BMSテスト

バッテリー管理システム（BMS）テスト

電気自動車（EV）の電力、移動距離、効率の最大化は、バッテリー管理システムに左右されます。EVのすべてのバッテリーセルは、バッテリー管理コントローラー（BMC）に接続（無線または有線）する必要があります。自動車メーカーは、ガルバニック絶縁を維持しながらセルの数と密度を最大化する試みを行っており、適正な管理の必要性が高まっています。性能と安全性を確保するために、電気自動車で使用されるバッテリーセルをエミュレートし、BMCとセル管理コントローラー（CMC）間の通信を検証することが重要です。

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BMSテストの課題

バッテリーセルの監視、制御、管理を最適化するためにBMSを使用します。例えば、過充電や過放電が起きるとバッテリーの寿命が短くなるので、BMCによる適正な制御を確実にする必要があります。

バッテリーの不具合はバッテリーの加熱につながることがあり、火事の原因にもなります。そのため、過負荷や電圧不足のようなエラーシナリオおよび複雑なセルプロファイルを含む現実的な条件をエミュレートして、バッテリーのストレステストを実施する必要があります。
CMCサプライヤーは、柔軟なセルエミュレーションを使用してコントローラーを評価し、製造テストを実行する必要があります。
ソフトウェアシミュレーションおよびHiLを含む完全なBMSシステムの検証が必要です。
セル・バランシング・テストの実施：単体セルごとに定義済みの充電状態（SoC）のエミュレーションが必要です。

適切な規格（例：CAN、LIN、SPIなど）に従ってCMCとBMC間の通信を検証します。

長期間にわたって多くのフレームを解析して、バスで送信されるすべてのフレームの中から関心のある特定のフレームを識別する必要があります。
フレーム間隔（フレーム－フレーム間、フレーム－トリガ間、ギャップ時間など）を測定します。

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ローデ・シュワルツのBMSテストソリューションの特長

バッテリー管理システムテスト：

複数の電源を用いた個別バッテリーセルのシミュレーションおよび制御
定義済みのプログラマブルなセルモデル（例：リチウムイオン）
端子および開放回路電圧、充放電電流、充電状態（SoC）、内部抵抗などのバッテリーセル・パラメータのリアルタイムモニター
必要なセル数に応じて拡張可能
出力インピーダンスの高速なレギュレーション（－50 mΩ～100 Ωの範囲で調整可能）
デジタルI/Oインタフェースにより、バッテリーセルの同期と高速な制御を確保

CMC/BMCの通信の検証：

長期にわたり、CAN、LIN、SPI、UARTバスの複数フレームを解析／デコード
広範なプロトコルとシンボリックレベルのトリガ（データ、エラーメッセージ、フレームの開始など）による、関心のある主要フレームの分離
セグメントメモリにより、かなり長期間のデータでもトリガと効率的な捕捉が可能
デコード済みデータの詳細なバス測定／解析（バスアイドル比、ビットレートなど）
フレームタイミングと統計の測定：（フレーム－フレーム間、トリガ－フレーム間、ギャップ時間など）
スペクトラム解析およびスペクトログラムなどの高度な解析機能により、タイムドメインと周波数ドメインの両方で異常やEMI効果を可視化
自動PWM測定（ユニポーラー／バイポーラー）

R&S BMSテストソリューションの利点

効率：ベンチトップでも製造でも使用できる測定器により、柔軟性を確保
セキュリティー：再現可能で現実的なテスト環境を使用することによる保証
市場投入までの期間を短縮：セルモニタリングコントローラーの柔軟で高速な検証および最適化
安全性：危険なセルの必要性を排除
将来の変化にも対応：モジュラーコンセプトおよびスケーラブルなデザイン

弊社の専門技術者

ローデ・シュワルツ、マーケット・セグメント・マネージャー、Ralf Oestreicher

「エンジン制御ユニットが従来の自動車動作の中心であるのと同様に、バッテリー管理システムは電気自動車の重要な要素です。そのため、最適な性能、移動距離、効率のためには適正で安全な機能を確保することが大切です。ローデ・シュワルツのBMSテストソリューションが、市場で入手できる最高の確度と安定性をお客様に提供できることを誇りに思います。」

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