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氫電池分析測(cè)試系統(tǒng)方案

一．  氫電池分析測(cè)試系統(tǒng)方案說(shuō)明    
本方案基于微功率電子負(fù)載技術(shù)，通過(guò)固定一個(gè)物理量（電壓或者電流）來(lái)分析氫氣濃度跟另一個(gè)物理量（電流或電壓）的關(guān)系。同時(shí)，本方案還具備控制其它實(shí)驗(yàn)設(shè)備聯(lián)動(dòng)的擴(kuò)展能力。實(shí)驗(yàn)環(huán)境因素（電解液濃度和環(huán)境溫度）由用戶設(shè)定。    

二．  實(shí)現(xiàn)方式    
本測(cè)試方案基于N8000 模塊化測(cè)試控制平臺(tái)定制化開(kāi)發(fā)。為工業(yè)數(shù)據(jù)采集和自動(dòng)化應(yīng)用量身定制的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的模塊化儀器平臺(tái)，本平臺(tái)使用NXI（Network     eXtension    for    instrumentation是一種基于局域網(wǎng)的模塊化測(cè)試平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)）系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)。N XI 模塊化測(cè)試平臺(tái)架構(gòu)，通過(guò)統(tǒng)一的內(nèi)部總線協(xié)議對(duì)各類擴(kuò)展應(yīng)用板卡的集成控制。并為所有擴(kuò)展功能卡實(shí)現(xiàn)
雙供電接口和雙通訊接口（系統(tǒng)內(nèi)部接口和外部獨(dú)立接口），使所有測(cè)試模塊都既可以集成子在一個(gè)控制箱中使用，也可以獨(dú)立分布在不同的測(cè)試單元中獨(dú)立使用。使用這種獨(dú)立可拆分架構(gòu)，將大大?高系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。    

N8000 模塊化測(cè)試平臺(tái)通過(guò)規(guī)范通訊接口和板卡尺寸，并將不同功能模塊化，使得平臺(tái)下的各功能板卡功能專一，靈活度高，使用者的擴(kuò)展和維護(hù)成本更低。    
N8000 平臺(tái)zui大優(yōu)勢(shì)是，通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)，分解了測(cè)量控制平臺(tái)功能，大大提高了平臺(tái)的使用靈活性，通過(guò)模塊化的硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)，為客戶提供復(fù)雜性測(cè)試控制功能提供單平臺(tái)解決方案。用戶可根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際測(cè)試控制功能要求選擇現(xiàn)有的功能模塊。也可根據(jù)產(chǎn)品的功能和性能要求，快速定制開(kāi)發(fā)所需功能模塊。N8000 平臺(tái)提供所有的基于板卡的驅(qū)動(dòng)程序和二次開(kāi)發(fā)包，方便客戶開(kāi)發(fā)符合實(shí)際測(cè)試流程的測(cè)試控制軟件。    

三．  介紹
氫電池電能測(cè)試系統(tǒng)，使用N8000 平臺(tái)，通過(guò)組合電子負(fù)載測(cè)試卡，GPIB卡或者繼電器卡（根據(jù)需控制設(shè)備的驅(qū)動(dòng)控制方式），數(shù)據(jù)采集卡（可根據(jù)當(dāng)前設(shè)備實(shí)際數(shù)據(jù)接口選擇）實(shí)現(xiàn)氫電池試驗(yàn)中，各項(xiàng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和控制。通過(guò)測(cè)試控制平臺(tái)自動(dòng)化測(cè)試控制軟件，完成不同氫氣濃度條件下電池的電壓、電流、數(shù)據(jù)記錄，配合不同數(shù)據(jù)采集卡，實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中的電解液濃度，環(huán)境溫度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和控制。配合其他的一起設(shè)備，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化試驗(yàn)過(guò)程。通過(guò)系統(tǒng)控制軟件編輯不同的測(cè)試參數(shù)，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)不同的氫氣濃度，不同電解液濃度，不同環(huán)境溫度下的電池輸出參數(shù)試驗(yàn)，并根據(jù)設(shè)定自動(dòng)控制整個(gè)測(cè)試過(guò)程中的各試驗(yàn)條件參數(shù)，并實(shí)時(shí)記錄所有的試驗(yàn)條件參數(shù)。簡(jiǎn)化科研人員的操作過(guò)程，優(yōu)化科研人員時(shí)間，并為科研人員提供詳細(xì)，直觀，有效的試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)。

四．  硬件功能及參數(shù)    
電子負(fù)載卡功能：    
電子負(fù)載卡具備CC/CV( 恒電流/ 恒電壓) 兩種功能模式，在CC模式下，電子負(fù)載卡在恒電流模式下工作，通過(guò)記錄采樣數(shù)據(jù)，可以判斷電池在恒電流輸出的情況下，電壓的變化情況。在 CV模式下，電子負(fù)載卡在恒電壓模式下工作，通過(guò)記錄采樣數(shù)據(jù)，可以判斷電池在恒電壓數(shù)據(jù)的情況下，電流的變化情況。    
    

電子負(fù)載卡規(guī)格參數(shù)（保密）
    
     數(shù)據(jù)采集卡：    
     根據(jù)不同設(shè)備的數(shù)據(jù)輸出方式選擇不同的采集卡，N8000 平臺(tái)下數(shù)據(jù)采集卡有DAQ 卡，
     GPIO卡，接口轉(zhuǎn)換卡（RS485 、RS232 、GPIB 等）。通過(guò)匹配不同的數(shù)據(jù)采集卡，實(shí)現(xiàn)對(duì)
     試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)統(tǒng)一采集。    
    
     驅(qū)動(dòng)控制卡：    
     根據(jù)不同設(shè)備的驅(qū)動(dòng)控制方式選擇驅(qū)動(dòng)控制卡，N8000 平臺(tái)下數(shù)據(jù)采集卡有GPIO卡，
     繼電器卡等。根據(jù)試驗(yàn)過(guò)程中自動(dòng)化控制需要，選擇不同的控制卡，實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)過(guò)程的
     自動(dòng)化控制。

    
五．  軟件功能    
1.   實(shí)時(shí)記錄、存儲(chǔ)測(cè)試過(guò)程中的電流、電壓、功率數(shù)據(jù)    
2.   測(cè)試流程可新建、編輯、保存    
3.   每次試驗(yàn)，記錄與試驗(yàn)相關(guān)的所有參數(shù)數(shù)據(jù)（氣體濃度，電解質(zhì)濃度，試驗(yàn)溫度等），試驗(yàn)采樣數(shù)據(jù)可獨(dú)立命名存儲(chǔ)    
4.   實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)過(guò)程中的電壓、電流曲線    
5.   軟件數(shù)據(jù)采樣速度可設(shè)置    
6.   軟件記錄所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均可導(dǎo)出（excel文件）。    
7.   軟件數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)放表圖，用戶可以自行開(kāi)發(fā)程序讀取并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。    
擴(kuò)展功能（系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)擴(kuò)展采集卡和驅(qū)動(dòng)控制卡）         
8.   可根據(jù)試驗(yàn)要求，建立全自動(dòng)測(cè)試流程( 試驗(yàn)裝置驅(qū)動(dòng)，試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集)     
9.   對(duì)相關(guān)采集數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)曲線圖形顯示（例如：氣體濃度等）    
    
    
主界面功能：    
1.   顯示當(dāng)前測(cè)試項(xiàng)目及執(zhí)行信息。    
2.   顯示當(dāng)前各個(gè)采樣的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)    
3.   顯示系統(tǒng)數(shù)據(jù)采樣時(shí)間（可編輯、設(shè)置）    
4.   顯示實(shí)時(shí)的采樣數(shù)據(jù)曲線    
5.   記錄當(dāng)前測(cè)試其他參數(shù)（氣體濃度，電解質(zhì)參數(shù)，溫度參數(shù)等）