バッテリー信頼性試験システムの特長
-
高精度
±0.015% of F.S.
-
高速電流応答
<100μS -
高サンプリングレートアップ
10mS -
最大統合数
96CHs
-
最大チャネル並列出力
1200A
アプリケーション
- 電気自動車(EV)
- 電動バイク
- 電動自転車
- エネルギー貯蔵システム(ESS)
- 電動工具
- 携帯端末
- ウェアラブル端末
Chroma 17010バッテリー信頼性試験システムは、リチウムイオンバッテリー(LIB)、電気二層コンデンサー(EDLC)、およびリチウムイオンコンデンサー(LIC)を試験するために最適設計された充放電試験装置です。
サイクル寿命試験、製品検査、信頼性試験など研究開発から品質管理まで1台で実現します。
リニア式の特長
安定した低ノイズ出力
低ノイズ出力と高測定精度を備えています。
電流、電圧を高精度で測定することで電圧を容量で微分することで得られる特徴的なピークや強度により、リチウムイオン電池の劣化メカニズム解析できます。
高精度&電流多レンジ設計
• 電流レンジの高速切替: 複数の電流出力と測定レンジの切替が可能で大電流と小電流の両方の試験に対応しています。
システムは、テスト開始時に出力電流を検出して自動的に電流レンジを高速切替します。
これにより、テストデータの精度と分解能が向上します。
• 定電圧モードの自動レンジ切替: リニア式シリーズは、定電圧テストモード時に電流レンジを出力中断なしで自動切替できます。
フロート充電などの試験アプレケーションの低電流出力の長期的かつ安定した試験に最適です。
電圧3レンジ出力
17216M-10-6は、3種類の電圧範囲を選択できます。
• 0V - +5V: Half-cell, full-cell, EDLC testing
• 0V - +10V: Batteries in series, EDLC testing
• -5V - +5V: Symmetric battery testing
高速サンプリング技術
電圧および電流を高速サンプリング(20μs)機能で取得し、1msごとにフィードバックする二重積分法(ADC)を採用しています。
一般的なサンプリングによる容量計算法に比べ、より正確な容量計算による累積誤差問題を解決できます。
• ハードウェア内部電圧/電流サンプリングレート: 1ms
• ステップ変数使用時のサンプリングレート: 1ms-6ms
• レポートサンプリングレート: 10mS
電力回生式シリーズの特長
電力回生
放電電力を自動的に他のセルの充電に利用するDCダイレクト回生と余剰電力を
系統連携に回生するACグリッド回生があります。
放電時の消費電力や排熱による空調の無駄を削減できます。
• DCダイレクト回生:回生効率 >80%
• ACグリッド回生:回生効率 >60%
• 総高調波歪み <5%
Super充電/放電出力モード
電力回生式シリーズは、最大30sのSuper出力モードが可能です。
大電流・短時間パルス試験のSuper充放電モードをステップで設定、実行できます。
• 17212M-6-100S: CCモードおよびCPモードの充放電出力120%
高速電流応答 (<1ms)
電力回生式シリーズは、0~1200Aの電流立ち上がり時間1ms未満です。
走行中の充電、放電動作の瞬間的なピーク電流をシミュレーションすることができ、
NEDC、FUDS、DSTの試験基準に適合できます。
• 17212M-6-100S: < 1ms (10%~90%)
システム統合・保護機能
各種恒温槽およびデータロガーの統合をサポートしています。
Battery LEx ソフトウェアは、パラメータ設定とデータモニタリングの同時対応や、テストデータとレポートを自動統合します。
① データロガー
• 記録:温度 (℃)、 電圧 (V)、 圧力 (mPa)、 荷重 (kg)
• 外部データ温度制御:遮断または保護の判定として使用できます。
② システム保護と異常検出
• 多数の内蔵レシピ保護に従い、応答速度1msで監視および検出します。
オプションの電圧/温度メーターリレーを使用することで信頼性の高い二重保護を実現できます。
• 独自のロジックにより、各テスターのリアルタイム異常を自動検出します。
システム中断後、データを失うことなく、テスト再開することができます。
③ 恒温槽統合と安全装置
• Battery LEx ソフトウェアには、恒温槽設定コントローラー、恒温槽制御ステップを内蔵しています。
温度、湿度、温度制御時間、さらし時間、スタンバイ温度、タイムアウト、過熱保護を制御できます。
• 試験状態の一貫性を確保するため、グループ管理構造により、同一恒温槽内のすべてのチャンネルを同時に温度制御することができます。
• 内蔵DI/DO機能は、煙検知器、ガス検知器、熱検知器、消火器、過熱、過電圧、扉開放のアラーム接続できます。
システムは、テストの停止や電源オフなど、さまざまな検出レベルに応じた処理を実行します。アラームデータをe-mail送信できます。
BATTERY LEx ソフトウェア
Battery Lab Expert (Battery LEx) は、17010シリーズ専用に開発されたソフトウェアです。
1. グループテスト機能: 同一グループで最大96チャンネル、50,000ステップのテストが可能です。
2. 変数編集機能: 外部機器(データロガーなど)のデータを使用した変数制御や条件設定が可能です。
3. 恒温槽制御機能: DI/DO拡充により恒温槽の動作ステータス、保護機能のリアルタイム監視が可能です。
プロジェクトブラウザ(Project Browser)
最大 500 プロジェクトが作成でき、さまざまなバッテリー(DUT)タイプまたは試験条件に従って、テストプランを作成します。
プロジェクトブラウザを使用することで波形シミュレーションデータおよびレシピコンテンツを簡単に確認または調整できます。
• DUTデータベース: レシピ編集時のパラメータ入力や別レシピと簡単に共有できます。
• 波形シミュレーションフォルダー:Excelデータポイントをインポートすることで波形時間間隔(固定/ユーザー定義)、出力倍率、データ範囲を設定できます。
• 閲覧中にリアルタイムでパラメータ調整と保存ができます。
• テストプランを簡単にキーワード検索できます。
• Excel形式でテストプランを送信できます。
レシピエディッター(Recipe Editor)
階層編集構造(テストプラン→メインレシピ→サブレシピ)で、レシピ共有、置き換え、既存サブレシピとの組み合わせにより、さまざまな充放電テストアプリケーションの新しいレシピを簡単に作成できます。
• ステップタイプ: CC/CV/CP/CC-CV/CP-CV充電・放電, CR放電, 電流/電力Waveform, 休止, 共通休止, 恒温槽制御, Super CC/CP充電・放電
• 終止条件: ステップ終止条件→電流、電圧、電力、容量(Wh)、容量(Ah)、時間
レシピ終止条件→電流、電圧、電力、累積容量(Wh)、累積容量(Ah)、時間
外部終止条件→各ステップに最大4条件設定できます
• 移動: 次へ, 終了, ジャンプ, If-thenロジックジャンプ。
各ステップで複数の終止条件とジャンプを対応できます。
• 特殊入力: C(定格容量)レート、OCV-SOC、容量%、±V、変数
• 4段階サイクル: 最大999,999サイクル。ステップ毎のサイクル数とサイクル時間の終止条件が可能です。
• 変数設定と終止条件: サブレシピ単位で18セットの設定とサブレシピ間で使用できる2セットの計20セットの変数設定ができます。
ステップ開始時の1ms~100msの変数を一時保存または、ステップ開始/終了時のテスト値を記録し、二次計算の変数として定義できます。
• 保護: 電圧、電流、恒温槽温度、容量(Wh)、容量(Ah)、Δ電流、Δ電圧、CC-CV時間、CP-CV時間
レシピエクスキューター(Recipe Executor)
さまざまなテストプランに従って、グループ管理します。
グループ内の全チャンネルが同時に試験開始した時、リアルタイムで試験状況を表示します。
恒温槽と統合することで各チャンネルが自動で待機し、全チャンネルが同一状態になるまで温度制御を開始しません。
恒温槽内に複数のグループがある場合、グループ間で待機するように設定できます。
• 制御モード: 開始、一時停止、再開、停止、一時停止予約、スキップ、指定開始、一時停止ジャンプ、プレビュー
• 試験状況リアルタイム表示
• 並列設定
• 複数グループスタート
リアルタイムグラフ表示(Real-time Chart Display)
試験中の充放電カーブをリアルタイム表示します。
マウスをドラッグしてデータの拡大&縮小、データ値表示、任意チャンネルと軸項目を選択することができます。
• サンプリング時間で最大36,000ポイントのリアルタイムチャート
• 最大4セットのリアルタイム表示画面、1画面あたり最大2チャンネル比較
• テストカーブ保存するタイムフリーズ機能
• Y軸データ2軸表示
テストレポート(Test Report)
• 自動レポート: サブレシピのテストが終了すると、ユーザーが設定したパス、ファイル名に自動出力されます
• 出力モード: サブレシピの自動出力、テストプランの手動出力
データの有効桁数は、小数点以下9桁まで調整できます
• レポートの種類: チャンネルレポート、ステップレポート
• レポート項目やフィールドの順番を自由に変更できます
恒温槽制御・DI/DO信号制御 (Chamber Control and System DI/DO Signal Control)
• トリプル恒温槽制御: 恒温槽ステップ制御、リアルタイムリモート制御、メンテナンスモード
• さらし時間: 設定温度到達後、休止時間を設定
• ダブル温度調整:温度ロガーによるDUT、恒温槽の温度調整
• 試験後の恒温槽動作: 維持、終了、温度調整
• 恒温槽二重保護: 過熱、超過時間
• 3色シグナルタワーとリレー信号に対応
テストアプリケーション
直流内部抵抗 (DCIR)
17010シリーズには、2つの条件設定が可能な直流内部抵抗(DCIR)テストモードがあり、変数計算機能により、IEC 61960規格に適合したテスト結果を
自動算出できます。
• DCIR (1)テスト: 1 回の電流変化によって生じる電圧差により算出します。
• DCIR (2)テスト :2つの電流間の変化によって生じる電圧差により算出します。
dV/dQ曲線解析
電極の劣化や充放電領域のずれを定量的に評価する手法の低電流(<C/20)放電曲線における電圧(V)を容量(Q)で微分して得られるdV/dQ曲線解析ができます。
サイクル寿命特性評価前後に測定したdV/dQ曲線のピークシフトを解析することで電池の劣化を非破壊で正極、負極に分離することが可能です。
HPPC試験
USABC(U.S. Advanced Battery Consortium)によって作成されたハイブリッド自動車や電気自動車向けバッテリー性能評価HPPCテストに対応しております。
動作電圧範囲内での充電までの応答曲線から抵抗(Ro)および分極抵抗(Rp) のデータを自動取得できます。
容量試験
充放電開始から終止条件までの時間による電流積算により、容量を算出しています。
電流、電圧、電力、容量(Ah)、容量(Wh)や変数を終止条件とすることができます。
定格容量(Capacity)比でCレートを自動算出して放電電流設定ができます。
恒温槽と統合することで充電温度特性試験、放電温度特性試験にも対応できます。
サイクル寿命試験
サイクル寿命は、バッテリーの最も重要な試験項目の1つです。
何サイクルでバッテリー寿命(初期容量の80%)となるか判断します。
変数制御により、指定容量(Q(%))で試験停止や試験終了を設定できます。
定格容量(Capacity)比でCレートを自動算出して放電電流設定ができます。
負荷特性試験
バッテリーは、さまざまな用途別に負荷特性を評価します。
定格容量(Capacity)比でCレートを自動算出して放電電流設定ができます。
自動校正機A170103
高精度の維持とトレーサビリティーが保証された校正標準コンポーネントを備えた自動校正および検証装置です。
• 再現性
• 効率化
• 自動レポート・トレーサビリティの管理
仕様環境
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バッテリー信頼性試験システムに関するお問合せ
出展企業情報
- 企業名
- クロマジャパン株式会社
- 企業PR
- AC電源やDC負荷でグローバルに活躍する総合計測器メーカーChroma ATE(クロマ)は台湾のハイテク産業の発展とともに世界中でパワーエレクトロニクス、受動素子、電気安全性、ビデオ&カラー液晶(LCM)、カーエレクトロニクスなどの半導体産業に対する試験・測定システムの提供しています。さらに、太陽光発電、LED、リチウムバッテリ、電源、バッテリーパック、電気自動車などの新しいエコロジー産業のクリーンテクノロジーに向けてのテストソリューションの開発に力を注いでいます。
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