电池芯充放电测试系统 17010 系列
产品信息
产品简介
电池信赖性测试系统 17010 系列是专为锂离子电池芯（Lithium-Ion Battery Cells）、电气二重层电容器（Electric Double Layer Capacitors, EDLCs）与锂离子电容器（Lithium-Ion Capacitors, LICs）等储能元件测试而开发的高精密充放电测试平台。系统覆盖从材料研发、性能评价、寿命验证到产品选型分级的全流程测试需求，广泛应用于新能源汽车、储能系统、AI 数据中心备援电池、电动工具及学术研究等领域。
17010 系列提供线性电路与能源回收两种设计架构。线性电路系列具备低输出杂讯与高量测精度特性，电压量测解析度可达 1 μV、电流量测解析度可达 0.01 μA，适用于产品开发与中小型储能元件的信赖性评价；能源回收系列则具备省电、低发热与超级充放电输出能力，支持放电能量 DC 回收（约 80%）与 AC 电网回馈（约 60%），适合中大型储能元件及功率型电池芯的寿命评价与量产测试。
系统搭载 Battery Lab Expert（Battery LEx）软件平台，支持多层配方架构、最多 50,000 个测试工步与 500 个专案管理。最高可集成 96 通道同步测试，支持通道并联输出至 1200 A。内建 DCIR 直流内阻测试（IEC 61960）、HPPC 混合脉冲功率特性测试、库仑效率分析及电压微分分析（DVA）等专用分析功能，并可通过选配纹波电流叠加系统、多通道数据记录器与自动校正器构建完整的电池特性评价实验室。
产品优势
双架构并行，精准匹配测试需求
17010 系列提供线性电路与能源回收两大技术路线。线性电路系列以 17208M-5-12C 为代表，搭载 24 位元 ADC，电压量测精准度 ±0.01% of F.S.、精确度 ±0.001% of F.S.，每通道标配屏蔽线切断噪音传播路径，专为库仑效率分析、容量差分分析（DVA）与电压差分分析等精密测量场景设计。能源回收系列以 17212M-6-100S 为代表，支持 30 秒内 120% 超级输出与 0-1200 A 电流爬升 <1 ms 的快速响应能力，放电能量 DC 回收效率约 80%、AC 电网回馈效率约 60%，大幅降低长期老化测试的运营能耗。
超高精度量测，解析微观电化学特性
旗舰机型 17208M-5-12C 搭载 24 位元 ADC，电压解析度 1 μV、电流解析度 0.01 μA，支持 4 档电流量程（12 A / 4 A / 0.4 A / 40 mA）自动切换。在定电压模式下，量程切换过程无输出中断，确保浮充或电位调整等长时间极小电流输出测试的连续性。全系列线性模组提供多档位电流量程，工步开始时系统自动侦测输出电流并快速切换合适档位，在全量程范围内维持最佳精度表现。
丰富的测试模式与专用分析功能
除标准的 CC/CV/CP/CR 及 CC-CV/CP-CV 复合充放电模式外，17010 系列内置多种电池测试专用功能：DCIR 直流内阻测试提供两种算法（单电流阶跃法与双电流阶跃法），符合 IEC 61960 标准自动计算 Ro+Rp；HPPC 混合脉冲功率特性测试可建立放电深度与充放电峰值功率的函数关系；库仑效率测试通过少量循环即可预估电池长期寿命；电压微分分析（DVA/dV-dQ）以高清晰 dV/dQ 曲线辨识特征峰偏移，研究电池老化机制。系统支持双层嵌套循环配方，每层最多 999,999 次循环，单配方最多 50,000 个工步。
高速动态波形模拟与弹性数据采集
能源回收系列支持动态波形载入功能，最多预载入 6,400,000 点波形资料，最小输出间隔 10 ms，可真实模拟 NEDC、FUDS、DST 等行车工况的瞬间峰值电流充放电行为。硬件内部 V/I 采样率 1 ms，报表采样率最快 10 ms，暂态记录速率 1 ms ~ 100 ms 可调。即时图表显示器单画面最多 36,000 点数据，支持最多 4 组画面同时监控与双 Y 轴分析，时间冻结功能便于关键数据点的回溯审查。
多层次安全保护与系统可靠性
系统构建三层安全防护机制：第一层为软硬件侦测保护，内建 OVP/OCP/OQP/ΔV/ΔI 等多种配方保护项目，1 ms 响应速度进行量测监控与保护；第二层为设备异常监控，各测试单机独立逻辑侦测异常，异常中断后可接续执行且资料不遗漏；第三层可选配独立外部仪表继电器硬体侦测防护，实现可靠的物理双层保护。选配 UPS 不断电系统，电力失效时资料暂存于 IPC 资料库，恢复后自动从中断点接续测试。系统支持 DI/DO 设定功能，可连结烟雾/气体侦测、消防灭火、过温报警等安全设备，告警资讯可通过 e-mail 远距通知。
产品参数
系统通用规格
参数 | 指标 | 备注 |
操作模式 | CC / CV / CP / CR / CC-CV / CP-CV / Rest |
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专用测试功能 | DCIR（2种）/ HPPC / 库仑效率 / DVA / 容量 / 循环寿命 | 内建 |
测试工步数 | 最多 50,000 个工步 | 单配方 |
专案管理 | 最多 500 个专案 |
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最大通道集成数 | 96 通道 | 线性系列 |
通道并联输出 | 最高 1200 A |
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硬件 V/I 采样率 | 1 ms |
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报表采样率 | 最快 10 ms |
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暂态记录速率 | 1 ms ~ 100 ms | 可调 |
即时图表数据量 | 单画面最多 36,000 点 | 最多 4 组画面 |
动态波形预载入 | 最多 6,400,000 点 | 能源回收系列 |
动态输出间隔 | 最小 10 ms |
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控制接口 | Ethernet | 外部 PC |
软件平台 | Battery Lab Expert（Battery LEx） |
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符合标准 | USABC / IEC 61960 / IEC 62660 / GB/T |
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安全保护 | OVP / OCP / OQP / ΔV / ΔI / 三层防护 | 可选 UPS |
数据保护 | 断电自动保存，断点续测 |
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线性电路系列模组规格
参数 | 17216-6-6 | 17216-6-12 | 17216M-10-6 | 17216M-6-12 | 17208M-5-12C | 17208M-6-30 | 17208M-6-60 |
通道数 | 16~96 | 16~96 | 16~96 | 16~96 | 8~64 | 8~64 | 8~64 |
电压范围 | 0~6 V | 0~6 V | 0~10/5/±5 V | 0~6 V | 0~5 V | 0~6 V | 0~6 V |
电流量程 | 6A/1.2A/0.6A/1mA | 12A/2.4A/1.2A/1mA | 6A/0.2A/6mA/0.2mA | 12A/3A/1A/0.1A | 12A/4A/0.4A/40mA | 30A/10A/0.1A/1mA | 60A/15A/5A/0.5A |
电压量测精度 | ±0.01% F.S. | ±0.01% F.S. | ±0.01% F.S. | ±0.01% F.S. | ±0.01% F.S. | ±0.01% F.S. | ±0.01% F.S. |
电压解析度 | — | — | — | — | 1 μV | — | — |
电流解析度 | — | — | — | — | 0.01 μA | — | — |
ADC 解析度 | — | — | — | — | 24 位元 | — | — |
0V 放电 | — | — | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 |
屏蔽线 | — | — | — | — | 标配 | — | — |
电路类型 | 线性 | 线性 | 线性 | 线性 | 线性 | 线性 | 线性 |
能源回收系列模组规格
参数 | 17212M-6-100S |
通道数 | 12 / 24 / 36 / 48 |
电压范围 | 0 ~ 6 V |
电流量程 | 100 A / 50 A / 25 A |
最大功率/通道 | 600 W |
超级输出 | 30 秒内 120%（CC/CP 模式） |
电流响应速度 | 0-1200 A <1 ms |
电流爬升（10%~90%） | <1 ms |
动态波形载入 | 最多 6,400,000 点 |
DC 回收效率 | 约 80% |
AC 回收效率 | 约 60% |
电网回馈 THD | <5% |
电路类型 | 能源回收 |
充放电测试模式详解
测试模式 | 说明 | 适用场景 |
CC（恒电流） | 以恒定电流进行充电或放电 | 标准循环寿命测试、倍率性能评估 |
CC-CV（恒流转恒压） | 先恒流至截止电压，转恒压至截止电流 | 锂离子电池标准充电协议 |
CP（恒功率） | 以恒定功率进行充电或放电 | 模拟实际负载工况 |
CP-CV（恒功率转恒压） | 先恒功率至截止电压，转恒压至截止电流 | 快速充电评估 |
CR（恒电阻） | 模拟固定电阻负载放电 | 内阻特性验证 |
Rest（静置） | 断开充放电回路，监测 OCV 恢复 | OCV 恢复特性、自放电评估 |
DCIR 测试(1) | 单电流阶跃法，电压差/电流差计算 | IEC 61960 标准快速内阻评估 |
DCIR 测试(2) | 双电流阶跃法，消除极化影响 | IEC 61960 精密内阻评估 |
HPPC 测试 | 脉冲充放电，评估各 SOC 下功率能力 | USCAR 混合动力电池评价 |
库仑效率测试 | 满充后满放，计算充放电容量比 | 少量循环预估电池长期寿命 |
DVA 分析 | 小电流充放电，高清晰 dV/dQ 曲线 | 电池老化机制研究 |
纹波电流叠加 | DC 充放电叠加 AC 纹波（100 Hz~20 kHz） | 模拟逆变器纹波对电池老化影响 |
安全保护功能
保护层级 | 保护项目 | 说明 |
第一层：软硬件侦测 | OVP / OCP / OQP / ΔV / ΔI | 1 ms 响应，配方内建保护条件 |
第一层：软硬件侦测 | 接触检查 / 极性检查 | 测试启动前自动确认回路状态 |
第二层：设备异常监控 | 单机独立逻辑侦测 | 异常中断后可接续执行，资料不遗漏 |
第二层：设备异常监控 | 温箱超时 / 过温保护 | 通道群组化管理，同步温控阶段 |
第三层：硬体防护（选配） | 独立外部仪表继电器侦测 | 物理双层保护机制 |
辅助安全 | DI/DO 设定 | 烟雾/气体侦测、消防灭火、门开报警 |
辅助安全 | e-mail 远距告警 | 异常事件即时通知 |
数据保护 | UPS 不断电系统（选配） | 断电资料暂存，恢复后断点续测 |
数据记录器与配件规格
型号 | 名称 | 通道数 | 主要规格 |
A172013 | 电压型数据记录器 | 16~128 | 24 位元 ADC，独立取样，三电极测试 |
A172014 | 温度型数据记录器（热电偶） | 16~128 | 具备冷点补偿 |
A172015 | 温度型数据记录器（RTD PT100） | 16~128 |
|
A170103 | 电池芯测试系统自动校正器 | 16 | 电流 120 A / 电压 0~10 V，150 A 以下适用 |
A170105 | 交直流解耦合模块 | 2 | 纹波电流叠加测试 |
11805-20-10 | 可程式高频交流测试器 | 1 | 100 Hz ~ 20 kHz，纹波电流叠加 |
系统物理规格与工作环境
参数 | 指标 | 备注 |
系统柜 | 19 英寸标准机柜，25U / 36U / 41U | 按通道配置 |
控制方式 | 外部 PC 通过 Ethernet 控制 |
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软件平台 | Battery Lab Expert（Battery LEx） |
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工作温度 | 0 °C ~ +40 °C |
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工作湿度 | 20% ~ 80% RH（无冷凝） |
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输入电源 | AC 200 ~ 240 V，50/60 Hz | 三相 |
仪器配置
17010 系列电池信赖性测试系统采用模组化配置方式，用户可根据测试精度、通道密度与功率需求灵活选择主机柜、充放电模组、数据记录器及选配件：
标准配置
- 系统机柜：19 英寸标准机柜（25U/36U/41U），内置电源分配与通讯背板
- 充放电模组（线性电路）：按需选择 17216-6-6（6V/6A/16ch）、17216-6-12（6V/12A/16ch）、17216M-10-6（10V/6A/16ch）、17216M-6-12（6V/12A/16ch）、17208M-5-12C（5V/12A/8ch，超高精度）、17208M-6-30（6V/30A/8ch）或 17208M-6-60（6V/60A/8ch）
- 充放电模组（能源回收）：17212M-6-100S（6V/100A/12ch），支持超级输出与能量回收
- 控制软件：Battery Lab Expert（Battery LEx）软件平台，支持配方编辑、多通道群组管理、即时图表监控与自动报表生成
- 通讯组件：Ethernet 交换机及网线
可选配件与选件
- A172013：电压型数据记录器（16~128 通道），24 位元 ADC，支持三电极测试独立观测负极电位
- A172014：温度型数据记录器（热电偶，16~128 通道），具备冷点补偿
- A172015：温度型数据记录器（RTD PT100，16~128 通道）
- A170103：电池芯测试系统自动校正器（16 通道，120 A/10 V），自动生成可追溯性报表
- A170105：交直流解耦合模块 + 11805-20-10 可程式高频交流测试器，构建纹波电流叠加测试系统
- UPS 不断电系统：电力失效时资料自动保存，恢复后断点续测
- 独立外部仪表继电器：第三层硬体安全防护
- 环境试验箱通讯接口：支持主流品牌温箱联动控制，内建温箱工步与群组化管理
- DI/DO 安全整合套件：连结烟雾/气体侦测、消防灭火、过温/过压/门开报警等安全设备
- 安装与培训服务：现场安装调试、操作培训与测试方案咨询
产品型号
17010 系列提供完整的系统级与模组级产品型号，覆盖从研发到量产的多种测试场景：
系统级型号
型号 | 描述 | 架构类型 |
17010 | 电池信赖性测试系统（主机） | 线性 / 能源回收可选 |
线性电路充放电模组
型号 | 电压/电流 | 通道数 | 最大功率/通道 | 适用场景 |
17216-6-6 | 6 V / 6 A | 16~96 | 36 W | 小容量电池芯、EDLC 寿命测试 |
17216-6-12 | 6 V / 12 A | 16~96 | 72 W | 中小容量电池芯、材料筛选 |
17216M-10-6 | 10 V / 6 A | 16~96 | 60 W | 高电压/三电极电池芯测试 |
17216M-6-12 | 6 V / 12 A | 16~96 | 72 W | 中等容量电池芯、量产测试 |
17208M-5-12C | 5 V / 12 A | 8~64 | 60 W | 库仑效率/DVA 超高精度分析 |
17208M-6-30 | 6 V / 30 A | 8~64 | 180 W | 大容量电池芯、快充特性评估 |
17208M-6-60 | 6 V / 60 A | 8~64 | 360 W | 超大容量电池芯、高倍率测试 |
能源回收充放电模组
型号 | 电压/电流 | 通道数 | 最大功率/通道 | 能量回收 | 适用场景 |
17212M-6-100S | 6 V / 100 A | 12~48 | 600 W | DC~80%/AC~60% | 超大容量/功率型电池芯老化与量产测试 |
数据记录器与配件
型号 | 描述 | 规格 |
A172013 | 电压型数据记录器 | 16~128 通道，24 位元 ADC |
A172014 | 温度型数据记录器（热电偶） | 16~128 通道，冷点补偿 |
A172015 | 温度型数据记录器（RTD PT100） | 16~128 通道 |
A170103 | 自动校正器 | 16 通道，120 A / 10 V |
A170105 | 交直流解耦合模块 | 2 通道，纹波叠加 |
11805-20-10 | 可程式高频交流测试器 | 100 Hz ~ 20 kHz |
17010 系列电池信赖性测试系统凭借双架构灵活配置、最高 ±0.001% of F.S. 的超高量测精确度、96 通道高密度集成与全面的三层安全防护体系，为锂离子电池与超级电容器的研发评价、品质管控与寿命验证提供了从毫安级到百安级、从单通道到大规模并行的全场景高可靠解决方案。
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