BMS 测试

BMS 测试

Battery Management System (BMS) testing

Electric vehicles (EV) rely on battery management systems to maximize their power, range, and efficiency. Every battery cell in the EV has to be connected (wired or wirelessly) to a Battery Management Controller (BMC). Automotive manufacturers try to maximize the number and density of the cells whilst maintaining galvanic isolation, increasing the necessity for correct management. To ensure performance and safety, it is crucial to emulate the battery cells used in electric vehicles as well as verify the communications between the BMC and Cell Management Controller (CMC).

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用户面临的 BMS 测试挑战

通过 BMS 优化电池单元的监测、控制和管理。例如，过充电和深放电会缩短电池的寿命，因此必须确保使用 BMC 正确控制电池：

  • 电池缺陷会导致电池过热，甚至会引发火灾，因此应该模拟实际条件以对电池进行压力测试，包括模拟过载和欠压等错误场景以及复杂的电池配置文件。
  • CMC 供应商需要通过灵活的电池仿真来表征控制器并执行生产测试。
  • 验证完整的 BMS 系统，包括软件模拟和硬件在环 (HiL) 测试。
  • 执行电池平衡测试：针对每个电池单元模拟预定义的荷电状态 (SoC)。

根据 CAN 和 LIN SPI 等适当标准验证 CMC 和 BMC 之间的通信：

  • 需要长时间分析许多帧，并从总线上传输的所有帧中识别出某些感兴趣的帧
  • 测量帧空间：（帧到帧、触发到帧、间隔时间等）
电池管理系统 (BMS)
电池管理系统 (BMS)
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罗德与施瓦茨 BMS 测试解决方案的特点

电池管理系统测试：

  • 使用多个电源模拟和控制各个电池单元
  • 预定义的可编程电池模型，例如锂离子电池
  • 实时监测电池单元参数，例如端电压和开路电压、充电和放电电流、荷电状态 (SOC) 和内阻
  • 根据需要的电池数量进行扩展
  • 快速调节输出阻抗（-50 mΩ 至 100 Ω 间可调）
  • 数字 I/O 接口确保同步并快速控制所有电池单元

CMC/BMC 通信验证：

  • 长时间分析/解码 CAN、LIN、SPI、UART 总线中的多个帧
  • 通过广泛的协议和符号级触发（数据、错误消息、帧起始等）隔离感兴趣的关键帧
  • 分段存储进一步触发和高效捕获更长时间的数据
  • 深度总线测量和解码数据分析（总线空闲率、比特率等）
  • 测量帧定时和统计数据：（帧到帧、触发到帧、间隔时间等）
  • 频谱分析和瀑布图等高级分析功能，直观显示时域和频域中的异常、电磁干扰 (EMI) 影响和事件
  • 自动脉冲宽度调制 (PWM) 测量（单极和双极）

罗德与施瓦茨 BMS 测试解决方案的优点

  • 高效：测试仪器可在工作台或生产中使用，提高了灵活性。
  • 确保无虞：可重现的真实测试环境提供保障。
  • 更快上市：灵活、快速验证和优化电池监测控制器。
  • 安全：无需使用危险电池。
  • 面向未来：模块化概念和可扩展设计。

专家资料

Ralf Oestreicher，罗德与施瓦茨市场区隔经理

Ralf Oestreicher，罗德与施瓦茨市场区隔经理

“就像发动机控制单元是传统汽车运行的核心一样，电池管理系统就是电动汽车的关键元件。因此，确保电池管理系统的功能正常且安全，对于实现出色的性能、里程和效率至关重要。罗德与施瓦茨的 BMS 测试解决方案为客户提供市场上一流的准确性和稳定性，我们对此非常自豪。”

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