BMS 테스트

BMS(배터리 관리 시스템) 테스트

EV(전기차)는 배터리 관리 시스템을 통해 출력, 충전당 주행거리, 효율성을 극대화합니다. EV의 모든 배터리셀은 BMC(배터리 관리 컨트롤러)에 유선 또는 무선으로 연결해야 합니다. 자동차 제조사는 갈바닉 분리를 유지하면서 셀의 수와 밀도를 극대화하려는 노력을 하고 있으며, 이에 따라 올바른 관리의 필요성이 증가하고 있습니다. 성능과 안전을 보장하기 위해서는 전기차에 사용된 배터리셀을 에뮬레이션하고 BMC와 CMC(셀 관리 컨트롤러) 간 통신을 검증하는 것이 중요합니다.

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BMS 테스트 과제

BMS를 사용하여 배터리셀의 모니터링, 제어, 관리를 최적화해야 합니다. 예를 들어 과충전과 과방전은 배터리 수명 감소의 원인이 되므로 BMC에 의한 올바른 제어가 이루어져야 합니다.

배터리 결함은 배터리 과열로 이어져 화재의 원인이 될 수 있으므로 과부하, 부족전압과 같은 오류 시나리오와 복잡한 셀 프로필을 포함하는 실제 조건을 에뮬레이션하여 배터리의 스트레스 테스트를 실시해야 함
CMC 공급업체는 컨트롤러를 특성 분석하고 유연한 셀 에뮬레이션으로 생산 테스트를 수행해야 함
소프트웨어 시뮬레이션 및 HiL 테스트를 포함하는 전체 BMS 시스템의 검증
셀 밸런싱 테스트 수행: 각 단일 셀에 대한 사전 정의 SoC(State of Charge, 충전량) 에뮬레이션

CAN, LIN SPI 등 적절한 표준에 따른 CMC와 BMC 간 통신 검증

장시간 많은 프레임을 분석하고 버스에 전송된 전체 프레임 중 특정 프레임을 식별해야 함
프레임 측정: (프레임-프레임, 트리거-프레임, 갭 시간 등)

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로데슈바르즈 BMS 테스트 솔루션의 특징

배터리 관리 시스템 테스트:

복수 전원공급장치를 이용한 개별 배터리셀의 시뮬레이션 및 제어
사전 정의 및 프로그래밍 가능 셀 모드(예: 리튬-이온)
단자 및 개회로 전압, 충전 및 방전 전류, SOC(충전량), 내부 저항 등 배터리셀 파라미터에 대한 실시간 모니터링
필요한 셀 수량으로 확장 가능
출력 임피던스의 빠른 조정(-50 mOhm에서 100 Ohm까지 조정 가능)
디지털 I/O 인터페이스가 전체 배터리 셀에 대해 동기화된 빠른 제어 보장

CMC/BMC 통신 검증:

복수 프레임 CAN, LIN, SPI, UART 버스의 장시간 분석/디코딩
포괄적 프로토콜 및 심볼 레벨 트리거링(데이터, 오류 메시지, 프레임 시작 등)으로 주요 프레임 분리
세그먼트 메모리 사용 시 더욱 긴 기간에 걸친 데이터 트리거 및 효율적 캡처 가능
디코딩된 데이터에 대한 상세한 버스 측정 및 분석(버스 유휴율, 비트 레이트 등)
프레임 시간 측정 및 통계: (프레임-프레임, 트리거-프레임, 갭 시간 등)
스펙트럼 분석, 스펙트로그램 등의 고급 분석 기능으로 시간 및 주파수 도메인에서 이상현상, EMI 효과, 이벤트 시각화
자동 PWM 측정(단극 및 양극)

R&S BMS 테스트 솔루션의 이점

효율성: 연구소 또는 생산 설비에서 테스트 장비를 이용할 수 있는 뛰어난 유연성
보안: 재현 가능하며 현실과 유사한 테스트 환경을 이용한 안전성
출시 기간 단축: 셀 모니터링 컨트롤러의 유연하고 빠른 검증 및 최적화
안전성: 유해 셀에 대한 필요성 제거
미래 대응: 모듈식 개념 및 확장형 설계

로데슈바르즈 전문가

Ralf Oestreicher (로데슈바르즈 시장 부문 매니저)

"엔진 제어장치가 기존 자동차 동작의 핵심인 것처럼 배터리 관리 시스템은 전기차의 핵심 요소입니다. 그러므로 최적의 성능과 충전당 주행거리, 효율성을 위해서는 정확하고 안전한 기능을 보장하는 것이 중요합니다. 로데슈바르즈의 BMS 테스트 솔루션은 시장에 출시된 제품 중 가장 뛰어난 정확도와 안정성을 제공한다고 말할 수 있습니다."

BMS 테스트 관련 리소스

포스터: Electric drivetrain evolution – from past to future

전기 구동계 개발자들은 고속-스위칭 반도체, 향상된 배터리 전압과 같이 전기차의 효율성과 범위를 개선해주는 신기술을 채택해야 합니다. 포스터를 통해 전기 구동계의 개발과 테스트 방법에 대해 간략히 알아보세요.

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사용 사례: ADI wireless BMS tested using Rohde & Schwarz equipment

이 사용 사례는 전기차에 사용된 무선 배터리 관리 시스템의 원활한 성능을 보장하기 위해 사용된 시험 방법론을 개선하기 위한 ADI와 R&S 간 공동 협업 프로젝트에 대해 요약, 설명합니다.

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사례 연구: R&S®Scope Rider RTH - Electrifying the automotive future

이 사례 연구를 다운로드하여 Politecnico di Torino(토리노 폴리테크니코 공대)에서 R&S®Scope Rider RTH Handheld Oscilloscope를 사용해 어떻게 기록적인 저연비 자동차를 설계할 수 있었는지 알아보십시오. 여기에서는 특히 CAN 버스 모니터링과 셀룰러 모듈 디버깅을 통해 실시간 텔레메트리 시스템을 구현한 방식에 대해 자세히 다룹니다.

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