Wie man die Validierung des Batteriemanagementsystems durchführt

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Normenkonforme Validierung für BMS in der Luft- und Raumfahrt sowie der Verteidigungsindustrie

Plattformen der Luft- und Raumfahrt sowie der Verteidigung – von unbemannten Flugsystemen und Raumfahrzeugen bis hin zu fortschrittlichen Bodenfahrzeugen – sind auf Hochleistungsakkumulatoren angewiesen, die von komplexen Batteriemanagementsystemen (BMS) gesteuert werden. Die Validierung dieser Systeme erfordert die Reproduktion eines breiten Betriebsbereichs, der extreme Spannungen, schnelle elektrische Transienten und Temperaturen von –40 °C bis +85 °C oder höher umfasst. Ingenieure müssen die Schutzlogik, das Isolationsverhalten und das Verhalten bei thermischem Durchgehen bewerten und gleichzeitig eine sichere und reproduzierbare Bewertung von Überspannung, Überstrom und anderen kritischen Fehlerzuständen gewährleisten. Die Kommunikation über verschiedene Protokolle, wie beispielsweise CAN/CAN-FD in Verbindung mit ARINC 429 oder MIL-STD-1553, erhöht die Komplexität zusätzlich und erfordert die Überprüfung der Nachrichtenintegrität unter elektrischer, umweltbedingter und zeitlicher Belastung.

Da die vollständige Zertifizierung höchste Genauigkeit und Rückverfolgbarkeit erfordert, müssen BMS-Validierungsabläufe präzise Messungen über Spannungs-, Strom- und Temperaturkanäle hinweg generieren und gleichzeitig Hunderte von automatisierten Testfällen unterstützen. Herkömmliche Testaufbauten haben Schwierigkeiten, Sicherheit, Wiederholbarkeit und Energieeffizienz zu vereinen, insbesondere bei Dauertests und Lebenszyklusanalysen. Speziell entwickelte Testplattformen begegnen diesen Herausforderungen, indem sie das vollständige Verhalten eines Akkupacks emulieren, transiente Ereignisse reproduzieren und Messsequenzen mehrerer Instrumente durch zentrale Automatisierung koordinieren. Dies ermöglicht die zuverlässige Validierung von BMS-Schutzschwellenwerten, Ausgleichslogik und Zustandsalgorithmen bei gleichzeitiger Reduzierung der Aufbaukomplexität und des Energieverbrauchs der Anlage.

Validierungslösung für Batteriemanagementsysteme

Die Validierung von Batteriemanagementsystemen (BMS) in der Luft- und Raumfahrt sowie der Verteidigungsindustrie erfordert die präzise Nachbildung des Verhaltens des gesamten Akkupacks, die Durchführung kontrollierter Fehlerszenarien und die Erfassung synchronisierter Messungen von Spannung, Strom, Temperatur und Kommunikationsschnittstellen. Die Validierungslösung von Keysight kombiniert regenerative bidirektionale Netzteile, regenerative elektronische Lasten und automatisierte Testsoftware zu einer einheitlichen Umgebung für die umfassende BMS-Evaluierung. Ingenieure können breite Betriebsbereiche, schnelle Transienten und Zellzustände reproduzieren und gleichzeitig die Ausgleichslogik, Schutzschwellen und das Fehlerverhalten überprüfen, ohne auf physische Batterien angewiesen zu sein. Integrierte Schutzfunktionen, hohe Messgenauigkeit und automatisierte Berichterstellung unterstützen die Zertifizierungsprozesse, während der regenerative Betrieb die thermische Belastung und den Stromverbrauch der Anlage reduziert. Diese integrierte Plattform beschleunigt die BMS-Qualifizierung und verbessert die Reproduzierbarkeit in Luft- und Raumfahrtprogrammen sowie der Verteidigungsindustrie.
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