-

Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS)Aquisição sincronizada de tensão e corrente para teste de impedância de bateria

A espetroscopia de impedância eletroquímica revela a forma como os sistemas electroquímicos respondem ao longo da frequência, pelo que é possível separar a transferência de carga, a difusão e os efeitos interfaciais de uma forma que os sinais no domínio do tempo não conseguem.

O Dewesoft ajuda a capturar tensão e corrente em sincronia, manter a fase precisa e conectar os resultados de impedância ao restante dos dados de teste, incluindo temperatura, tensão e condições ambientais. Use-o para acelerar o desenvolvimento e o diagnóstico em baterias, células de combustível, eletrolisadores, revestimentos e estudos de corrosão, enquanto produz resultados consistentes e prontos para relatórios para equipes de engenharia e pesquisa.

Agendar chamada 1:1
Voltagem
Voltagem
Alta voltagem
Alta voltagem
Corrente
Corrente
Corrente contínua
Corrente contínua
Corrente AC
Corrente AC
Impendância
Impendância
Gráfico de Nquist
Gráfico de Nquist
Gráfico de Bode
Gráfico de Bode
Temperatura
Temperatura
Par termoelétrico
Par termoelétrico
RTD
RTD
Video térmico
Video térmico
Tensão e estresse
Tensão e estresse
Meia Ponte
Meia Ponte
Ponte Quarter
Ponte Quarter
Ponte Completa
Ponte Completa
Força
Força
Pressão
Pressão
Aceleração
Aceleração
Deslocamento
Deslocamento
Compatível com TEDS
Compatível com TEDS
Digital IO
Digital IO
Vídeo
Vídeo
Vídeo de alta velocidade
Vídeo de alta velocidade
Sequenciador
Sequenciador
Analisador FFT
Analisador FFT
Ethernet
Ethernet
EtherCAT
EtherCAT
Sincronização PTP
Sincronização PTP
Compatível com openDAQ
Compatível com openDAQ

Destaques

Solução multi-atributo de balcão único

Fornecemos um conjunto completo de análise EIS que se adapta às suas necessidades, e pode expandir a sua configuração para além da impedância com medições multifísicas sincronizadas. Combine EIS com análise de potência, tensão de célula, dados térmicos (TC, RTD, NTC, KTY, IR), força, pressão e deslocamento para análise de inchaço, vibração, deformação e CAN FD para comunicação BMS, para que possa ver a saúde do sistema em todo o contexto. Todas as medições são seguras ao toque, com entradas altamente isoladas.

Medição e análise de precisão

Capture tensão e corrente elétrica com alta precisão, exatidão de fase estável e rastreabilidade comprovada em toda a sua faixa de teste. A aquisição e a análise sincronizadas da Dewesoft ajudam a validar a integridade do sinal, correlacionar o comportamento da impedância com as condições de operação e produzir resultados consistentes e prontos para relatórios que você pode defender.

Alta taxa de amostragem, ampla largura de banda

Escolha o amplificador que se adequa ao seu teste, de largura de banda média ou de alta velocidade. A excitação EIS e a gama de frequência definem a largura de banda e a taxa de amostragem necessárias, por exemplo, uma varredura de seno único de 0,01 Hz a 10 kHz pode exigir 200 kS/s. Utilize a mesma configuração e o mesmo software para EIS, testes de curto-circuito e outros transientes rápidos.

Escalar e crescer

Comece com uma única célula e expanda para testes de várias células, pacotes ou pilhas à medida que suas necessidades aumentam. O ecossistema modular e o software da Dewesoft são dimensionados com sua contagem de canais, para que você mantenha uma visão geral clara à medida que a configuração se expande. Meça e analise até 60 células individuais em paralelo.

Software incluído

Todo sistema Dewesoft inclui o DewesoftX, nosso premiado software de aquisição de dados. É fácil de usar e poderoso, com visualização e análise ao vivo nos domínios do tempo e da frequência, incluindo Nyquist, Bode, FFT, gráficos de tempo, visualizações polares e em cascata. Todas as atualizações estão incluídas, sem taxas de manutenção anuais. Para monitoramento remoto, use o DewesoftM em um telefone ou tablet para visualizar os mesmos dados sem fio, em paralelo com o PC.

Aquisição sincronizada com o tempo em várias fontes

Todos os canais são sincronizados com precisão de sub-microssegundos, e você pode alinhar o Dewesoft com os sistemas existentes usando Ethernet PTPv2. Combine dados EIS perfeitamente com sinais de controle, correlação de imagem digital (DIC), câmeras (padrão, alta velocidade, infravermelho térmico), correlação de imagem térmica (TIC) e barramentos de rede digital em uma única base de tempo.

O que é a Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS)

O EIS pode revelar informações cruciais sobre os diferentes processos que ocorrem no sistema eletroquímico, aplicando, por exemplo, um sinal de corrente alternada sinusoidal (GEIS) à célula, variando ao longo de uma vasta gama de frequências.

Com isto, podemos analisar a mudança de fase e a magnitude da resposta eléctrica em relação à corrente aplicada. A Impedância mostra a resistência interna, incluindo a resistência óhmica, a resistência de transferência de carga e a resistência de difusão, que permite investigar uma variedade de caraterísticas importantes, tais como:

  • Previsão do estado de saúde (SoH) - Ao analisar as alterações de impedância ao longo do tempo, o processo de envelhecimento da bateria pode ser avaliado. A impedância elevada está normalmente relacionada com a redução da capacidade e da potência de saída. Mapeie os gráficos de Nyquist para a diminuição da capacidade.

  • Estado de carga (SoC) - A impedância varia com o estado de carga da bateria, permitindo a estimativa do SoC em condições específicas.

  • Processos electroquímicos - Fornece informações sobre a cinética das reacções electroquímicas que ocorrem nos eléctrodos. Identifica as etapas determinantes da taxa, como a difusão de iões através do eletrólito ou a transferência de carga na interface elétrodo/eletrólito.

  • Efeitos térmicos e mecânicos - O EIS pode detetar alterações causadas por flutuações de temperatura ou tensão mecânica na estrutura da bateria.

  • Degradação do elétrodo e do eletrólito - Detecta alterações na composição química ou na estrutura dos eléctrodos e electrólitos. Permite a deteção de falhas - identificando células com impedância anormal (curto-circuitos internos). Classifica o envelhecimento (perda de material ativo vs. queda de condutividade).

O EIS é uma solução não destrutiva, económica e segura, escalável em termos de tempo/velocidade vs precisão, em comparação com os ensaios de ciclos longos.

Quais são as vantagens do SIA?

A espetroscopia de impedância eletroquímica (EIS) dá-lhe uma janela rápida e não destrutiva para o que está a acontecer no interior de uma célula. Em vez de esperar que os longos testes de ciclo revelem os problemas, a EIS ajuda-o a detetar falhas precocemente, a classificar os modos de degradação e a criar métricas de saúde repetíveis que podem ser escaladas da I&D para a produção e monitorização no terreno.

Principais benefícios

  • Não destrutivo, económico e seguro. O EIS utiliza um pequeno sinal de excitação, pelo que é possível caraterizar as células sem as destruir.

  • Perceção mais rápida do que os longos ensaios de ciclismo. Para a triagem e o rastreio, o EIS pode reduzir drasticamente o tempo de ensaio em comparação com os métodos no domínio do tempo, incluindo abordagens que utilizam apenas bandas de frequência parciais para a velocidade.

  • Deteção e rastreio de falhas. As assinaturas de impedância anómalas podem assinalar valores anómalos, incluindo indicadores precoces de curto-circuito interno, quando associadas a métodos de deteção adequados.

  • Perspetiva mecanicista da degradação. O SIA apoia a interpretação dos processos dominantes, por exemplo, crescimento da resistência interfacial ou limitações de transporte, e pode ajudar a distinguir onde o envelhecimento está a ocorrer no sistema sob condições definidas.

  • Classificação do modo de degradação. As caraterísticas de impedância estão normalmente associadas a modos de degradação, como a perda de material ativo e alterações relacionadas com a condutividade, melhorando a qualidade da análise da causa principal.

  • Previsão do estado de saúde. Trabalhos recentes mostram que as caraterísticas baseadas no EIS podem ser fortemente mapeadas para a capacidade e o SOH, nalguns casos com erros de previsão muito baixos em estudos controlados, razão pela qual as equipas utilizam as assinaturas Nyquist e Bode como "impressões digitais da saúde".

Quais são as aplicações para Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS)

O EIS já está estabelecido em vários estágios, desde o desenvolvimento até a validação de segunda vida, e o Dewesoft é um ajuste forte quando você deseja que o EIS seja sincronizado com o restante do contexto de teste.

  • I&D e validação: Caracterizar novas células, materiais e configurações de pacotes e, em seguida, correlacionar a impedância com a temperatura, carga e condições ambientais para compreender os limites de desempenho e o comportamento de envelhecimento.

  • Produção e inspeção de entrada: Registar uma assinatura de impedância de base e utilizá-la para ordenar e agrupar células com perfis semelhantes para reduzir o desequilíbrio do pacote. A investigação continua a mostrar que os métodos de triagem rápidos e baseados no EIS podem ser práticos à escala.

  • Em funcionamento: Acompanhe as tendências de saúde e detecte anomalias associando o comportamento da impedância aos estados operacionais capturados do sistema, incluindo dados relacionados com o carregador ou BMS, quando disponíveis.

  • Segunda e terceira vida: Após a remontagem, utilizar o EIS como uma etapa de revalidação para verificar a estabilidade e a consistência antes da reutilização. A triagem baseada no EIS está também a ser estudada para células reformadas, de modo a melhorar as decisões de reutilização.

EIS bem feito: precisão, DAQ sincronizado e resultados claros

A Dewesoft fornece um ecossistema escalável para EIS e outras técnicas eletroquímicas, projetado para se adaptar aos seus requisitos de teste. Combinamos a aquisição de dados sincronizada com um gerador de sinal de alta precisão e uma unidade de energia controlada para construir uma configuração que se adapte ao seu experimento.

Os resultados podem ser apresentados como gráficos de Nyquist (impedância imaginária vs. real) e gráficos de Bode (magnitude e fase vs. frequência), sendo depois interpretados através da adaptação de modelos de circuitos equivalentes que ligam a resposta medida aos processos físicos e químicos subjacentes.

Software de espetroscopia de impedância eletroquímica

DewesoftX é uma plataforma moderna para testes, medições, análises e gestão de dados. Pense nela como um cockpit único para validar a eletroquímica em conjunto com o comportamento térmico, o desempenho e a eficiência, o NVH e a integridade estrutural, para que possa transformar testes complexos em informações em que pode confiar.

DewesoftX premiado com análise EIS em tempo real

O módulo DewesoftX EIS reúne as ferramentas necessárias para simplificar o processamento complexo e converter sinais brutos em resultados acionáveis:

  • Configuração rápida com mapeamento claro de canais e configuração de varrimento.

  • Adicione entradas sincronizadas a qualquer momento: temperatura (TC, RTD, KTY, IR), força e pressão (ponte completa, MEMS, IEPE) e deslocamento (LVDT, indutivo, laser), além de entradas padrão de tensão e corrente (10 V, 0-20 mA).

  • Registar sinais brutos no domínio do tempo, dados no domínio da frequência ou ambos para total rastreabilidade.

  • Integrar câmaras e imagens, incluindo IR térmico e vídeo de alta velocidade.

  • Calcular canais matemáticos em direto: filtragem, estatísticas, integrais, derivadas, contadores e lógica de controlo personalizada.

  • Visualize os dados à sua maneira: espectros de impedância, Nyquist, Bode, FFT, gráficos de tempo, XY, polar e muito mais.

  • Crie dashboards para um ou vários ecrãs e reutilize-os em vários projectos.

  • Gerar relatórios automaticamente, incluindo gráficos e métricas principais.

  • Permitem a monitorização e o controlo à distância, com alarmes e encravamentos de segurança.

  • Automatize os fluxos de trabalho utilizando o Sequenciador e o scripting.

  • Ligação a sistemas de laboratório e de TI através de OPC UA, MQTT, SCPI e Modbus.

  • Analise em direto e offline no mesmo ambiente, reproduza, compare e partilhe resultados.

Hardware de aquisição de dados para EIS

Os sistemas de aquisição de dados da Dewesoft são dimensionados desde pequenas configurações de laboratório até bancadas de teste complexas e multicanais, fornecendo medições sincronizadas e resultados confiáveis que você pode defender.

Configurações de hardware escaláveis

  • Escolha a plataforma que se adapta às suas necessidades de largura de banda: SIRIUS (até 15 MS/s) ou OBSIDIAN (até 20 kS/s).

  • Mede a tensão e a corrente com elevada precisão e temporização estável.

  • Suporte para uma vasta gama de sensores de corrente, incluindo pinças, shunts, sensores de fluxo zero e DC-CT.

  • Adicione qualquer sensor de que necessite com entradas universais para máxima flexibilidade.

  • Suporte TEDS para reconhecimento automático de sensores e configuração mais rápida de canais.

  • Escala para centenas de canais com sincronização de sub-microssegundos via PTPv2, IRIG ou linha de sincronização.

  • Integração no controlo de testes em tempo real através de EtherCAT ou bus CAN.

Aberto por defeito. Totalmente compatível com o openDAQ.

Você pode ter ouvido falar do openDAQ™, o ecossistema aberto para medição, aquisição de dados e testes. A Dewesoft co-desenvolve o openDAQ junto com a HBK, e o SDK do openDAQ foi projetado para tornar a descoberta, configuração e streaming de dados de dispositivos consistentes entre fornecedores e plataformas.

O mais novo hardware DAQ da Dewesoft e o software DewesoftX suportam fluxos de trabalho openDAQ, para que você possa se integrar de forma limpa às cadeias de ferramentas existentes e se alinhar aos padrões abertos.

Para o ajudar a começar, o openDAQ é fornecido com exemplos descarregáveis e ligações para ambientes comuns. É possível aceder a dados a partir de C++ e Python atualmente, e existem pacotes para .NET (C#) e LabVIEW como parte da distribuição do openDAQ, com instaladores disponíveis para Windows, Linux e macOS.

Soluções chave na mão, para além do produto

A Dewesoft agrega valor além do hardware e do software, com uma abordagem criada para programas de teste de longo prazo e do mundo real:

  • Empresa privada europeia com uma mentalidade ágil e orientada para a engenharia.

  • Hardware concebido e fabricado na Europa.

  • Uma plataforma construída para proteger o seu investimento durante anos e não apenas num único projeto.

  • Garantia de 7 anos líder na indústria.

  • 25 anos de experiência a apoiar OEM e equipas de investigação nos sectores automóvel, aeroespacial, marítimo e energético.

  • Um parceiro para muitas configurações de teste, desde o conceito até à implementação.

  • Um ambiente de software, DewesoftX, para vários tipos de teste, o que reduz o treinamento e simplifica a padronização.

  • Fornecimento de sistema chave na mão, incluindo FAT e SAT, além de formação no local.

  • Suporte de integração para o seu próprio equipamento e dispositivos de terceiros.

  • Apoio técnico centrado no cliente, mais serviços para além da entrega, incluindo calibração e adaptações electrónicas personalizadas.

Tem perguntas? Nós temos respostas!

Reunimos todas as respostas que procura, organizadas para si.

Ainda tem perguntas?

Não consegue encontrar a resposta que procura? A nossa equipa tem todo o gosto em responder às suas perguntas.

Entre em contacto

Produtos relacionados

Ver e pesquisar produtos de aquisição de dados relacionados e compatíveis.

Soluções relacionadas

Veja e explore soluções de teste relacionadas e compatíveis.