【应用】 CHROMA整合高精度电池信赖性测试系统和压合库位系统，为客户提供具备多重安全保护机制的电池电气测试

时间： 2023-08-08 来源：CHROMA 微信公众号

技术问答

锂离子电池被广泛地使用在航天设备，由于太空的极端条件，替换电池的任务相较在地球执行更为困难与复杂。因此，航天用电池都需经严苛且精密测试来进行质量控管与保存，以保证其信赖性。此案例分享带您了解CHROMA致茂电子如何帮助客户突破困难。

挑战

电池电气测试系统需具备手动与自动测试模式

电池电气测试系统需具备多重安全保护机制

电池电气测试系统规格需符合NASA JSC EP-WI 37A规范

效益

为客户提供符合NASA JSC EP-WI 37A 规范并具备多重安全保护机制且能切换手动与自动测试模式的电池电气测试系统。

客戶

电池安全和热管理技术供应商

解決方案

1.电池信赖性测试系统 17010

2. 压合库位系统 17010-K003

近 10 年来，锂离子电池已充分展现其高能量密度、高体积密度与长寿命等优势，被广泛地使用在航天设备，如卫星、太空站与移动载具等。由于太空的极端条件，当电池组发生故障时，替换电池的任务相较在地球执行更为困难与复杂。因此，航天用电池都需经严苛且精密测试来进行品质控管与保存，以保证其信赖性。

Chroma 基于客户自动化测试电池的要求，透过 Chroma OCV & DCIR ATS 测试平台整合 17010 高精度电池信赖性测试系统 (17010 High-Precision Battery Reliability Test System) 与压合库位系统 (Probing System)，构成一高精确度自动化的电池芯电气测试系统 (High-Precision Automated Battery Cell Electrical Test System)。此系统被设计能独立手动执行开路电压 (Open-Circuit Voltage, OCV)、直流内阻 (Direct Current Internal Resistance, DCIR) 以及电容量 (Capacity) 量测，亦可被第三方数据采集与监视控制 (Supervisory Control and Data Acquisition, SCADA) 系统整合，透过与机器手臂的可程式化逻辑控制器 (Programmable Logic Controller, PLC) 的沟通，进而实现全自动化测试的能力。

安全性是锂离子电池自动化测试的首要考量。 Chroma 压合库位系统具备多重安全设计，包含：电池托盘在席检知 (Battery tray position detection)、烟雾检知 (Smoke detection)、异物侵入检知 (Foreign object intrusion detection)、库位温度监控 (Tower temperature monitoring)、气压异常监控 (Compressed air monitoring)、市电监控 (Utility power monitoring) 与可整合外部灭火设备 (Fire extinguishing equipment)。其中，系统安全保护机制是将危险程度 (Hazard level) 分类为三种等级，系统将依据不同危害程度启动适当保护动作机制，以降低损害程度。

为了满足 NASA JSC EP-WI 37A 电池芯筛选规范， Chroma 采用 17010 高精度电池芯信赖性测试系统，其电压量测精准度达 ±0.015% of F.S.，电流精准度达 ±0.02% of F.S. 与具备 18Bit ADC 量测解析度。此外， 17010 系统内建接触检查机制，可在启动测试前检查精密探针与电池的接触品质，避免接触异常导致测试危险。在测试过程中，为避免电池发热量造成测试误差， Chroma 在库位系统中皆配置有高效率的风扇模组，将冷空气带入库位中并排出电池产生的热气，在压合库位内部创造良好的对流环境。Chroma 在研发过程中，压合库位排热能力皆透过热流模拟软体计算电池发热量与所需冷空气流量，确保压合库位系统设计皆符合 EPWI 37A 电池芯筛选规范。

图 1: 电池信赖性测试系统 17010

图 2: 自动化电池芯电气测试系统

图 3:压合库位系统 17010-K003

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