Testlösungen für die Herstellung drahtloser Batteriemanagementsysteme

Ultrakompakt, optimiert für höchste Ausbeute

Bei Elektrofahrzeugen ist ein effizienter Zellenausgleich unerlässlich, um die Funktionssicherheit beim Laden und Entladen zu gewährleisten und die Batteriekapazität zu optimieren. Batteriemanagementsysteme (BMS) steuern die Leistungsaufnahme und -abgabe von Batteriezellen, -modulen und -packs.

Bei herkömmlichen BMS basiert die Kommunikation zwischen den Batteriekomponenten auf galvanisch getrennten, kabelgebundenen Daisy-Chain-Verbindungen. Solche Kabelverbindungen sind derzeit noch Industriestandard, schränken jedoch die Gestaltungsflexibilität ein und erhöhen das Gewicht des Fahrzeugs sowie die erforderliche Fertigungszeit.

Wirksame Sicherheit ist immer eine Frage der richtigen Prozesse, Mitarbeiter und technischen Lösungen.

In einem drahtlosen BMS (wBMS) ist jedes Batteriemodul über einen Cell Monitoring Controller (CMC) mit einem Battery Management Controller (BMC) verbunden. Die Verbindung wird entweder über einen robusten 2,4-GHz-ISM-Band-Transceiver oder einen Ultrabreitband-(UWB)-Kommunikationskanal hergestellt, sodass keine Kabelverbindungen erforderlich sind.

Diese drahtlose Architektur bietet mehrere Vorteile:

  • Gewichts- und Platzersparnis – durch den Wegfall der Kabel werden das Gewicht und der notwendige Bauraum im Fahrzeug reduziert.
  • Vereinfachte Integration – Module können montiert, gewartet oder ausgetauscht werden, ohne dass die Verkabelung getrennt oder neu geführt werden muss.
  • Höhere Zuverlässigkeit – das System ist weniger anfällig für durch Vibrationen verursachte Kabelermüdung und Steckverbinderfehler, was in rauen Automobilumgebungen von entscheidender Bedeutung ist.

Das wBMS bietet zwar klare Vorteile hinsichtlich Platzeffizienz, Montage und Wartungsfreundlichkeit, bringt aber auch neue messtechnische Herausforderungen mit sich, die bewältigt werden müssen:

Unser Experte

Martina Neuherz

Martina Neuherz, Market Segment Manager Automotive

„Die Testsysteme von Rohde & Schwarz bieten eine vollständige Abdeckung von der normkonformen Charakterisierung und Validierung im Labor bis hin zur effizienten Endkontrolle für die Fertigung – und machen so die Umstellung auf eine drahtlose BMS-Architektur zu einer unkomplizierten und risikoarmen Entscheidung.“

Rohde & Schwarz wBMS-Testlösung

Automatisiertes Testsystem, optimiert für Produktionslinien

Rohde & Schwarz hat gemeinsam mit führenden Chipsatz-Anbietern ultrakompakte automatisierte Testlösungen für wBMS entwickelt. Mit diesem Testaufbau können die notwendige BMS-Modul-Kalibrierung sowie Empfänger-, Sender- und DC-Tests schnell und zuverlässig durchgeführt werden – zur Verifizierung im Labor oder für Produktionstests mit hoher Ausbeute.

Das Testsystem besteht aus demR&S®CMP180 Radio Communication Tester, der R&S®ExpressTSVP Universal Test and Measurement Platform, und dem R&S®WMT Wireless Automated Testing Software- Framework. OTA-Tests des Prüflings erfolgen in einer störungsfreien Umgebung. Hierfür kommt eine isolierte Kammer wie etwa die R&S®CMQ200 Schirmkammer zum Einsatz.

Hier können Sie unseren Flyer zu uwBMS und wBMS herunterladen

Wichtige Merkmale der Rohde & Schwarz Testlösung

  • R&S®ExpressTSVP: cPCIe/PXIe-basierte modulare Geräteplattform, die alle Nicht-HF-wBMS-Schnittstellen abdeckt und die Testumgebung steuert, einschließlich der Ausführung der Testautomatisierungssoftware
  • Parallele Tests an bis zu 8 bidirektionalen HF-Toren des R&S®CMP180 zur weiteren Optimierung asynchroner Sende- und Empfangstests sowie Multi-Modul-Tests
  • Oszillatorkalibrierung und vollständige Sende-/Empfangstests
  • R&S®CMQ HF-Schirmkammern mit einer Isolation von bis zu 80 dB
  • Python-basiertes R&S®WMT Framework zur Automatisierung von Wireless-Tests, optimiert für Produktionstests, mit anpassbarer Benutzeroberfläche zur Sequenzierung und Erstellung von Testplänen
  • Einfache Testausführung per Knopfdruck und automatisierte HTML-Berichterstellung

Vorteile der Rohde & Schwarz Testlösungen für die Herstellung drahtloser Batteriemanagementsysteme

  • Einfache Integration der Lösung durch Einsatz gängiger R&S-Geräte
  • Kürzere Testzeiten durch sehr schnelle DC- und HF-Tests durch R&S®ExpressTSVP in Kombination mit der Smart-Channeling-Funktion (Mehrtor-/Paralleltests) des R&S®CMP180
  • Reduzierter Wartungsaufwand dank systeminterner Selbsttest- und Kalibrierfunktionen der modularen Geräte von R&S
  • Staubgeschützt, platz- und energieeffizient mit extrem kleiner Stellfläche
  • Weltweiter Service mit lokalem Application-Engineering-Support und individuell anpassbaren Service-Level-Agreements

Die Lösung basiert auf der bewährten Messtechnik von Rohde & Schwarz und bietet eine vollständige Testabdeckung für alle wBMS-Testfälle. Sie verfügt über die notwendige Geschwindigkeit und Skalierbarkeit, um selbst die komplexesten wBMS-Module effizient von der Validierung in die Massenfertigung zu überführen – unabhängig davon, ob sie auf schmalbandiger 2,4-GHz-ISM-Kommunikation oder Ultra-Wideband (UWB) basieren.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Ihren R&S-Ansprechpartner vor Ort.

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