如何設定 FTM6000 AC 阻抗分析儀搭配 FT68200 負載進行大電流電池 I-V 特性分析

大電流電池I-V特性分析簡介

了解設備功能

在配置測試設定之前，必須了解每台儀器的特定功能，以及它們在高電流測試期間如何相互配合。

FTM6000 系列交流阻抗分析儀

FT68200A/E/H 系列超高功率電子負載

FT68200 系列提供現代儲能系統壓力測試所需的高功率 DC 汲取能力。經 Nvidia 和 Vertiv 驗證可用於 AI 伺服器測試，此負載在透過放電測試氫動力電池、鉛酸電池和燃料電池方面具有高度可靠性。除了電池之外，它還用於 BMS 與電池保護裝置測試、DC 充電樁、充電模組、車用充電器、A/D 電源轉換器以及各種電力電子裝置。其維持穩定高電流 DC 放電的能力使其成為 FTM6000 的理想搭配。

逐步設定與同步工作流程

若要成功測量大電流電池組的內阻與 I-V 特性，FTM6000 與 FT68200 必須正確同步。FTM6000 是專門設計用來與 FT68200 系列負載搭配使用。請遵循此工作流程以建立穩健的測試環境：

1. 硬體連接： 使用規格適當的線纜將受測電池組連接至 FT68200 電子負載。接著，將 FTM6000 的電壓感測線直接連接至電池端子，以確保準確的電壓降量測。確保來自負載的電流路徑不會在感測線中引入寄生阻抗。
2. **通訊設定：**在 FTM6000、FT68200 負載與主機 PC 之間建立通訊連結。使用 FTM6000 上的 LAN 或 RS485 介面，確保 Modbus-RTU 通訊協定已正確設定以進行指令同步。
3. 直流放電配置： 使用 FT68200，設定所需的直流放電電流。對於 I-V 特性分析，請配置負載以步進各個電流準位，以產生 I-V 曲線。
4. 交流阻抗疊加： 在 FTM6000 上，設定交流測試頻率（在 0.01Hz 至 20kHz 範圍內的任意值）。將交流電流振幅配置為 FT68200 上所設定直流電流的 0.1% 至 10%。此疊加讓分析儀能夠在不顯著改變電池直流工作點的情況下測量內部電阻。
5. 測試模式選擇： 在FTM6000上選擇適當的測試模式。為進行全面特性分析，請選擇I-V特性模式或Cole-Cole曲線模式，以觀察電池在不同頻率下的電化學動態特性。

執行測試與分析結果

系統配置完成後，在 FT68200 負載上啟動 DC 放電。當負載從電池或燃料電池汲取指定的高電流時，FTM6000 將疊加 AC 信號並開始擷取數據。

在測試期間，FTM6000 可以執行交流掃頻測試，測量整個頻譜範圍內的內阻和阻抗。這些數據對於識別電化學限制至關重要，例如電芯內部的電荷轉移電阻和擴散過程。透過利用 I-V 特性模式，工程師可以繪製針對階梯電流負載的電壓響應，而定電流特性模式則確保穩定的長期測量。從這些數據生成的 Cole-Cole 曲線提供了電池內部健康狀況的視覺化表示，從而能夠精確評估電池老化、健康狀態 (SOH) 以及在高應力條件下的整體性能。

透過結合 FTM6000 精確的阻抗量測能力與 FT68200 強大的大電流汲取效能，工程師可獲得高功率儲能系統完整且準確的電化學特性曲線。高電流電池與燃料電池測試需要精確且同步的儀器設備，以擷取在重載下的真實電化學行為。在對動力電池、鉛酸電池或燃料電池進行特性分析時，工程師必須同時測量靜態直流響應與動態交流內阻。將 FTM6000 系列交流阻抗分析儀 與 FT68200A/E/H 系列超高功率電子負載 結合使用，為這些嚴苛的需求提供了交鑰匙解決方案。此整合讓工程師能夠執行全面的交流阻抗分析儀電池測試，在單一且連貫的工作流程中，準確擷取 I-V 特性、Cole-Cole 曲線與直流短路資料。 FTM6000 專為全面的電化學阻抗頻譜分析而設計。其內阻測量範圍從 0.01mΩ 到 10Ω，使其非常適用於低阻抗電池組。測試頻率範圍涵蓋 0.01Hz 至 20kHz，且該分析儀可處理高達 1000A 的測試電流，測試電壓範圍為 0.01 至 1000V。關鍵在於，交流電流可設定在直流電流的 0.1% 至 10% 範圍內，從而在主動直流放電期間實現非侵入式的疊加交流測量。它支援多種測試模式，包括 I-V 特性、定電流特性、直流短路法，以及基於交流阻抗法的 Cole-Cole 曲線。標準配置包含 RS232、LAN、RS485 及 CAN 介面，並支援 Modbus-RTU 通訊協定以實現無縫的系統整合。