バッテリー管理システム（BMS）は、電気自動車、エネルギー貯蔵システム、産業用バッテリーパック、再生可能エネルギー用途において重要な役割を果たしています。BMSの電子機器が複雑化するにつれ、電磁両立性の確保は製品開発において不可欠な要素となっています。
EMC試験は、バッテリー管理システムが過剰な電磁干渉を発生させたり、外部の電磁妨害の影響を受けやすくなったりすることなく、確実に動作することを検証するものです。
BMSにEMC試験が必要な理由
最新のBMS（バッテリー管理システム）は、バッテリー監視以上の機能を提供します。
代表的な機能は次のとおりです:
* セル電圧測定
* 温度監視
* 電流検出
* 充電状態（SOC）の計算
* 細胞バランス調整
* CAN通信
* 故障保護
これらの機能は、電磁干渉の影響を受ける可能性のある高感度なアナログ回路およびデジタル回路に依存している。
BMS（バッテリー管理システム）の故障は、測定値の不正確さ、通信障害、充電の中断、または予期せぬシステム停止につながる可能性があります。
BMSに関する一般的なEMC規格
適用されるEMC規格は、最終的な用途によって異なります。
よく使用される規格には以下が含まれます。
* CISPR 25
* ISO11452
* IEC 61000-4シリーズ
* UNECE R10
電気自動車の場合、伝導性および放射性エミッションについてはCISPR 25が一般的に使用され、放射耐性性能についてはISO 11452が評価される。
産業用バッテリーシステムは、代わりにIEC 61000の耐性規格に準拠する場合がある。
放射線耐性試験
放射線耐性試験は、BMSがRF電磁界に曝された際に正常に動作し続けるかどうかを評価するものです。
一般的なテストシステムには以下が含まれます。
* RF信号発生器
* RFパワーアンプ
* EMCアンテナ
* フィールドプローブ
* 半無響室
安定したRF電界の発生には、信頼性の高いRFパワーアンプと適切に選定されたEMCアンテナが必要です。
周波数帯域によっては、指定された電界強度を達成するために、双円錐アンテナ、対数周期アンテナ、またはホーンアンテナが必要となる場合がある。
実施された排出試験
BMSモジュールは配電システムや通信ネットワークに接続されているため、伝導性電磁波は重要な考慮事項となる。
試験では一般的に、以下の経路で伝わる騒音を評価します。
* 直流送電線
* 通信ケーブル
* 制御インターフェース
A リスン これは通常、伝導性放射測定において、標準化されたインピーダンスと正確なノイズ解析を提供するために使用されます。
伝導性エミッションを低減するには、多くの場合、プリント基板のレイアウト、フィルタリング、および接地設計の改善が必要となる。
放射性エミッション試験
高速スイッチング回路、CAN通信、DC/DCコンバータ、およびバランス回路はすべて電磁波を発生させる可能性がある。
放射性排出試験において、技術者は排出物が規制値以下であるかどうかを評価する。
適切な筐体シールド、ケーブル管理、およびPCBレイアウトは、RF放射を制御するために不可欠です。
BMS設計における典型的なEMC課題
一般的なEMC問題には以下のようなものがあります。
* スイッチングコンバータのノイズ
* CANバス干渉
* バッテリーバランスの過渡現象
* 基板の接地不良
* 長いセンサー配線
* 高電流ループ放射
これらの問題は、通常の機能テストでは現れないかもしれませんが、標準化されたEMC評価の際に明らかになることがあります。
早期の設計最適化は、後々の認証リスクを軽減するのに役立ちます。
事前適合性テストの重要性
多くのBMSメーカーは、製品の認証申請を行う前に、社内でEMC事前適合性試験を実施している。
主なメリット：
* トラブルシューティングの迅速化
* 設計変更コストの削減
* 初回パス成功率の向上
* 認証時間の短縮
社内EMC機能を確立する企業は、多くの場合、完全な実装を実施します。 EMCラボのセットアップソリューション 開発テスト、設計検証、および生産検証をサポートするため。
EMC設計はシステムレベルの課題である
EMC性能の成功は、PCBレイアウト、接地戦略、筐体設計、ケーブル配線、フィルタリング、およびシステムアーキテクチャ間の相互作用に依存します。
設計段階でこれらの要素を最適化することで、バッテリー管理システムは、電気自動車やエネルギー貯蔵用途においてますます厳しくなるEMC準拠要件を満たしながら、より高い信頼性を実現できます。
