一般的にDC電源のAC電圧変動の影響によるリップル電流は望ましくありません。EVバッテリーは、車両の充電および電力変換中に常に電力リップル影響に直面しています。特に過酷な低温環境ではバッテリーの劣化を加速させる可能性があります。

したがって、EVバッテリーは、品質保証するために電流リップルテストを必要とします。

電力が変換されるモータードライブ、車載充電器、DC充電ステーションなどのデバイスおよびリップル電流の主な発生源である回生ブレーキから電力が誘導されます。バッテリーが完全充電されているか、容量が少ない場合、一時的に過充電または過放電が発生する可能性があります。現在のBMS保護メカニズムは、10msから1msの範囲で100Hz～1kHzを超える周波数での一時的な過充電および過放電のタイムリーな外部ブロッキングによって電圧保護を実現できません。

一時的な過充電と過放電はそれぞれわずかな劣化ですが、時間の経過とともに蓄積すると容量低下します。その結果、EVバッテリーは保証された走行距離よりも短くなります！過充電により負極の表面にリチウム金属が析出し、この析出物の堆積は、深刻な内部短絡を引き起こす原因となります。

バッテリーセルの過充電は、負極SEI被膜の分解に影響を与える可能性があります。SEI被膜形成過程において生成物の量や不安定化させる一因だと考えられます。また、負極集電体に使われている銅の拡散による正極に金属析出物が堆積すると短絡リスクが高まります。

 ▲ 図：リチウムイオン電池に対するリップル電流の影響 

バッテリー耐久性評価のリップル電流テスト

Chromaリップル電流テストソリューションは、仕様を超える過度な使用を想定したバッテリー耐性評価として正弦波を介した車両充電の電源リップルをシミュレーションできます。 テスト時間を短縮したい場合、リップル電流の振幅を大きくするか、低温環境でテストを行います。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Chromaのテストソリューションは次のような特徴があります。

• EVバッテリーのリップル影響分析(最大150Ap-p振幅・100Hz～20kHz)
• DC充電、放電終止判定影響を最小限化(独立AC/DC回路)
• 複数リップル電流の重畳(CC・CV・CP 充放電モード)
• プログラム統合された恒温槽制御

主要なヨーロッパのバッテリーメーカーにChroma製充放電テストソリューションが採用されました。
製品の詳細については、当社Webサイトにアクセスしてください。