Test BMS

Test BMS

Test dei sistemi di gestione delle batterie (BMS)

I veicoli elettrici (EV) si affidano ai sistemi di gestione delle batterie per massimizzare la loro potenza, autonomia ed efficienza. Ciascuna cella della batteria di un veicolo elettrico deve essere collegata (via cavo o wireless) a un controller di gestione della batteria (BMC, Battery Management Controller). I produttori automobilistici cercano di massimizzare il numero e la densità delle celle mantenendo, al contempo, l'isolamento galvanico; così facendo aumenta la necessità di una loro corretta gestione. Per garantire le prestazioni e la sicurezza, è fondamentale emulare le celle delle batterie utilizzate nei veicoli elettrici e verificare le comunicazioni tra il BMC e il controller di gestione delle celle (CMC, Cell Management Controller).

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Le vostre sfide nei test dei BMS

Per ottimizzare il monitoraggio, il controllo e la gestione delle celle della batteria utilizzando il BMS. Il sovraccarico e la scarica profonda, ad esempio, riducono la durata di vita di una batteria, pertanto è necessario garantire un controllo corretto da parte del BMC:

  • Eventuali difetti della batteria potrebbero provocarne il surriscaldamento e causare persino un incendio; pertanto è consigliabile eseguire uno stress test della batteria emulando le condizioni del mondo reale, compresi gli scenari di errore come il sovraccarico e le sottotensioni, nonché i profili complessi delle celle.
  • I fornitori di CMC devono caratterizzare il controller ed eseguire collaudi in produzione con la massima flessibilità per l'emulazione delle celle.
  • Validazione dell'intero sistema BMS, compresa la simulazione del software e i test in modalità HiL (Hardware in the Loop).
  • Esecuzione di test di bilanciamento delle celle: emulazione di uno stato di carica (SoC) predefinito per ogni singola cella.

Verifica della comunicazione tra il CMC e il BMC, in conformità con lo standard appropriato, ad es. CAN, LIN SPI ecc.:

  • Necessità di analizzare molti frame per un lungo periodo di tempo, identificazione di alcuni frame di interesse tra tutti quelli trasmessi su un bus
  • Misura degli spazi dei frame: (da frame a frame, da trigger a frame, tempo di intervallo ecc)
Sistema di gestione delle batterie (BMS)

Caratteristiche delle soluzioni Rohde & Schwarz per il test di BMS

Test del sistema di gestione della batteria:

  • Simulazione e controllo di singole celle della batteria con alimentazioni multiple
  • Modelli di celle predefiniti e programmabili, ad esempio Li-Ion
  • Monitoraggio in tempo reale dei parametri delle celle della batteria, come tensione del terminale e tensione a circuito aperto, corrente di carica e scarica, stato di carica (SOC), resistenza interna
  • Scalabile in base al numero di celle necessarie
  • Regolazione rapida dell'impedenza di uscita (regolabile da -50 mOhm a 100 Ohm)
  • L'interfaccia I/O digitale assicura un controllo sincrono e veloce di tutte le celle della batteria

Verifica della comunicazione CMC/BMC:

  • Analisi/decodifica di più frame di bus CAN, LIN, SPI, UART per lunghi periodi di tempo
  • Isolamento dei frame chiave di interesse con decodifica del protocollo e trigger a livello simbolico (dati, messaggi di errore, inizio frame ecc.)
  • La memoria segmentata permette inoltre di catturare, in modo rapido ed efficiente, i dati di interesse per periodi di tempo ancora più lunghi
  • Misure sul bus e analisi approfondite dei dati decodificati (rapporto di inattività del bus, velocità di trasmissione ecc.)
  • Misura delle tempistiche e delle statistiche dei frame: (da frame a frame, da trigger a frame, tempo di intervallo ecc)
  • Capacità di analisi avanzate, come analisi dello spettro e spettrogramma, al fine di visualizzare anomalie, effetti EMI ed eventi nel dominio del tempo e della frequenza
  • Misure automatiche della modulazione di ampiezza dell'impulso (PWM, unipolare e bipolare)

Benefici delle soluzioni BMS di Rohde & Schwarz

  • Guadagni in termini di efficienza e flessibilità con strumenti di misura che possono essere utilizzati in laboratorio o in produzione.
  • Sicurezza: la garanzia derivante dall'utilizzo di un ambiente di test riproducibile e realistico.
  • Riduzione del time-to-market: verifica e ottimizzazione flessibile e veloce dei controllori di monitoraggio delle celle.
  • Sicurezza: eliminare la necessità di celle pericolose.
  • A prova di futuro: concezione modulare e progettazione scalabile.

Il nostro esperto

Ralf Oestreicher, Market Segment Manager, Rohde & Schwarz

Ralf Oestreicher, Market Segment Manager, Rohde & Schwarz

"Il sistema di gestione delle batterie è l'elemento chiave nei veicoli elettrici, nello stesso modo in cui la centralina motore è determinante per il funzionamento delle auto convenzionali. Pertanto, garantirne il funzionamento corretto e sicuro è fondamentale per ottenere prestazioni, autonomia ed efficienza ottimali. Siamo orgogliosi di poter affermare che le soluzioni per il test dei BMS di Rohde & Schwarz offrono ai nostri clienti la massima precisione e stabilità disponibili sul mercato."

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