バッテリーの大容量化と高性能化はバッテリーの応用範囲を広げるとともに、高精度のバッテリーマネジメントシステム（BMS）試験及び評価を必要としています。このシミュレータは電圧/電流のコントロール機能を備えた高精度かつプログラマブル双方向直流電源です。このモデルはマルチチャンネル直流電源または電子負荷として使用することもできます。 1台につき16chを持ち、ソフトウェアを使用することによってそれぞれ独立したチャンネルコントロールが可能です。
バッテリーセルシミュレーターは実物のリチウムイオンバッテリーを使用することなくセルのシミュレーションができます。EVやESS、電動工具に使用されるBMSおよびそのサブシステムを試験に適しており、信頼性が高く安全な試験環境を構築します。
セルシミュレータの各チャンネルは0～5V/0～5Aの双方向電源としての機能を持ち、チャンネルは直列または並列することが可能です。特に直列機能については直列に接続された480セルバッテリーパック（2000V/4.2V）をシミュレーションできるだけの絶縁性能を持ちます。電流も同様にチャンネル並列が可能です。この出力システムと高精度な測定確度によって充放電試験における広範な電気的特性を精確に評価することができます。
バッテリーセル短絡シミュレーション試験はBMSを使って行うことができます。バッテリーセルシミュレータは完成状態のBMSで使用できるのはもちろん、ソフトウェア状態でも試験できます（※）。さらにBMSのマスタースレーブ構造の有り/無しに応じた試験にも対応します。バッテリーセルシミュレータと各種電源装置と組み合わせたBMS自動試験システムでは各バッテリーに温度センサーシミュレーション機能を搭載することができ、セルの温度をBMSに送信して試験するため、高精度な温度シミュレーションも併せて行うことができます。
保護機能としては過電流保護（OCP）、過電圧保護（OVP）、低電圧保護（UVP）、ファン異常検知などさまざまな保護機能を持ち、信頼性の高い測定と安全を確保した試験環境の構築に最適な一台です。
並列接続・直列接続シミュレーションモード
複数のバッテリーセルシミュレーションが必要な場合は、バッテリセルシミュレータを直列に接続して使用することができます。直列並列モードは最大で480セルのバッテリーセルの状態をシミュレート可能です。その他、並列接続モードがあります。自動電流シェアリング機能によって、直並列接続の操作が容易に実行でき、Ethernetによるコントロールも可能なため、試験プログラム設定の工程時間を削減します。
アプリケーション概略図
*バッテリーマネジメントシステム[マスター/スレーブ構造有]
バッテリーセルシミュレータは様々なバッテリーセル接続の試験をシミュレートすることができます。双方向電源設計により直列接続バッテリーセルと外部電源デバイスによるUUTへの負荷を同時にシミュレートします。下記概略図はバッテリーマネジメントユニット（BMU）にサブシステムのバッテリーセル監視回路（CSC：Cell Supervising Circuit）が接続されるバッテリーセルシミュレータ試験システム図です。
高精度電圧/電流測定
バッテリーセルシミュレータは16ビットA/Dコンバータを搭載し、高精度な測定を行うことができます。電圧測定確度は±1mV、分解能は0.1mVで測定できます。また電流測定については市場の動向を踏まえ、500mA/5Aの2レンジの切換ができる設計になっています。この機能によりバッテリーセルのアクティブバランシング、パッシブバランシング両方に適した試験ができ、各バッテリーセル監視回路の試験にも対応できます。
- 電圧/電流測定確度：±0.02%F.S.
- 電圧分解能：0.1mV
- 電流分解能：0.01ｍA (500mAレンジ)；0.1mA(5Aレンジ)
プログラムシーケンスとアプリケーション対応
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フロントパネルのチャンネル(16ch)はそれぞれ独立した電圧/電流値をプログラム設定できます。出力のON/OFF、電圧の上昇/下降など同期運転が可能です。また、バッテリーセルの直流の電気的特性を評価する場合、低出力ノイズ特性によって動的負荷の試験においてリップルの非常に少ない安定した直流電圧を出力します。このことによりUUTに損傷を与える可能性のある負荷変動によるサージ電圧を低減し、動的負荷のテストアプリケーションで安定した電圧源として活用できます。 電流源としても様々な電流波形をシミュレートすることができ、動的波形に対しても柔軟に対応できます。 |
システムインテグレーション
バッテリーセルシミュレータはSCPIコマンド、Labviewドライバ、LabWindowドライバに対応しています。したがって任意のアプリケーションソフトウェアの開発やクロマの製品を組み合わせることによって包括的なBMSテストシステムを構築することが可能です。
リモートコントロール
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バッテリーセルシミュレータ専用のソフトパネルで様々な機能をコントロール可能です :
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