosten für Betriebsstrom und Klimatisierung eingespart und die Raumnutzung verbessert werden.
Designed with the diversity of battery cell products and experiments in mind, Chroma 17010H features a channel parallel function with a continuous current up to 2400A and a pulse current up to 4800A. The performance of paralleled channels remains unchanged, with the exact same precision specifications and no response delay, significantly enhancing the equipment's applicability.
Bezüglich der Sicherheit ist jeder einzelne Kanal zusätzlich mit einem Level 2 V.-Schutz ausgestattet, während eine unabhängige Messschleife beim Ausfall einer einzelnen Komponente zur Verbesserung der Testsicherheit keine Batterie-Überspannung aufkommen lässt. Zudem wurde das Produktwartungsdesign des Systems verbessert: Schaltkreiseinheiten wurden modularisiert und können individuell rasch montiert und demontiert werden, sodass Wartung und Kanal-Backup bequem durchgeführt werden können.
Präzise Ausgangsleistung, die den Teststandards entspricht
Prüfen Sie die Leistungsfähigkeit und die Fahrsimulationen, um die Konformität von Fahrzeugbatterien mit internationalen Standards zu testen. Prüfparameter für hohe Strom- und Leistungsraten basieren auf den Betriebsbedingungen von Batterien (z. B. BEV, PHEV und HEV) mit einer Ausgabezeit von 30 s, sodass der Erwerb einer umfassend leistungsfähigen Gerätschaft nicht erforderlich ist. Das Chroma 17010H bietet nicht nur ein 200%iges Impulsstrom- und Leistungsausgabepotenzial, sondern kann auch effektiv Kosten und Platz für die Gerätschaft einsparen.
Das Chroma 17010H speist die elektrische Energie, die während der Entladung freigesetzt wurde, wieder in das Wechselstromnetz ein, wodurch deutlich weniger Abwärme erzeugt wird, sich Herstellungsverfahren mit grüner Energie und geringen Kohlendioxidemissionen realisieren lassen, Anforderungen an die Energieverteilung gesenkt und Kosten für Betriebsstrom und Klimatisierung eingespart werden.
• Die entladene Energie wird mit einer Rückgewinnungsrate von 75 % wieder in das regionale Stromnetz eingespeist.
• Gesamt-Oberschwingungsverzerrung des Systemstroms zur Wiedereinspeisung in das Stromnetz <5%.
▲ Energy Recovery Architecture
Schnelles Stromansprechverhalten < 1,5 ms / 200%iger Impulsstromausgang < 2 ms
Das schnelle Stromansprechverhalten sorgt für ideale experimentelle Bedingungen, reduziert das Auftreten von kumulativen Fehlern während sich schnell ändernder, dynamischer Prüfungen und erzielt gering verzerrte Daten.
▴ Rising time (10% to 90%): <1.5mS @30A ~ 270A
Switching time (+90% to -90%): <2mS @270A ~ -270A
Load: 5 meter cable short circuit
▴ Rise time (-20% to -180%): <2mS @-60A ~ -540A
Load: 5 meter cable short circuit
Genauigkeit ist der Schlüssel für den Vergleich unterschiedlicher Kanaldaten
Bei Batterieprodukten sind oft Mehrkanalexperimente für eine Vergleichsanalyse erforderlich, um die Genauigkeit der Messunterschiede zwischen unterschiedlichen Kanälen zu gewährleisten. Je höher die Genauigkeit ist, desto leichter fällt es, die Unterschiede zu identifizieren.
Hohe Präzision sorgt für effizientere Datenanalyse
Im Inneren der Batterie befindet sich eine komplexe, elektrochemische Struktur, deren Eigenschaften sich aufgrund von Strom, Temperatur, SOC, SOH und anderen experimentellen Bedingungen ändern. Anfängliche Änderungen sind subtil und werden leicht von der Messstabilität der Gerätschaft beeinflusst. Hohe Präzision gewährleistet die Reproduzierbarkeit von Messungen und reduziert von der Messung verursachte Datensprünge, was für die Auswertung der Prüfdaten sehr hilfreich ist.
▲ Präzise Spannungs- und Strommessung
• Kann den 0-Volt-Missbrauchstest für Batteriezellen durchführen
• Geeignet für die EDLC-Prüfung
Wählt den geeigneten Strombereich im Konstantstrom-Modus (CC) automatisch aus
Verfügt über mehrere Stromausgangs- und -messbereiche und eignet sich für Prüfpläne, die sowohl Hoch- als auch Kleinstrom umfassen.
Schaltet zu den geeigneten Strombereichen im Konstantspannung-Modus (CV) automatisch um
Unterstützt das automatische Umschalten der Strombereiche im Konstantspannung-Prüfmodus (CV) ohne Ausgangsunterbrechung während des Vorgangs, wodurch sich die Stromauflösung und die Einheitlichkeit der Abschaltbeurteilung verbessert.
▲ DTS-Anwendungsprüfung und entsprechende Darstellung des Strombereichs
▲ Umschaltschema des Prüfstroms der Konstantspannung
The Chroma 17010H uses high-speed voltage and current sampling with double-integration computing to accurately capture transient changes during testing without distortion. This approach provides highly reliable capacity calculations, eliminating the significant cumulative error seen with conventional test equipment that records key data at report sampling speeds.
• Hardware internal voltage/current sampling rate: 1mS
• Report single point transient sampling rate: 1mS
• Report sampling rate: 10mS
▲ General Testers Charging/Discharging Sampling Rate
▲ Chroma 17010H Charging/Discharging Sampling Rate
Der Level 2 V.-Schutz senkt das Risiko einer fehlerhaften Spannungsmessung
Unfälle, die von großen Batteriezellen verursacht werden, sind unvorhersehbar. Um die Sicherheit von Experimenten zu verstärken, wird in jedem einzelnen Kanal zum Schutz der Messschaltung eine individuelle Hilfsspannung eingerichtet, welche die Schutzparameter individuell abspeichert und autonom funktioniert. Wenn eine Anomalie auftritt, wird die Ausgangsschaltung zwangsweise sofort geschlossen.
Chroma 17010H supports integration of environmental chambers of various well-known brands as well as multi-functional data loggers. With the Battery LEx software, you can set parameters and monitor data simultaneously. Test data is automatically compiled into test reports, all in all providing a fully comprehensive test solution.
Integrable data logger
• Records temperature (ºC), voltage (V), pressure (mPa), force (kg).
• Recorded real-time data can be used as judgment criterion for cut-off or temperature protection measures.
System protection and abnormality detection
• Test recipes include various built-in protections; the protection mechanism monitoring these has a response speed of 1mS when triggered. An optional external voltage/temperature meter relay can be added to provide reliable dual-layer protection.
• Real-time abnormality detection allows each individual unit to automatically detect abnormalities based on independent logic. When the system is interrupted, the test can be continued after the exception is cleared without data loss.
Chamber integration and peripheral safety engineering
• The Battery LEx software provides built-in chamber setting control and control steps for temperature, humidity, timeout, and over-temperature protections while indicating temperature control time, delay time, and standby temperature.
• To ensure consistency of the test conditions, the grouping management structure allows all testing channels in the same chamber to enter the temperature control phase at the same time.
• The built-in DI/DO function can be connected to smoke/gas detection, a fire extinguisher, and alarms for over-temperature, over-voltage, and open door. The system performs different levels of handling according to the degree of damage, including stopping the test or powering off. Alarm data can be sent remotely via e-mail.
Battery Lab Expert (Battery LEx) ist eine Softwaretestplattform, die speziell für die Prüfung von Batteriezellen entwickelt wurde:
• Gruppenprüfung: Mehrere Kanäle desselben Experiments werden gruppiert, um Betriebsschritte zu vereinfachen und bis zu 50.000 Schritte auszuführen.
• Bearbeitung von Variablen: Daten werden vom externen Datenlogger für flexible Programmierungen und komplexe Anwendungen verwendet.
• Kammerintegration: DI/DO-Verstärkung überwacht den Status der Kammer und des Schutzmechanismus in Echtzeit.
Projekt-Browser
• Streamlined Management: Easily create and organize up to 500 test plans tailored to specific DUT types or test requirements.
• Intuitive Display and Real-time Editing: Effortlessly browse, inspect, and adjust test plans, DUT specifications, waveform simulation data, and recipe content. Modify parameters on the fly and save them instantly for maximum efficiency.
• DUT Database: establish a central repository for all your DUT specifications, allowing you to quickly map parameters during recipe editing. Use recipe sharing for efficient testing across different projects.
• Operation Simulation: import data points directly from xlsx files to simulate operating conditions. Define time intervals (both equal and custom), output multiplier, and data ranges to create highly realistic test scenarios.
▲ Datenbank der Wellenformsimulation
▲ DUT-Datenbank
▲ Projekt-Browser
Rezeptur-Editor
• Layered Structure: craft intricate test plans with a hierarchical structure including up to 50,000 steps (SR -> MR -> TP).
• Easy Creation: design new recipes from scratch to address a wide range of test applications.
• Quick Editing: combine existing recipes to rapidly build comprehensive test plans.
• Special Settings: utilize special settings for C-rate, OCV-SOC, Q%, ±V, and variables to create highly customized recipes.
• Variable Settings and Cutoff Conditions: define up to 20 variables, including 2 variables that can be leveraged across sub-recipes. The 1-100mS transient capture function meticulously records transient changes at the start or end of each step, then defines them as variables for secondary calculation.
▲ Sub-Recipe
▲ Main Recipe
▲ Test Plan Editor
▲ Variable Definition and Transient Capture
Rezeptur-Exekutor
• Multi-channel group management.
• Multi-group start.
• Various Control Options: start, pause, resume, stop, scheduled pause, specified start, skip to next step, pause and skip to next step, recipe preview.
• Real-time Test Status: real-time display of test data for individual channels and entire group.
• Supports dynamic paralleling.
▲ Rezeptur-Exekutor
Echtzeitgrafikanzeige
• Real-time Data Plotting: plots data in real-time based on the set sampling time, with up to 36,000 data points displayed on a single screen.
• Multi-chart Monitoring: view up to 4 independent graphs simultaneously, allowing for comparison of up to 2 test channels per graph.
• Graph Capture: use the time freeze function to capture and save test curves.
• Multi-axis Analysis: provides dual-Y-axis data display for more comprehensive analysis.
▲ Echtzeitgrafikanzeige
Prüfbericht
• Automatic Export: automatically exports to user-specified path based on defined export mode and filename.
• Export Modes: choose between manual export or automatic export based on either sub-recipes or time settings.
• Adjustable data precision up to 9 decimal places.
• Report Types: channel-level report, step-level report.
• Customization: Freely adjust report items and column orders to tailor the report to your needs.
▲ Prüfbericht
Kammersteuerung und System-DI/DO-Signalsteuerung
• Three Control Modes: chamber control steps, real-time remote control, maintenance mode.
• Delay Function: set a rest time after reaching the set temperature to ensure consistency between the temperatures of the chamber and the DUTs.
• Cycle Temperature Setting: paired with a data logger, the system can adjust the chamber temperature based on the actual DUT temperature to accurately ensure temperature consistency.
• End-of-test Setting Modes: end temperature control, adjust to the specified temperature, or maintain temperature.
• Dual Protection Control: over-temperature protection, temperature control timeout protection.
• External Device Control: provides three-color light signal control and relay signal control.
• Synchronized Temperature Control: automatic sync. mechanism ensures that the chamber temperature control starts only when all channels reach the "temperature control step", ensuring test consistency.
• Temperature Control Inheritance: automatically transfer chamber control to another group upon completion of the main group's test.
▲ Einstellungen der Kammersteuerung
Management
• Account and Permission Management: establish multiple user accounts with passwords and assign corresponding editing permissions.
• Alert Notifications: set up email alerts for warning messages.
• Recipe Transfer: import/export/move recipes and test plans.
• Data Management: administrators can set up automatic or manual deletion of system data.
• Forced Global Protection: set mandatory protection items for recipes to prevent human error and enhance test safety.
▲ Import/Export von Prüfplänen
Battery Cell Test System Auto Calibrator
Chroma A170108 is a complete automated calibration and verification unit with a variety of high-precision calibration standard components built-in for programmable test tasks. Chroma A170103 applies to Chroma 17010H products up to 600A in order to ensure that the equipment maintains its high precision and traceability.
• Consistent Standards Verification: minimizes human errors and variation in test results.
• Efficient Calibration and Verification: cuts down labor costs.
• Automated Report Generation: convenient management of maintenance records and traceability.
Battery Cell Testing Data Logger
The Chroma A172013 multi-channel voltage and A172014 multi-channel temperature data loggers can serve as auxiliary channels for the 17010H system, providing real-time temperature and voltage monitoring of the DUT during charge and discharge tests. Through the Battery LEx software, the data can be integrated into the test report and upper and lower limit protection can be set to ensure test safety.
• Each channel adopts independent 24-bit ADC sampling.
• Equipped with cold junction compensation function.
• Can be used as a standalone unit or connected to voltage or temperature modules, expandable up to 128 channels.
Note*1: A172013 and A172014 modules can be integrated and used simultaneously.
*Note*2: The accuracy specification does not include errors caused by the testing cables, under the condition of 100ms sampling and 23±5℃.
Note*3: The sampling time is for the single unit specification and does not include data integration and transmission.
Operating Environment Specifications and Cabinet Dimensions
