BMS چیست؟
تست سیستم مدیریت باتری واحد الکترونیکی را تأیید می‌کند که ولتاژ، جریان و دمای باتری را کنترل می‌کند و تعادل سلولی، محدود کردن شارژ/دشارژ و قطع و وصل را در شرایط خطا انجام می‌دهد. BMS یک جزء ایمنی است: شکست یک عملکرد حفاظتی می تواند مستقیماً منجر به یک رویداد حرارتی شود.
هدف BMS
هدف این است که بررسی شود که عملکردهای حفاظتی در آستانه های تعریف شده و در زمان تعیین شده فعال می شوند، اندازه گیری ها در دقت اعلام شده هستند و اینکه سیستم تحت شرایط خطا به حالت ایمن منتقل می شود.
BMS بر چه محصولاتی اعمال می‌شود؟
- واحدهای مدیریت باتری خودروهای الکتریکی
- تابلوهای مانیتورینگ سلولی (CMU/CSC)
- سیستم ذخیره انرژی واحدهای BMS
- BMS خودروهای الکتریکی سبک
BMS در چه صنایعی کاربرد دارد؟
استانداردهای مرتبط با BMS
- ISO 6469-1
- ISO 26262
- IEC 62619ایمنی باتری لیتیوم در کاربردهای صنعتی تست کنید
- UNECE R100ایمنی خودروی برقی و باتری تست کنید
- ISO 11898 (CAN)
شرایط BMS
- آستانه های حفاظتی
- آستانه های اضافه ولتاژ، ولتاژ کمتر، جریان اضافه و بیش از حد و کمتر از حد دما مطابق با تعریف سازنده تأیید می شوند.
- دقت اندازه گیری
- دقت اندازه گیری ولتاژ، جریان و دما در برابر تلورانس اعلام شده بررسی می شود
- تزریق خطا
- سناریوهای قطع اتصال سنسور، اتصال کوتاه و قطع ارتباط اعمال می شود
تجهیزات BMS
- شبیه ساز سلول (شبیه ساز باتری)
- منبع تغذیه قابل برنامه ریزی و بار الکترونیکی
- تحلیلگر داده CAN/LIN
- سیستم تست HIL (سخت افزار در حلقه).
- اتاق آب و هوا
- ابزار اندازه گیری مرجع با دقت بالا
الزامات نمونه برای BMS
- واحد اصلی BMS و بردهای مانیتورینگ سلولی
- دسته سیم و کانکتورها
- نسخه نرم افزار و مجموعه پارامتر باید تعریف شود
- تعریف رابط (ماتریس CAN) و لیست آستانه های حفاظتی باید ارائه شود
مدت BMS
تأیید عملکرد روزها طول می کشد. همراه با تست‌های سناریو مبتنی بر HIL و تست‌های محیطی، ممکن است هفته‌ها طول بکشد.
روش اجرای BMS
- 1BMS به شبیه ساز سلول متصل است و ارتباط تأیید می شود.
- 2دقت اندازه گیری ولتاژ، جریان و دما با ابزارهای مرجع مقایسه می شود.
- 3برای هر عملکرد حفاظتی، آستانه به صورت تدریجی تجاوز می کند و زمان پاسخ اندازه گیری می شود.
- 4عملکرد تعادل سلولی تأیید شده است.
- 5سناریوهای تزریق خطا اعمال می شود و انتقال به حالت ایمن بررسی می شود.
- 6دقت تخمین وضعیت شارژ (SOC) و وضعیت سلامت (SOH) ارزیابی می‌شود.
- 7در صورت لزوم، آزمایش ها در شرایط محیطی تکرار می شوند.
معیارهای پذیرش BMS
معیار پذیرش، آستانه های حفاظتی، زمان پاسخ و تلورانس های دقت اندازه گیری تعریف شده توسط سازنده است. برای عملکردهایی که در محدوده ایمنی عملکردی قرار دارند، حالت ایمن و بازه زمانی متحمل عیب تعریف شده در ISO 26262 اساس است.
ارزیابی نتایج
انحرافات اندازه گیری، زمان پاسخ و خطای تخمین SOC ارزیابی می شوند. یک عملکرد محافظتی که قبل از رسیدن به آستانه فعال می شود (تحریک اولیه) به اندازه فقدان آستانه، یافته مهمی است. هر دو بر در دسترس بودن یا ایمنی تأثیر می گذارند.
گزارش BMS
- توضیحات BMS، نسخه سخت افزاری و نرم افزاری
- عملکردها و آستانه های حفاظتی تأیید شده
- نتایج اندازه گیری-دقت
- اندازه گیری زمان پاسخ
- سناریوهای خطا و پاسخ های سیستم
- یافته های آزمون ارتباطی
اعتباربخشی
EUROLAB دارای اعتبار شناخته شده بین المللی است که از نهادهای اعتباربخشی طرف قراردادهای شناسایی چندجانبه IAF و ILAC، تحت ISO/IEC 17025 برای تست های آزمایشگاهی، ISO/IEC 17020 برای بازرسی و نظارت، و ISO/IEC 17021-1 و سیستم گواهی محصول ISO/IEC. این زنجیره تضمین می کند که گزارش ها و گواهی های صادر شده در سراسر جهان پذیرفته می شوند.
اینکه آیا این آزمون می تواند در محدوده معتبر ارائه شود به محصول شما و استاندارد اعمال شده بستگی دارد. از آنجایی که اعتبارسنجی مبتنی بر روش است، دامنه به صورت کتبی در مرحله نقل قول تأیید می شود.
محدوده و مجوزهامقررات مرتبط
- UNECE R100
- الزامات ایمنی عملکردی تحت ISO 26262
Otomotiv Testleri — این حوزه آزمون چه چیزی را پوشش می‌دهد؟
بخش زیر حوزه‌ای را توصیف می‌کند که آزمون BMS به آن تعلق دارد؛ شرایط و معیارهای پذیرش این آزمون خاص در بخش‌های بالا آمده است. دامنه ویژه محصول شما در مرحله پیشنهاد قیمت به‌صورت مکتوب مشخص می‌شود.
آزمون‌های خودرو نشان می‌دهند مؤلفه‌ای تحت شرایطی که نماینده بارهایی است که در طول عمر خودرو با آن مواجه می‌شود همچنان کار می‌کند. خودرو یک محصول واحد نیست بلکه یک محیط است: لرزش، چرخه دما، آب شور، برخورد سنگ، گذراهای الکتریکی و نویز الکترومغناطیسی همه هم‌زمان و سال‌ها وجود دارند.
آنچه این خانواده را متمایز می‌کند این است که مشخصات سازنده خودرو بر روی استانداردها قرار می‌گیرد. انتشارات ISO و SAE زمینه مشترک را ایجاد می‌کنند؛ اما فولکس‌واگن، بی‌ام‌و، فورد، استلانتیس، تویوتا و رنو در مشخصات خاص خود سطوح شدت، آزمون‌های اضافی و معیارهای پذیرش متفاوتی تعریف می‌کنند. برای یک مؤلفه، عبارت "مطابق با استانداردهای خودرو" به‌تنهایی کافی نیست؛ باید مشخص شود مشخصات کدام سازنده و کدام بازنگری آن مدنظر است.
این خانواده سه فرآیند جداگانه را با هم حمل می‌کند و اغلب اشتباه گرفته می‌شوند. تأیید نوع (Homologation) شامل تأییدهای نوعی است که خودرو برای ورود به ترافیک نیاز دارد و تحت اختیار دولتی اجرا می‌شود. تأیید تأمین‌کننده به معنای گذراندن الزامات کیفیت و آزمون خاص سازنده خودرو است و یک رابطه تجاری است. سومی راستی‌آزمایی طراحی است: نشان‌دادن تیم مهندسی که طراحی خودش اهداف را برآورده می‌کند.
در سطح مؤلفه، طرح آزمون حول محل استفاده ساخته می‌شود. ماژولی در محفظه موتور و ماژولی در صندوق عقب پروفایل دما و لرزش یکسانی را طی نمی‌کنند؛ مؤلفه‌ای داخل درب و مؤلفه‌ای در کنسول سقف مواجهه یکسانی با آب و گرد و غبار ندارند. سری ISO 16750 چارچوب مشترک این رویکرد مبتنی بر مکان است.
گذار به خودروی برقی این حوزه را بازآرایی کرده است. ایمنی ولتاژ بالا، هماهنگی عایق‌بندی، ایمنی باتری، انطباق رابط شارژ و رفتار الکترومغناطیسی مؤلفه‌های ولتاژ بالا به مجموعه آزمون کلاسیک خودرو افزوده شده است. در خودرویی که بی‌صدا کار می‌کند، انتظارات صوتی و لرزشی نیز تغییر کرده؛ صداهایی که موتور احتراق داخلی آنها را می‌پوشاند اکنون شنیدنی شده‌اند.
سمت سیستم کیفیت را در این حوزه نمی‌توان از آزمون جدا کرد. تولیدکننده تحت IATF 16949 نتایج آزمون را در پرونده PPAP ارائه می‌دهد؛ تحلیل سیستم اندازه‌گیری، مطالعه قابلیت فرآیند و طرح کنترل پیرامون گزارش آزمون قرار می‌گیرند. یک نتیجه خوب کافی نیست - باید نشان داده شود فرآیند می‌تواند آن نتیجه را تکرار کند.
گروه‌های روش در این حوزه
محیط‌زیستی و اقلیمی
چرخه دما، شوک حرارتی، گرمای مرطوب، مه نمکی، نفوذ گرد و غبار و آب (IP)، تابش خورشیدی. سطوح شدت بسته به محل نصب متفاوت است.
مکانیکی
لرزش سینوسی و تصادفی، شوک، بارهای مکانیکی، گشتاور اتصال‌دهنده و چرخه‌های دوام.
الکتریکی
تغییرات ولتاژ تغذیه، گذراها (ISO 7637)، قطبیت معکوس، ولتاژ بیش‌ازحد، اتصال کوتاه و اندازه‌گیری جریان خواب.
EMC
انتشار مؤلفه (CISPR 25)، ایمنی تشعشعی و هدایتی (سری ISO 11452)، تخلیه الکترواستاتیک (ISO 10605).
مواد و انتشار
بو، مه‌گرفتگی و انتشار VOC از مواد داخل کابین؛ اشتعال‌پذیری؛ پیرشدگی UV؛ دوام پوشش و برخورد سنگ.
ایمنی عملکردی و امنیت سایبری
شواهد ایمنی عملکردی تحت ISO 26262 و مهندسی امنیت سایبری تحت ISO/SAE 21434؛ اینها از طریق UNECE R155 و R156 به مقررات مرتبط می‌شوند.
موارد رایج اشتباه‌گرفته‌شده در این حوزه
- گزارش خودرو بدون ارجاع به مشخصات در زنجیره تأمین پذیرفته نمی‌شود؛ باید نوشته شود کدام مشخصات و بازنگری OEM اعمال شده است.
- تأیید نوع و تأیید تأمین‌کننده فرآیندهای متفاوتی هستند. مؤلفه‌ای که تأیید E-Mark دارد بدین‌وسیله در آزمون‌های پذیرش خاص OEM قبول‌شده تلقی نمی‌شود.
- نتیجه گرفته‌شده از یک نمونه اولیه به تولید سری منتقل نمی‌شود؛ PPAP با قطعات تولید سری انجام می‌شود.
- در سمت EMC، فقط اندازه‌گیری انتشار ناقص است؛ ایمنی حوزه‌ای جداگانه است و در خودرو حیاتی‌تر است.
- در مؤلفه‌های خودروی برقی، ایمنی ولتاژ بالا صلاحیت جداگانه‌ای است؛ زیرساخت آزمون کلاسیک 12 ولت کافی نیست.
این نتایج از کدام تصمیم پشتیبانی می‌کنند
- تأیید مؤلفه تأمین‌کننده و پرونده PPAP
- تأیید نوع UNECE و نشان‌گذاری E-Mark
- راستی‌آزمایی طراحی و شاهد دوام
- تحلیل ریشه‌ای شکایات میدانی و بازگشتی‌های گارانتی
- ارزیابی اثر تغییر طراحی یا تأمین‌کننده
تست های مرتبط
پرسش‌های متداول درباره BMS
آیا آزمایش BMS جایگزین ارزیابی ایمنی عملکردی می شود؟
نه. تست BMS تأیید می کند که عملکردها کار می کنند. ایمنی عملکردی تحت ISO 26262 به کل فرآیند توسعه، تخصیص ASIL و مورد ایمنی مربوط می شود. آزمون بخشی از آن شواهد است، نه همه آن.
آیا استفاده از شبیه ساز به جای سلول های واقعی کافی است؟
یک شبیه ساز برای تأیید عملکرد ترجیح داده می شود. این اجازه می دهد تا مقادیر آستانه به طور ایمن و تکرار شونده اعمال شوند. با این حال، انتظار می‌رود تایید نهایی روی باتری واقعی نیز انجام شود.