多通道电池评价测试系统

1470E多通道电池评价测试系统特点：

1. 同步阻抗测量
输力强145x系列FRA（选项）可以与1470E结合完成多个电池的同步阻抗测量。该系列产品采用了单一正弦相关性和多正弦/ FFT的阻抗分析技术，提供较高的测量速度、准确度和精度。1455 FRA 在10mHz至1MHz频率范围内提供高性能的阻抗测量；而针对10 mHz至100kHz 的常用频率范围的研究者，可以选用1451 FRA。可以将温度控制作为系统的一部分，由计算机通过串口进行自动控制。如SOFC等电池在不同温度下（高达1000C）的测试。

2. 以太网控制
1470E和145xFRA 可以通过以太（Ethernet）网络进行本地和远程控制，这使得实验设定和体系检测可以在不同房间或不同楼房

3. 阳极/阴极DC和AC阻抗（选件）
通常电池/燃料电池测试，系统提供的辅助选项只能用来测量直流功能。本系统（带辅助通道安装选件）不仅支持循环伏安等DC测试，同时可对整个电池整体或部分（如阴极或阳极）进行阻抗测量。这种功能允许详细研究电极材料或电池堆中某个电池的状况。单正弦波或FFT /多正弦技术都可用于这一测试。

4. 高功率直流及阻抗测试
1470E的任一通道电压和电流的标配范围为10V / 4A。如需测试高功率电池，例如测试燃料电池堆或负载下的电池，多通道1470E可并联以提供高直流负载（高达28安培），然后使用另一个通道进行阻抗并联测量。在这种情况下，阻抗测量通道没有携带高直流电流，只施加小幅AC信号，因此会更加灵敏、带宽更高，提供高品质的阻抗结果。如果必须增加电压范围，Solartron提供功率放大器来提高施加电压和电流范围。

5. 快速切换实验
FRA与电源测试系统是高度集成的，实现了DC和AC 阻抗的快速同步转换。

6. 安全/终止限制检查
当达到电池的值或超安全范围时，1470E的每个通道处理器将立即响应，防止过度测试或损坏。用户会被告知安全范围，必要的时候，允许采取适当的行动。

7. 阻抗精度和稳定性
Solartron145x频响仪的测量精度在10mHz到1MHz全频率范围内为0.1%和0.1。频率带宽度精度高。阻抗选项提供了交流测量性能，整个测量范围内重复性和稳定性非常好。本系统阻抗的测量精度涵盖频率和阻抗的全部范围。

8. 自动积分
在正弦波或FFT工作模式，自动积分可以优化测试时间，抑制噪音和干扰信号。在有干扰噪音情况下增加积分时间，无噪音频率时采用高速测量方式，达到无噪音结果和优化测量速度的结合。

9. 直流偏置抑制
输力强145x频响仪可对任何直流偏置抑制。这使所有的阻抗测量得以在敏感的测量范围内，从而提供精准，无噪音干扰的测量结果。

1470E实验

1. 多通道DC测试功能
1470E的每个独立恒电位/恒电流仪通道是由专用的高性能数字信号处理器所控制，提供准确瞬时的测试控制、数据平均和安全限制功能。可进行较宽范围的恒电位（电压控制）和恒电流（电流控制）测试技术，其中包括：

• 开路电位
• 循环伏安
• 恒定和扫描电位/电流控制
• 高速电位/电流脉冲技术
• 电位/电流阶跃
• 线性极化电阻
• 欧姆降测量（精确的分析等效串联电阻ESR）

2. 高速多通道阻抗测试
单正弦波相关技术
单正弦波相关是准确和可重现的技术阻抗研究方法，尤其针对电池阻抗研究。Solartron的高性能145x频响仪供非常高的测量速率，能在短短几秒钟完成从10Hz至1MHz的电池阻抗扫描！单正弦相关技术覆盖系统（从10mHz至1MHz）的全部带宽。
多正弦波/傅立叶变换分析
单正弦相关技术提供了非常快速的阻抗分析。但在较低的频率，例如在电池扩散特性分析中，需要测量时间可能会延长，因为在每个频率下必须至少有一个周期的波形。这可能会导致成几个小时的测试运行。例如一个单波1mHz的测量至少需要1000秒（＞16分钟），但是145x系列频响仪，提供了另一种计量方法（多正弦/快速傅立叶变换FFT分析），后者可以在系统的整个频率范围内使用，但对于低频率的测试特别有效。
多个正弦波频率同时用于测试体系，提供整个频率范围内的激励。多正弦波波形类似于随机噪声，但实际上是选择的几个波形的叠加。被测试系统的电位和电流波形同时被捕获和分析，同时利用FFT技术和频谱数据的比率，可得到在原激励波形的频率阻抗的结果。例如，三个数量级频率可以同步获得，如从1Hz到1mHz的阻抗结果，在单次测量以1mHz为带频的基础上需要1000秒（16 分钟）。相比之下，以单正弦波从1Hz至1mHz，每数量级10个点测量，需时约80分钟（5倍的时间）。这使得多正弦/FFT的方法非常适合对测量速度要求较高的实验，例如，随时间的变化的体系必须在体系变化前完成快速测量。FFT技术非常快速，但由于涉及到多个频率同时测量，准确度可能低于单一正弦相关波。145x系列频响仪为此提供了一些非常先进的设施，以帮助用户*大限度地减少这些影响：

• 用户可选择在多波测量时的频率；
• 一个系统默认的波形频率选择清单，帮助客户选择适当的频率；
• 自动波形优化，尽量减少多正弦波任何杂峰。
频率选择功能，在总体激励水平不变情况下，让多波测量利用更少的频率，可以降低测量噪声，使得每个频率有更高相对幅值。
频率选择功能，可以减少电化学体系非线性所引起的问题，并获得对数间隔的数据;给予非常相似的单正弦扫描技术的结果，同时保留了速度优势。

燃料电池：

燃料电池被看作高效、低排放和低噪声电源，可能会成为电池，甚至内燃机的升级换代产品。燃料电池是将氢等化学燃料能直接转换为电能的系统，可广泛应用于电站（移动式和固定式）、便携电源（电脑和移动通讯）和电动电源。燃料电池主要分为质子膜燃料电池（PEM）、磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池（SOFC）、直接甲醇燃料电池（DMFC）、锌空燃料电池（ZAFC）和再生式燃料电池。
1470E可以用于表征一系列宽泛的燃料电池技术的研究和发展。小型燃料电池，例如那些用于移动通讯及PC机，都可以直接测量。通过并联通道及添加外部功率放大器，可以使系统完成高功率电池的测试。阻抗测试可以在直流施加的条件下，表征电池的效能范围。固体氧化物燃料电池（SOFC）这类的高温燃料电池，也可以通过填加温度控制选项附件来完成测试。

电池：

笔记本、手机、PDA、照相机、摄像机和电动工具等除要求电池安全环保可再生外，还希望电池性能达到：长循环寿命、长待机时间、短充电时间、长放电时间、尺寸小和重量轻等。目前电池类型主要有锂离子电池（包括聚合物锂电池）、镍氢电池、锌空电池和碱性一次电池等。

除了标准的DC多通道测试技术，如循环伏安，充放电测试和欧姆降测量外，1470E不仅提供对整个电池的交流阻抗测试，还提供阴/阳极交流阻抗测试。可为二次（充电）电池循环寿命和一次电池非破坏研究提供有价值的数据，来改进电池电极材料及电池性能。

电容器：

电池和燃料电池的优势在于为连续负载提供电源，但不适宜应用于脉冲或暂态负载情况。电容器常常与电池和燃料电池等电源配合使用提供峰负载驱动，如发动机起动或电动车急加速等。电容器具有其它电源没有的优势，可工作于特殊温度条件下、比电池更快充电能力并可几千次充放电。
电容器也需要相似的电化学测试，包括循环伏安，充放电循环测试，开放电位测试，欧姆降测量及阻抗测试。1470E提供将多个通道并联的灵活性，对此类测试提供极大方便。

常规电化学：

有很多常规电化学研究，如传感器研究、腐蚀研究、电镀与修饰、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。