배터리 관리 시스템(BMS)은 전기 자동차, 에너지 저장 시스템, 산업용 배터리 팩 및 신재생 에너지 분야에서 매우 중요한 역할을 합니다. BMS 전자 장치가 점점 더 복잡해짐에 따라 전자기 호환성 확보는 제품 개발의 필수적인 부분이 되었습니다.
EMC 테스트는 배터리 관리 시스템이 과도한 전자기 간섭을 발생시키거나 외부 전자기 교란에 취약해지지 않고 안정적으로 작동할 수 있는지를 검증합니다.
BMS에 EMC 테스트가 필요한 이유는 무엇일까요?
최신 BMS는 배터리 모니터링 이상의 훨씬 더 많은 기능을 수행합니다.
일반적인 기능은 다음과 같습니다.
* 셀 전압 측정
* 온도 모니터링
* 전류 감지
* 배터리 충전 상태(SOC) 계산
* 세포 균형 조절
* CAN 통신
* 고장 보호
이러한 기능은 전자기 간섭의 영향을 받을 수 있는 민감한 아날로그 및 디지털 회로에 의존합니다.
BMS(배터리 관리 시스템)의 고장은 부정확한 측정, 통신 오류, 충전 중단 또는 예기치 않은 시스템 종료로 이어질 수 있습니다.
건물관리시스템(BMS)에 대한 일반적인 EMC 표준
적용 가능한 EMC 표준은 최종 용도에 따라 다릅니다.
자주 사용되는 표준은 다음과 같습니다.
* CISPR 25
* ISO 11452
* IEC 61000-4 시리즈
* UNECE R10
전기 자동차의 경우, 전도 및 방사 방출 평가에는 일반적으로 CISPR 25가 사용되며, 방사 내성 성능 평가에는 ISO 11452가 사용됩니다.
산업용 배터리 시스템은 IEC 61000 내성 표준을 따를 수도 있습니다.
방사선 면역 테스트
방사선 내성 테스트는 BMS가 RF 전자기장에 노출되었을 때에도 정상적으로 작동하는지 여부를 평가합니다.
일반적인 테스트 시스템은 다음과 같은 구성 요소를 포함합니다.
* RF 신호 발생기
* RF 전력 증폭기
* EMC 안테나
* 필드 프로브
* 반무향실
안정적인 RF 전자기장 생성을 위해서는 신뢰할 수 있는 RF 전력 증폭기와 적절하게 선택된 EMC 안테나가 필요합니다.
주파수 범위에 따라 특정 전계 강도를 얻기 위해 이중원추형, 로그 주기형 또는 혼형 안테나가 필요할 수 있습니다.
수행된 방출 테스트
BMS 모듈은 전력 분배 시스템 및 통신 네트워크에 연결되어 있으므로 전도성 방출은 중요한 고려 사항입니다.
일반적으로 테스트에서는 다음을 통해 전달되는 소음을 평가합니다.
* 직류 전력선
* 통신 케이블
* 제어 인터페이스
A 리스 일반적으로 전도성 방출 측정 중에 표준화된 임피던스와 정확한 노이즈 분석을 제공하기 위해 사용됩니다.
전도성 방출을 줄이려면 PCB 레이아웃, 필터링 및 접지 설계를 개선해야 하는 경우가 많습니다.
복사 방출 테스트
고속 스위칭 회로, CAN 통신, DC/DC 컨버터 및 밸런싱 회로는 모두 전자기파를 방출할 수 있습니다.
방사성 물질 방출 시험 동안 엔지니어는 방출량이 규제 한도 이하로 유지되는지 평가합니다.
RF 방사 제어를 위해서는 적절한 인클로저 차폐, 케이블 관리 및 PCB 레이아웃이 필수적입니다.
건물관리시스템(BMS) 설계에서 흔히 발생하는 EMC 문제점
일반적인 EMC 문제는 다음과 같습니다.
* 스위칭 컨버터 노이즈
* CAN 버스 간섭
* 배터리 밸런싱 과도 현상
* PCB 접지 불량
* 긴 센서 배선
* 고전류 루프 방사
이러한 문제는 일반적인 기능 테스트 중에는 나타나지 않을 수 있지만 표준화된 EMC 평가 중에 명확해질 수 있습니다.
초기 설계 최적화는 이후 인증 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다.
사전 적합성 테스트의 중요성
많은 빌딩 관리 시스템(BMS) 제조업체는 제품 인증을 신청하기 전에 자체적으로 EMC 사전 적합성 테스트를 수행합니다.
장점은 다음과 같습니다 :
* 더 빠른 문제 해결
* 재설계 비용 절감
* 첫 시도 성공률 향상
* 인증 시간 단축
내부 EMC 역량을 구축하는 기업은 종종 완전한 구현을 시행합니다. EMC 실험실 구축 솔루션 개발 테스트, 설계 검증 및 생산 유효성 검증을 지원합니다.
EMC 설계는 시스템 차원의 과제입니다.
성공적인 EMC 성능은 PCB 레이아웃, 접지 전략, 인클로저 설계, 케이블 배선, 필터링 및 시스템 아키텍처 간의 상호 작용에 따라 달라집니다.
설계 단계에서 이러한 요소들을 최적화함으로써 배터리 관리 시스템은 전기 자동차 및 에너지 저장 장치에 대한 점점 더 까다로워지는 EMC 규정 준수 요구 사항을 충족하면서 더 높은 신뢰성을 달성할 수 있습니다.
