基于LabVIEW軟件和PXI儀器的能源存儲恒電位儀

挑戰:開(kāi)發(fā)一個(gè)具有易用軟件具有用戶(hù)友好界面、高精度和高分辨率、多頻模式、低電流選項，和電子郵件/文本通知功能的恒電位儀電位/恒流器電流/阻抗分析儀系統(電位系統)

　　解決方案:基于LabVIEW軟件和PXI儀器，使用恒電位儀來(lái)確定電池，電容和燃料電池等設備的能源存儲，額定功率和內阻。

　　"使用先進(jìn)的NI模塊化儀器技術(shù)，SolRayo ETS可以達到或超過(guò)現有商用設備的速度和精度。同時(shí)，一個(gè)美觀(guān)的，友好的用戶(hù)界面大大提高了設備的可用性。"

　　可再生能源是當今世界上增長(cháng)最快的市場(chǎng)之一。能源存儲技術(shù)在風(fēng)能、太陽(yáng)能和生物能等“綠色”能量產(chǎn)生源中起著(zhù)重要的作用。應用于能源存儲的公共和個(gè)人資金正在暴漲，使大量前所未有的研究領(lǐng)域推展到新電池，電容，燃料電池和其他能源存儲技術(shù)上。根據可再生能源市場(chǎng)的需求，我們設計了SolRayo 電化學(xué)測試系統(SolRayo ETS)，以滿(mǎn)足新一代創(chuàng )新的電化學(xué)研究團隊的需要，加快開(kāi)發(fā)能源存儲技術(shù)中的關(guān)鍵部分。

　　恒電位儀是用來(lái)輸出或吸收電壓或者電流到測試單元上，并測試它的響應的一種儀器。在快速發(fā)展的高創(chuàng )新產(chǎn)業(yè)，如可再生能源中，現有的恒電位儀產(chǎn)品缺乏高效率電化學(xué)研究所需要的測試自動(dòng)化和易用性。通常，這些儀器的學(xué)習過(guò)程比較長(cháng)，軟件復雜且不易于使用，還有一些電子郵件和文本通知等重要特點(diǎn)是不存在或者不完善的。為了滿(mǎn)足我們客戶(hù)的需要，設計易于使用且具有串并行測試執行的恒電位儀測試系統，SolRayo電化學(xué)工程師使用美國國家儀器硬件和LabVIEW創(chuàng )建一個(gè)易用的，軟件驅動(dòng)的儀器。

　　為了開(kāi)發(fā)新型電池或超級電容器等電化學(xué)設備，研究小組需要易于使用的軟件工具，同時(shí)還需具有當今最先進(jìn)儀器硬件的功能。新的SolRayo ETS通過(guò)使用簡(jiǎn)單圖形化設置界面，使學(xué)習時(shí)間減少到一個(gè)小時(shí)。同時(shí)，它也改善了進(jìn)入的配置選項，以滿(mǎn)足復雜的，全天候的電化學(xué)應用。

　　恒電位儀最常用的應用是分析能源存儲設備的性能特征：如電池，電容器和燃料電池。為了確定能源存儲設備的特征，SolRayo ETS可以做許多類(lèi)型的實(shí)驗，如計時(shí)電位分析，計時(shí)電流分析和循環(huán)伏安分析，和阻抗譜分析。性能特征測量最常見(jiàn)的類(lèi)型包括：

　　· 能量密度

　　· 電容

　　· 功率密度

　　· 循環(huán)壽命

　　· 內部電阻

　　· 頻率響應

　　· 充電/放電曲線(xiàn)

　　由于SolRoyo的模塊化，它還可以向用戶(hù)提供他們所在領(lǐng)域所需要的特定功能，如電化學(xué)，腐蝕和多點(diǎn)狀腐蝕，以及電變色，生物傳感器和太陽(yáng)能光伏發(fā)電。

　　特征和優(yōu)點(diǎn)

　　根據來(lái)自電化學(xué)研發(fā)工程師的反饋，我們設計了SolRayo ETS，包括以下一些功能和優(yōu)點(diǎn):

　　· 易于使用性——適合于從新手到高級用戶(hù)的使用。

　　· 具有直觀(guān)的，易操作的軟件界面——每年在安裝和運行成本上，可節省高達10,000美元。

　　· 培訓和啟動(dòng)時(shí)間短——使培訓時(shí)間從幾周減小到半小時(shí)或更少的時(shí)間，使建立時(shí)間降低高達40倍。

　　· 同時(shí)、獨立的實(shí)驗——顯著(zhù)地提高了測試吞吐量。

　　· 低電流和高電流實(shí)驗——使一個(gè)單系統適應于更廣泛的應用。

　　· 較大的靈活性——使高級用戶(hù)設計實(shí)驗，賦予更多的研究創(chuàng )新。

　　恒電位儀運行模式

　　SolRayo ETS有三種運行模式。當測量待測設備的響應時(shí)，固定的DC模式應用或繪制出電流或電壓。高級的DC模式可以以特定速率斜掃或直掃電壓或電流。AC模式用于測量?jì)炔侩娮韬推渌l率響應。為此，恒電位儀產(chǎn)生高頻電壓正弦波并測量正弦波和產(chǎn)生的高頻電流波之間的相位偏移。每種模式的功能都使用美國國家儀器公司領(lǐng)先的PXI儀器技術(shù)來(lái)實(shí)現。

　　一種高性能并行測試軟件架構

　　我們使用LabVIEW圖形化編程語(yǔ)言強大的并行執行能力，開(kāi)發(fā)了一個(gè)多功能的程序，該程序同時(shí)并獨立地運行多個(gè)類(lèi)型的實(shí)驗。SolRayo ETS軟件創(chuàng )建的目的不僅是要簡(jiǎn)單，還要功能強大。其直觀(guān)的設計使初學(xué)者能夠快速啟動(dòng)，并穩定地運行程序，而高級用戶(hù)可以制定高級設置選項，作為其特定應用的需要。

　　可信任的NI技術(shù)的支持

　　SolRayo ETS恒電位儀的結果已經(jīng)遠遠超出我們顧客的期望。使用先進(jìn)的NI模塊化儀器技術(shù)，SolRayo ETS可以達到或超過(guò)現有商用設備的速度和精確度。同時(shí)，一個(gè)美觀(guān)友好的用戶(hù)界面大大地提高了設備的易用性。