電気車両用バッテリーの測定と分析

測定とデータ分析を行う理由

今日の電動化パワートレインソリューションでは、シングルセルバッテリからバッテリパックまでのすべての側面が、仮想試験（シミュレーション）および物理試験によってカバーされます。試験範囲は、次のとおりです。

• 放電/充電サイクル（低速、高速）、個々のセルの張力と温度の測定を含む自己放電、および全体的な電力分析に焦点を当てた、バッテリの長期信頼性試験
• 電力、効率、逆負荷フィードバックに重点を置いたダイノ試験
• 特定のユースケース指向機械負荷プロファイルをシェーカーで実行し、気候室温度の上下循環を組み合わせた環境試験
• 誤使用およびインパクト試験（過負荷、短絡、過熱、機械的応力、欠陥）
• RLDA（道路荷重データ収集のための移動車試験）、過渡現象を伴う夏/暑/冬/寒試験から始まる構造完全性試験

バッテリー電流遮断器短絡テスト

高出力トラクションバッテリのサーキットブレーカと電流遮断器を認定するには、ピーク電流をキャッチするために非常に高いサンプルレートで数キロアンペアの範囲の電流を測定する能力が必要です。また、数アンペアの電流を高精度かつ高ダイナミクスで測定する能力も必要です。また、高電圧、大電流、および非常に高速な立ち上がり時間により、EMI、過電圧保護、および絶縁に関して、使用されるDAQシステムに高い要求がが求められます。この短絡テストを実現する方法の1つは、非線形電流センサとGenesis HighSpeedデータレコーダを使用することです。 
 

パウチセルテスト:バッテリーのメカニカルテスト

力トランスデューサは、充電/放電サイクル中のバッテリセルへの応力を評価するために使用できるため、バッテリ容量がどのくらいの速さで減衰するかを理解するのに役立ちます。

いわゆるパウチセルテストでは、力センサは、異なる充電条件下でバッテリ内部で発生する応力を測定する。この応力は、容量のフェードや極端な状況ではバッテリの完全な故障につながる可能性があるため、バッテリの性能に関連しています。

メカニカルバッテリテスト用の力センサの最も関連性の高い特性について学びます。このホワイトペーパーでは、パウチセル試験における測定の不確実性を推定する簡単な方法についても説明します。

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動的負荷条件下での電気的認定と検証

トラクションバッテリーが市場に投入される前に、これらのシステムの認定と検証は避けられません。適切なテストベンチは、高電圧および電流範囲と高ダイナミックをカバーする必要があり、必要なテストを可能な限り現実的に、アプリケーションに基づいた方法で実行する必要があります。この目的のために、測定技術は高精度かつダイナミックでなければなりません。

これがどのように達成され、HBK製品がここでどのように役立つかは、 こちらからご確認いただけます。

バッテリ熱管理

バッテリーは、現代のバッテリー駆動電気自動車(BEV)または新しい電気自動車(NEV)の中核であり、最大の単一コンポーネントです。これは、完全なセットアップに最適なキーパラメータを見つけて検証することです。

極端な温度でのリチウムイオン電池の性能が限られているため、補助アグリゲーションとクーリング経路をサポートする熱管理システムの複雑さが増しています。温度が高すぎると、破壊や火災(熱暴走)につながる可能性があります。したがって、広範なテスト、特に熱検証は、全体的なテストセットアップに不可欠です。

操作上の安全性は、最も重要な要件の1つです。耐用年数の要求は、少なくとも10年、450,000キロメートル、またはスーパーチャージャーでの充電目標時間5分によって異なります。また、バッテリーの再利用とセカンドライフタイムも重要なトピックです。

バッテリの熱管理は、速度性能、セキュリティ、価格設定などの重要なパラメータにとって非常に重要です。したがって、熱解析には、一般的に要求される高精度やノイズ抑制とは別に、多点温度測定に最も要求されることは、小さな測定スポット、二重絶縁センスラインを使用した最大限の安全性、電気的に絶縁されたチャンネル、非接触プラグなどです。