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Category Archives: knowledge

BBU 電池備援模組測試解決方案

從機櫃級備援到高壓架構,驗證每一次不中斷供電

可重現|可量化|可追溯的 BBU 驗證

為什麼選擇承德科技

AI、雲端與 HPC 推升機櫃功率密度,資料中心備援正由傳統 UPS 轉向機櫃級 BBU。驗證重點不再只是「能否放電」,而是備援時間是否達標、Bus 跌落後能否及時介入、高壓架構能否穩定承載,以及 SOH 是否可追蹤。承德科技以 BT-2000/PBT-2000 雙軌架構一次覆蓋低壓與高壓驗證,搭配統一軟體 iBest,並可整合溫箱、BMS 通訊與 ES/ET,形成可交付、可重現、可追溯的驗證閉環。

解決方案總覽

BBU Battery Module Test Solutions|48V to 800V。低壓 48V Core Pack 採 BT-2000;600/800/1000V 高壓採 PBT-2000(回生效率最高 95%),協助研發、品保與產線團隊完成備援時間、瞬時切換、循環壽命、SOH 與 BMS 聯動驗證。

關鍵挑戰與驗證重點

挑戰面向 工程問題 驗證關鍵
備援時間 斷電後能否撐過資料保護窗 CC/CP 放電與能量報表
瞬時切換 Bus 跌落後介入時序是否足夠 場景工步與轉態能力
電壓雙軌 48V 與 800V 架構並存 BT-2000 + PBT-2000
健康度 老化後備援是否仍可靠 SOH、循環、DCIR
通訊聯動 BMS 策略與保護是否正確 CAN/Modbus/SMBus

雙軌驗證架構

依電壓架構分層選型,從電芯前段到 HV Pack 一次對應:

架構層級 典型電壓 測試焦點 建議產品
電芯前段 5V 材料/電芯篩選、Pulse/DCIR BT-2000 5V
BBU Module ~48V 容量、內阻、循環、SOH、通訊、備援時間、Bus 觸發 BT-2000 60V
HV Pack/HV BBU 600/800/1000V 高功率、回生、動態工況、BMS PBT-2000

核心測試能力

低壓|BT-2000+iBest(~48V Core Pack/OCP)

  • 主推 60V/60A、60V/100A;加強 60V/300A、100V;電芯前段用 5V 高電流
  • 容量/備援時間、充放電性能、循環耐久、DC Bus/斷電模擬
  • 脈衝/動態功率(Pulse/HPPC)、工況波形、DCIR/ACIR
  • 精度 ±0.02% F.S.;充/放電轉換 <5ms;四段電流、多通道模組化

高壓|PBT-2000+iBest(主推 800V)

  • 電壓帶 600/800/1000V;功率 100~500kW;電流 200/600/1000A
  • 高功率充放電、循環耐久、脈衝/HPPC、FUDS/DST/自訂波形
  • 轉態 <2ms;回生效率最高 95%;PF >0.99;支援電池測試+電池模擬雙模式

進階整合選配

  • Chamber 溫箱:不同溫度下備援與保護行為驗證
  • BMS 收集器:驗證保護、動態充電與換段條件(CAN/Modbus/SMBus 等)
  • ES-100B單芯電壓一致性監控
  • ET-100B/C:多點溫度/熱點監控
  • 高壓治具/聯鎖:高壓場域隔離與聯鎖,降低測試風險

建議導入套餐

套餐 適用 建議組成 涵蓋項目
BBU Cell Lab 電芯前段 BT-2000 5V+Pulse/DCIR 容量、Pulse、DCIR
BBU Pack Basic 48V Core Pack BT-2000 60V/100A+CP/BMS/溫箱 備援時間、循環、BMS、環境
BBU Pack Pro 48V 高功率/OCP BT-2000 60V/300A+BMS/溫箱/ES/ET 高功率、Bus 場景、一致性
BBU HV 800V 高壓備援 PBT-2000 800V+回生/BMS/ES/ET 高功率、回生、HPPC/波形、SOH

統一軟體平台:iBest

以 iBest 軟體統一編輯與執行BBU測試工步,降低學習成本、加速跨專案協作。

  • 製程設定:變數化截止、C-rate、製程預覽與保護點
  • 關鍵模式:HPPC/DST/FUDS/Waveform/Pulse/DCIR/CP
  • 執行監控:即時曲線、預約暫停、暫停續測、雙重保護
  • 分析輸出:報表、CSV/Excel、dQ/dV 與 SOC(選配)
  • 系統整合:Chamber、CANbus/BMS、外部量測、MES(選配)

系統整合與安全設計

安全採「偵測 → 保護動作 → 事件追溯」分層機制;高壓場域另可加強隔離與聯鎖,守護人員、被測物與測試環境。

典型整合架構:iBest(PC)連接 BT-2000/PBT-2000 充放電系統,並可連動溫箱 Chamber、BMS/通訊、ES-100B 電壓收集與 ET-100B/C 溫度收集,一次完成性能、通訊與環境驗證。

聯絡與選型支援

請提供 DUT 電壓架構、瞬間電流/功率、目標測試項目與通道需求,承德科技可協助完成選型、工步規劃與治具評估。

相關產品現已正式上市,欲瞭解更多產品細節與規格,請至承德科技官方網站查詢。

BT-2000系列產品網址:https://www.chentech.com.tw/project/bt-2000-series/

PBT-2000系列產品網址:https://www.chentech.com.tw/project/pbt-2000-series/

 

承德科技股份有限公司|CHEN TECH ELECTRIC MFG. CO., LTD.

電話:+886-2-2278-3825

Email:sales@chentech.com.tw

網站:https://www.chentech.com.tw/

地址:新北市三重區光復路一段 61 巷 27 號 1 樓

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無人機電池測試解決方案

飛得更遠、更穩、更安全-從電芯到 Pack 的飛行動力驗證

可重現|可量化|可追溯的 UAV 電池驗證平台

為什麼選擇承德科技

無人機任務時間拉長、載重提高後,電池成為續航、瞬間功率與飛行安全的共同瓶頸。驗證需求已從靜態容量,擴展到高倍率脈衝、飛行負載剖面、環境老化、BMS 策略,以及 IEC 62133、UN 38.3 等運輸/安規輔助驗證。承德科技以 BT-2000 覆蓋電芯到 Pack,搭配 iBest 將飛行剖面轉成可執行工步,並整合溫箱與 BMS/ES/ET,建立可重現、可量化、可追溯的 UAV 電池驗證平台。

解決方案總覽

UAV Battery Test Solutions|From Cell to Pack。從電芯研發、小型 Pack 到中型高倍率模組,協助客戶完成 RPT、HPPC、高倍率脈衝、飛行負載模擬、環境老化與安規輔助驗證,加速產品上市並強化飛行可靠度。

市場趨勢與測試需求

受惠於技術進步與法規鬆綁,無人機應用從農業、物流到環境監測與災害救援快速擴張。隨著應用深化,電池設計與性能成為市場升級關鍵——直接影響續航力、任務可靠度與飛行安全。電池在極端溫度下易加速老化、導致容量衰退;因此需要標準化效能測試與動態負載模擬,才能精準評估嚴苛任務下的可用性與安全性。

應用分級與選型

等級 起飛重量 電壓帶 瞬間倍率(參考) 建議產品
小型無人機 <25 kg 約 12–60V(4S–14S) 約 10–20C BT-2000 60V/60A 或 100A
中型無人機 25–150 kg 約 60–100V(16S–24S) 約 15–25C BT-2000 100V/300A
電芯/模組研發 Cell 約 0–6V 依化學體系 BT-2000 5V/MCL2

關鍵挑戰與驗證重點

面向 工程問題 驗證關鍵
性能 容量與可用功率是否撐得住任務 RPT、能量/溫升報表
動態 起飛爬升突變電流能否穩定輸出 HPPC、Pulse、飛行工況模擬
可靠 高低温與老化後是否仍可控 溫箱、SOH、BMS、DCIR

飛行性能與續航驗證

建議定期執行參考效能測試(RPT),透過標準化充放電監測容量、能量與溫升,精準評估嚴苛任務下的可用性與安全性。同時可透過混合脈衝能力特性(HPPC)與飛行電流負載模擬,驗證起飛爬升瞬間大電流、可用功率與放電曲線,為無人機電池提供合理的功率能力評估。

核心測試項目

  • RPT 參考效能:標準化量測容量、能量、溫升
  • 循環壽命:追蹤任務循環後容量衰減
  • HPPC評估爬升/負載突變可用功率
  • 高倍率脈衝:驗證起飛等高 C-rate 輸出
  • 飛行負載模擬:再現起飛→巡航→懸停→降落剖面(Waveform/DST/FUDS/自訂)
  • DCIR/ACIR:以內阻判定品質與老化

平台能力亮點

  • 電芯平台(BT-2000 5V/MCL2):±0.02% F.S. 精度;電壓解析可達 10μV 級;上升時間 <1ms(300A 以上 <5ms)
  • Pack 平台(BT-2000 60V/100V):5V/20V/60V/100V 系列;轉態 <5ms;通道並聯與客製治具可選
  • 選型建議:小型機主推 60V/60A 或 100A;中型/高倍率主推 100V/300A

環境、BMS 與安規輔助

  • 溫箱連動:高低温下容量、保護與老化行為驗證
  • BMS/通訊聯測:驗證策略、保護與換段條件
  • ES/ET 收集:掌握 Pack 內芯電壓差異與溫升熱點
  • 安規流程輔助:IEC 62133、UN 38.3 等工步建置(非自動取證)
  • 出貨 SOC 管控:出貨前將 SOC 管控至目標區間

建議導入套餐

套餐 適用 建議組成 涵蓋項目
UAV Cell Lab 電芯研發 5V/100A 或 200A+Pulse/HPPC/Waveform RPT、高倍率、HPPC、DCIR、壽命
UAV Pack Basic 小型 Pack 60V/60A 或 100A+BMS/溫箱 飛行負載、RPT、BMS、環境
UAV Pack Pro 中型/高倍率 100V/300A+BMS/溫箱/ES/ET 高電流 Pack、一致性、SOH、環境

統一軟體平台:iBest

以 iBest 軟體統一編輯與執行無人機電池測試工步,降低學習成本、加速跨專案協作。

  • 製程設定:變數化截止、C-rate、製程預覽與保護點
  • 關鍵模式:HPPC/DST/FUDS/Waveform/Pulse/DCIR/CP
  • 執行監控:即時曲線、預約暫停、暫停續測、雙重保護
  • 分析輸出:報表、CSV/Excel、dQ/dV 與 SOC(選配)
  • 系統整合:Chamber、CANbus/BMS、外部量測、MES(選配)

系統整合與安全設計

安全採分層保護:條件偵測、保護動作、事件記錄與追溯,守護人員、被測電池與測試環境。

典型整合架構:iBest(PC)連接 BT-2000 充放電系統,並可連動溫箱 Chamber、BMS/Gas Gauge、ES-100B 電壓收集與 ET-100B/C 溫度收集,一次完成性能、通訊與環境驗證。

聯絡與選型支援

請提供 DUT 電壓架構、瞬間電流/功率、目標測試項目與通道需求,承德科技可協助完成選型、工步規劃與治具評估。

相關產品現已正式上市,欲瞭解更多產品細節與規格,請至承德科技官方網站查詢。

BT-2000系列產品網址:https://www.chentech.com.tw/project/bt-2000-series/

MCL2系列產品網址:https://www.chentech.com.tw/project/mcl2-series/

 

承德科技股份有限公司|CHEN TECH ELECTRIC MFG. CO., LTD.

電話:+886-2-2278-3825

Email:sales@chentech.com.tw

網站:https://www.chentech.com.tw/

地址:新北市三重區光復路一段 61 巷 27 號 1 樓

 

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經濟部科技研究發展專案—前瞻技術研發計畫/高離子通量低碳排創新海水淡化系統

承德科技承担部份

低風險汰役電池管理技術開發
  • 汰役電池投入前查證機制設計,從溯源、目視、保護功能檢查,確保基本安全。
  • 電芯及core pack等級之汰役電池投入前以SOH快速檢測,誤差<±8%。
  • 模組等級之線上SOH監測,誤差可小於±3%。
  • 汰役電池使用中風險特徵檢出與快篩,包括「平衡週期啟動」與「平衡失效」快速檢出正確率>90%;短板電芯特徵(minV_ID機率≧70%)、勞逸特徵(標準化偏差LVS、HVS)、溫度輪廓特徵(溫差≦攝氏5度)之動態偵測分等級警告。
高效智能微電網調控系統開發
  • 電池組間可不同步之自適性充放電演算法,反應決策時間0.9秒。
  • 運轉中電池退場機制–運轉中電池組退場,電池支路功率重分配反應時間0.292秒。
  • 低碳全綠能微電網效能驗證–綠能直供轉換效率達93.3%。
全綠能微電網整合及場域驗證
  • 綠能供電設計每天平均發電量82.1 kWh,實測最高產電量為98kWh。
  • 全綠能微電網電池模組操作實際測試溫度結果為40度,環境溫度為36度。
  • 低碳全綠能微電網場域微電網建置之實際最高供電量為90 kWh。

現階段成果

本計畫整體研發成果完整,技術創新性與政策契合度高,並已完成實際場域驗證,具備後續擴散應用與商業化發展潛力。研究成果符合A+企業創新研發淬鍊計畫之前瞻技術研發目標,整體執行績效表現良好

 

相關產品SSMESS系列現已正式上市,欲瞭解更多產品細節與規格,請至承德科技官方網站查詢。

產品網址:https://www.chentech.com.tw/project/ssmess-series/

 

關於承德科技

承德科技為全球領先的電力電子測試設備供應商,致力於為電動車、綠能及半導體產業提供高效、精準的測試解決方案。透過持續的技術創新,協助客戶在追求淨零排放的過程中,掌握關鍵的電力數據與系統穩定性。

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跨足數位電表領域!承德科技發表 HCM-1000 高精度大電流儀器

解決儲能與電動車量測痛點,自動切換量程技術引領產業新標準

隨著再生能源、電動車(EV)及大型儲能系統(BESS)市場的蓬勃發展,產業對於「高精度」且「大電流」的直流量測需求正迎來爆發式成長。全球電力電子測試解決方案領導供應商——承德科技,今日宣佈正式推出全新「HCM-1000 系列高精度大電流儀器」。這不僅是承德科技在技術上的重大突破,更標誌著其產品線首度跨界進入數位電表領域,為產業提供更精準、安全的電力監測解決方案。

突破傳統限制,直擊大電流量測三大痛點

在過去,大電流量測環境常面臨技術瓶頸。傳統的分流電阻(Shunt)或單一感測器方法,往往在面對高電流時會產生劇烈發熱與功率損耗,這不僅直接影響量測的精準度,更潛藏安全風險。此外,傳統儀器多難以兼顧「寬量程」與「高精度」,且缺乏直覺的操作界面,導致數據採集與設備管理效率低落。

HCM-1000 系列:智慧切換技術,定義量測新高度

承德科技針對上述痛點研發的 HCM-1000 系列,具備以下四大創新亮點,徹底翻轉現有的量測模式:

  • 卓越的量測精度與熱穩定性: HCM-1000 提供領先業界的高精度大電流直流電量測能力,有效克服傳統方法因熱損耗導致的誤差,確保數據的真實與可靠。
  • 獨家多段式自動量程切換: 搭載先進的自動量程技術,儀器能根據電流大小自動切換至最適量測區段,完美解決「大電流下無法兼顧細微電流精度」的業界難題。
  • 嵌入式智慧觸控界面: 配備嵌入式系統與直覺式觸控面板,實現即時顯示與動態控制,大幅提升操作便利性並優化資料管理效率,符合數位轉型需求。
  • 廣泛的產業適用性: 本系列專為再生能源電網、儲能系統及電動車充放電測試環境設計,提供具備高度實用性與耐用性的測試平台。
  • 應用範圍廣大: 對大電流量測、充放電設備電流校正、電動車或儲能設備輸出入電流量測及認證‚有更佳的便利性及精確度。
深耕能源科技,轉向全方位測試方案

承德科技表示:「HCM-1000 系列的問世,象徵著承德科技從電池測試設備延伸至精密儀器領域的決心。在能源轉型的關鍵期,精準的數據是推動技術創新的基礎。HCM-1000 能幫助客戶在開發儲能與動力電池系統時,縮短驗證時間並提升系統安全性。」

HCM-1000 系列現已正式上市,欲瞭解更多產品細節與規格,請至承德科技官方網站查詢。

產品網址:https://www.chentech.com.tw/project/hcm-1000-series/

 

關於承德科技

承德科技為全球領先的電力電子測試設備供應商,致力於為電動車、綠能及半導體產業提供高效、精準的測試解決方案。透過持續的技術創新,協助客戶在追求淨零排放的過程中,掌握關鍵的電力數據與系統穩定性。

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承德科技參加2022先進鋰離子電池與氫能燃料電池電化學儲能研討會暨國科會專題研究計畫成果發表會

2022 Seminar of Advanced Lithium-ion Battery and Hydrogen Fuel Cell Electrochemical Energy Storage and Result Presentation of National Science Council Research Project

  • CONFERENCE DAY 2
  • Nov. 2nd, 2022
  • Venue: TAINAN EVERGREEN PLAZA HOTEL
  • Topic : Lithium Ion Battery(Room天鵝廳 3F)

在陳駿毅研發經理分享的《鋰電池測試解決方案與測試數據分析》中,會介紹到承德科技三款最新研發的鋰電池充放電設備,並說明如何以iBest軟體幫電池把關IEC62660-1標準測試,其次可藉由變數宣告,在Learning過程中將電池的物理特性作為特定紀錄值或下一步序的設定值甚至是換段條件,物理特性包含電壓,電流,功率等。再次,介紹承德科技的SoH快篩建模技術對汰役動力電池健康狀況研究。

陳駿毅研發經理分享的《鋰電池測試解決方案與測試數據分析》

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承德科技 『IEC 62660-1性能測試』解決方案

測試目的

因應純電動車 (BEV)以及混合動力車 (HEV)發展,提供一個標準方法測試鋰電池性能,以確保BEV/ HEV電池能夠達到基本的性能要求,且測試數據也能作為後續電池組和整車系統設計參考。

哪些客戶適合使用?

-動力電池芯製造商:依照標準建議的流程與指標測試電池芯性能,對自家不同配方電池或競品皆可提供具信賴性的比較基準。提供性能指標數據給客戶時,也更具公信力。

-電動車廠:可依照標準建議的流程與指標驗證電池芯供應商提供的數據是否確實,或在一致的基礎上評比多個電池芯供應商提供的電芯性能,且依驗證數據調整電池組及整車系統設計,以發揮最大效能。

測試標的

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測試項目內容測試結果測試參數與流程時間 (D)
7.3 容量測試量測電池芯容量容量將電池芯充分充電,待其達到溫度穩定後再充分放電,以計算容量。~15 HRs
7.4 SOC調整

因應其他測試項目需求
調整電池芯SOC,以符合規範

n/a將電池芯充分充電,待達到溫度穩定後再依需求的SOC (%)進行放電。~15 HRs
7.5 功率測試了解電池芯在BEV和HEV應用下所呈現的功率特性

1. 重量功率密度
2. 體積功率密度
3. 回生功率密度
4. 體積回生功率密度

量測電池芯體積和重量後,依測試環境需求調整SOC。
再對電池芯進行電流-電壓特性測試,後依據測試結果計算重量/體積
功率密度與重量/體積回生功率密度。

~8 Days
7.6 能量測試了解電池芯在BEV和HEV應用下所呈現的能量密度

1.體積能量密度
2.重量能量密度

量測電池芯體積、重量和容量,並利用容量測試的數據計算體積能量
密度以及重量能量密度。

~15 HRs

7.7.2 儲存測試
-電荷保持測試

了解電池芯在儲存及運輸狀態下電荷保持能力電荷保持率

將電池芯SOC調整至50%,待達到溫度穩定後再於室溫下充分放電。
再調整電池芯SOC至50%,於45℃儲存28天後回到室溫穩定,
此時將電池芯充分放電,並計算放電容量以及電荷保持率。

~1 Month

7.7.3 儲存測試
-儲存壽命測試

了解BEV和HEV應用於儲存或未使用的情況下電池芯衰退特性

1.容量
2.重量功率密度
3.體積功率密度
4.回生功率密度
5.體積回生功率密度

測試前先量測電池芯容量、功率密度與回生功率密度。
將電池芯調整至指定的SOC後 (BEV為100%,HEV為50%),
於45℃下儲存42天,再回到室溫使其達到溫度穩定。
以定電流充分放電,並量測電池芯容量、功率密度與回生功率密度。重複執行上述工作3次即完成測試。

~4.5 Months

7.8.2 循環壽命測試
-純電動車循環測試

了解BEV應用中電池芯正常充放電情境下的衰退特性

1.容量
2.動態放電容量
3.功率
4.各種測試製程、
循環執行的次數以及時間

測試前先量測電池芯起始容量、動態放電容量及功率。
測試時,環境溫度及電芯溫度須維持在45℃,重複執行為期28天的充/放電循環測試。
每執行28天後,量測電池芯容量、動態放電容量及功率。
當28天充放循環測試已執行6次、電池芯績效指標衰退量已達起始值
80%或測試過程中電芯溫度過高,即結束測試。

~1.5 Months

7.8.3 循環壽命測試
-混合動力車循環測試

了解HEV應用中電池芯正常充放電情境下的衰退特性

1.容量
2.功率
3.充電製程/放電製程執行的次數
以及達到電壓轉折點的次數

於測試前,先量測電池芯於25℃時的起始容量及功率,
之後設定充/放電轉換的電壓轉折點。
測試前,環境溫度及電芯溫度須維持在45℃且將電池芯SOC
調整至80%,後重複執行充/放電循環製程,每執行7天後量測
一次電池芯功率,每執行14天後量測一次電池芯容量,
直到6個月之後或是任一績效指標衰退至起始值80%,即結束測試。

~6 Months

7.9.2.1 能量效率測試
-純電動車與混合動力車共通性測試-室溫

了解室溫下電池芯於BEV和HEV應用中的正常充電效率

1.庫倫效率
2.能量效率

測試前,電池芯需先充滿電後在室溫下放置1~4小時,然後充分放電。
接續執行100% SOC能量效率測試以及70% SOC能量效率測試,依據測試數據計算庫倫效率以及能量效率。

~21 Days

7.9.2.2能量效率測試
-純電動車與混合動力車共通性測試-變溫

了解不同溫度環境下電池芯於BEV和HEV應用中的正常充電效率

1.庫倫效率
2.能量效率

將電池芯於室溫下充分充電後,使其於測試溫度中達到穩定,再放置16~24小時後開始測試。
將電池放電,執行100% SOC能量效率測試後,依據測試數據計算庫倫效率以及能量效率。

~2 Days

7.9.3 能量效率測試
-純電動車用電池芯測試

了解電池芯於BEV應用下進行快充時的能量效率

1.庫倫效率
2.能量效率

電池芯充份充電後,於室溫下放置1~4小時。
將電池芯充分放電,再執行80% SOC能量效率測試,依據測試數據計算庫倫效率以及能量效率。

~30 HRs

7.9.4 能量效率測試
-混合動力車用電池芯測試

了解電池芯於HEV應用中的正常充電效率能量效率根據7.5 功率測試的數據,計算能量效率。~4 Days

承德科技解決方案

由於多數電池廠或電動車廠人員對於IEC 62660-1測試細節與要求並無深入了解,若自行投入研讀且按照標準要求從頭編寫測試製程,除需花錢取得標準文件外,也會耗費大量資源及時間。有鑑於此,CTE特聘請前UL資深產品經理指導,將IEC 62660-1標準導入測試設備中,客戶只需填寫電池基本資料,系統將自動依標準要求產出測試製程,點選測項即可開始測試並計算性能指標結果。測試完成後,也可依客戶需求產出測試報告供後續應用。

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動力電池成半測案例

由於鋰電池能量密度是鉛酸電池的6~7倍,相對鉛酸電池而言鋰電池重量輕,相同體積下重量約為鉛酸產品重量的1/5,操作溫度範圍較廣,一般來說可以在-20℃~60℃環境下使用,循環壽命可高達1000次以上,且工作電壓高、自放電低、無記憶效應,應用於3C電子產品,如手機、平板、筆電以及相機等等已行之有年,近年來更有許多電動車廠使用鋰電池作為動力來源。

而鋰電池就這麼好嗎?先前新聞報導指出某品牌手機,甚至是電動車陸續傳出自燃,皆因鋰電池活性較高,生產過程中若製程有些許瑕疵,就可能會導致在使用過程中發熱甚至產生爆炸,因此使用鋰電池所組成的Pack,通常都會搭配電池管理系統(Battery Management System),簡稱BMS,進行電池管控,主要的功用在於防止電池組的過充電、過放電、過溫度、電芯不平衡導致電芯過充電或過放電等,通常具有量測電池組與電芯電壓/電流等功能。

因此整合BMS的電池Pack測試,就成為廠商在推出產品之前的重要把關,業界稱之為成品/半成品測試,簡稱成半測。承德科技所推出的成半測系統BPT-1100E,不僅整合安全性測試項目,也包含各項性能測試,讓所有瑕疵可被攔截在出貨前,此系統已經大量應用於電池生產廠商,包含動力電池及3C電池的Pack廠。以下為我們整理常見的成半測系統測試需求:

1各項安規測試7Gas Gauge通訊與資料讀寫
2電壓/電流/溫度精度驗證8ACIR和DCIR
3電芯動靜態壓差與溫差測試9工況模擬
4過電壓/低電壓保護測試10耐壓/絕緣測試
5過電流測試(不同階段測試)11報表產生與MES上傳
6BMS通訊與資料比對

上述測試項目會根據不同的需求有所調整,例如充放電的電壓、電流、各保護點的數值、BMS通訊數值的判讀等,基本上都可透過承德科技所提供的軟體製程設定測試參數與判定數值,即使有BMS的資訊判讀或參數寫入的功能要求,也可以直接導入業界常用之軟體Vector CANdb++ Editor所存檔的DBC檔案格式,或由客戶自行編輯通訊格式定義,皆毋需向提供BMS的Protocol給承德科技,特別是將這些資訊列為機密的廠商,承德科技的解決方案可兼顧保密問題也保留測試彈性。

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CANbus編輯介面軟體

承德科技三十餘年來秉持對電池產業的專注與熱情,提供電池業界所需各式優質生產與測試設備,能够滿足各式電池領域應用需求,從上游電池材料、電芯、電池組、鉛酸電池製造商到下游電動車廠,以及各種檢驗單位與電池實驗室等,受到全球頂尖廠商青睞。

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MES 整合案例

MES(Manufacturing Execution System),中文名稱為「製造執行系統」,其可以利用訊息傳遞對從訂單下達到產品完成的整個生產系統進行優化管理。收集及監控製造過程中的生產資料,以網頁或是其他方式即時地傳送給使用者監看,若是生產線上遇到緊急事件,也能提供即時現場狀態的資訊,以最快速度通知使用者。

本文中的MES整合案例,主要為幫助客戶收集生產資料以及監控製造過程中的設備狀態,系統架構如圖 1所示,客戶之充放電設備在進行製程之前,會經由我司訊息傳遞平台與MES確認此次產線所使用之製程以及該批電池的流水編號,我司將確認訊息傳遞至MES後,再將編號確認結果與應使用之製程回傳至充放電設備。整個系統運作過程中,充放電設備將持續回報設備狀態,並由訊息傳遞平台轉發至我司狀態伺服器,而MES會週期性地訪問我司狀態伺服器,取得充放電設備當前狀態。當製程完成後,我司會將充放電設備紀錄的數據上傳至MES,以便於客戶後續統計應用。若是在流水編號確認階段MES給出編號不合法的訊息,則不會指派使用之製程,並且讓充放電設備提示異常,使得產線人員能夠快速應對,排除問題。

MES整合案例系統架構圖

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下表顯示我司MES整合前後幫助客戶與產線改善工作流程,由表中可觀察出我司MES整合案例應用有兩個重點,第一為即時:將產線上所有訊息以最快速的方法傳遞至MES,亦以最快方法將訊息由MES回傳至產線上,幫助客戶維持產線的高效運行;自動且即時的模式可減少重複數據填入時間、減少產線換班時的文書工作、降低等待時間等優勢。第二為承受高強度訊息:由於產線上有多個充放電設備,而每一個設備通道完成的進度皆不一樣,因此會有機會同時出現大量訊息需要傳遞的時期,因此我司在本案例中平台必須能夠經受的起同時的密集訊息傳遞需求,使得產線穩定,提高品質。

整合前整合後
1.      人工比對電池流水編號1.      人員僅需掃描編號即完成確認作業,降低錯誤率
2.      人工確認產線製程2.      產線製程由MES確認指派,不再發生人員選錯製程事件
3.      重複操作製程選擇與載入3.      人員不再需要頻繁操作電腦
4.      換班需進行大量確認工作4.      簡化換班交接的流程

由於每個廠商所使用的MES系統差異性大,因此MES整合為一高度客製化解決方案。承德科技已於數個大型3C以及動力電池廠有MES整合實績,且能夠完全滿足客戶需求,協助客戶在電池生產上事半功倍。

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承德科技智慧並聯模組簡介

應用於電動車領域的動力電池,不像3C或其他消費型電子產品,大多使用4串以內的電池芯(Cell),因為3C產品所需的電量及工作電壓皆遠小於電動車,而隨著電動車市場的崛起,動力電池的種類亦有隨之多樣化之趨勢,而應用於儲能系統之電池也有相同的情況,簡單來說,根據不同廠商或不同的應用環境會有不同的設計,電池Pack或module裡的電池芯(Cell)會有不同的串、並方式,意味著市場上充斥多種不同電量及工作電壓的電池Pack或module,而這些情況目前還在持續的發生中。

承德科技作為專業電池測試設備供應商,提供多樣化的測試設備,以符合客戶需求,於電動車或儲能應用領域亦然。然而,中高壓以上的測試設備之建置成本一直以來是客戶重要的考量因素,為不同容量的電池建置不同的測試設備,顯然不是一個符合經濟效益的商業行為,因此測試設備的並聯功能一直以來是客戶需求的重點之一。

承德科技提供了3種不同的並聯方案(Table 1),軟體並聯(Figure 1)是利用密集通訊達到並聯輸出效果,所以限制較少,在軟體通訊觸及範圍均可適用,但因為對設備端是半雙工通訊,在通訊匯流排上連接多個裝置時會頻繁發生資料碰撞降低同步效能;硬體並聯概念是由一個微控制器的類比輸出訊號控制兩個測試通道之電力迴路,所以需要修改原有電力迴路架構且通道實際距離不可太遠以避免類比訊號干擾。硬體並聯能達到相當好的同步操作效果但原有硬體架構需做相當程度的修改,以成本效益來說,不能算是一個很好的方式;智慧並聯系統(Figure 2)透過通訊盒分割與設備通訊之匯流排,降低通訊命令碰撞機率以提昇通訊命令的時間精準度,實現邊緣運算的控制與回授架構,在既有架構變更最少的情況下,同時滿足0.1秒測試程序與測試通道同步之功能需求,最重要的是彈性調整設備整體輸出電流,滿足多樣化的測試需求。

Table 1 並聯方案比較

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Figure 1 軟體並聯控制架構

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Figure 2 智慧並聯

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智慧並聯同步測試環境如(Figure 3所示,待測物為電池並利用示波器擷取分流器上的電流訊號。測試程序如(Figure 4)所示由數個0.1秒步階電流斜坡組成,實際輸出電流波型與設定相符。

Figure 3 智慧並聯同步性測試

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Figure 4 測試程序設定

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Figure 5 實際波型

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由於同步機制是實現於iBox-P上,時間控制還是會因為命令傳輸產生不確定性,如(Figure 6 a.)兩通道實際輸出有1.33 mS時間誤差、總體步階控制時間(Figure 6 b.)量測為101.5mS實際設定為100mS。因為iBox-P之間有同步機制,所以不會產生時間累積誤差的問題。如(Figure 6 c.)連續運作48小時後,總體步階控制時間量測為99.8mS 、實際設定為100mS。雖說智慧並聯並非同步操控與高頻操作的最佳解決方案,但iBox-P是目前最容易導入與整合進原有系統的處理方案

Figure 6
a. 不同步之時間誤差

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Figure 6
b. 複合性計時誤差

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Figure 6
c. 循環測試48小時後計時誤差

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承德科技致力於提供客戶最彈性化的解決方案,智慧並聯即是絕佳案例,MCL2及BT 1000系列皆可選配智慧並聯功能,並已經導入全球車廠御用之一線供應商之美國實驗室,獲得客戶讚賞。

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