Medidas de sistemas de gestión de baterías

Medidas de sistemas de gestión de baterías

Soluciones de test de sistemas de gestión de baterías (BMS)

Los vehículos eléctricos (EV) utilizan sistemas de gestión de baterías para lograr la máxima potencia, autonomía y eficiencia. Cada celda de batería del vehículo debe estar conectada (por cable o de forma inalámbrica) a un controlador de gestión de baterías (BMC). El objetivo de los fabricantes de automóviles es alcanzar la mayor cantidad y densidad posible de celdas sin perder el aislamiento galvánico, y para ello es todavía más importante su correcta gestión. Para garantizar el rendimiento y la seguridad es esencial simular las celdas de batería que se utilizan en los vehículos eléctricos y verificar las comunicaciones entre el BMC y el controlador de gestión de celdas (CMC).

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Desafíos de las medidas de sistemas de gestión de baterías

Optimizar la monitorización, el control y la gestión de las celdas de batería con el BMS. Por ejemplo, la sobrecarga y la descarga profunda reducen la vida útil de las baterías, y por lo tanto el BMC debe garantizar un control correcto:

  • Los defectos de la batería pueden provocar un sobrecalentamiento de la batería o incluso incendios. Por lo tanto, es recomendable realizar test de estrés de la batería simulando condiciones reales, que incluyan escenarios de error como sobrecarga y tensiones insuficientes, así como perfiles de celdas complejos.
  • Los proveedores de CMC necesitan caracterizar el controlador y ejecutar test de producción con simulación de celdas flexible.
  • Validación del sistema BMS completo, que incluya simulación de software y pruebas HiL.
  • Medidas de equilibrio de celdas: simulación de estado de carga (SoC) predefinido de cada celda individual.

Verificación de la comunicación entre el CMC y el BMC, de conformidad con el estándar pertinente, p. ej. CAN, LIN, SPI, etc.:

  • Necesidad de analizar muchas tramas durante un largo periodo de tiempo, identificar tramas de interés entre todas las tramas transmitidas por un bus
  • Medir espacios de trama: (de trama a trama, de disparo a trama, tiempo de intervalo, etc)
Sistema de gestión de baterías BMS

Características de las soluciones de test de BMS de Rohde & Schwarz

Medidas de sistemas de gestión de baterías:

  • Simulación y control de celdas de batería individuales con diferentes fuentes de alimentación
  • Modelos de celda predefinidos y programables, por ejemplo, de iones de litio
  • Monitorización en tiempo real de parámetros de celdas de batería, como tensión terminal y de circuito abierto, corriente de carga y de descarga, estado de carga (SOC), impedancia interna
  • Escalable a la cantidad de celdas necesaria
  • Regulación rápida de la impedancia de salida (ajustable de -50 mohmios a 100 ohmios)
  • La interfaz I/O digital garantiza el control sincronizado y rápido de todas las celdas de batería

Verificación de la comunicación CMC/BMC:

  • Analizar/decodificar varias tramas de buses CAN, LIN, SPI, UART durante largos periodos de tiempo
  • Aislar tramas principales de interés con disparo de protocolos extensos y a nivel simbólico (datos, mensajes de error, inicio de trama, etc)
  • La memoria segmentada permite el disparo y la captura eficiente de periodos de datos aún más largos
  • Medidas de bus y análisis detallados de los datos decodificados (relación de bus en reposo, velocidad de bits, etc)
  • Medir temporizaciones y estadísticas de trama: (de trama a trama, de disparo a trama, tiempo de intervalo, etc)
  • Funciones de análisis avanzadas como análisis de espectro y espectrograma para visualizar anomalías, efectos de EMI y eventos en el dominio temporal y frecuencial
  • Medidas de PWM automáticas (unipolares y bipolares)

Ventajas de las soluciones de test de sistemas BMS de Rohde & Schwarz

  • Eficiencia: mayor flexibilidad gracias a instrumentos de medida aptos tanto para el escritorio como para la producción.
  • Seguridad: cuente con la garantía de estar utilizando un entorno de medida reproducible y realista.
  • Aceleración del lanzamiento al mercado: verificación y optimización flexible y rápida de controladores de gestión de celdas.
  • Protección: se elimina la necesidad de celdas peligrosas.
  • Orientación a futuros requerimientos: concepto modular y diseño escalable.

Nuestro experto

Ralf Oestreicher, Director del segmento de mercado, Rohde & Schwarz

Ralf Oestreicher, Director del segmento de mercado, Rohde & Schwarz

«El sistema de gestión de baterías es la pieza clave de los vehículos eléctricos, equiparable a la unidad de control del motor en los automóviles convencionales. Por tanto, garantizar su funcionamiento correcto y seguro es esencial para lograr un rendimiento, una autonomía y una eficiencia óptimas. Estamos orgullosos de ofrecer a nuestros clientes con las soluciones de test de BMS de Rohde & Schwarz la más alta precisión y estabilidad disponibles en el mercado».

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