ヘッドスプリング、「モジュール式高集積 BMSテスト用バッテリセルシミュレータ」の提供開始

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2025年11月6日 09:30

パワーエレクトロニクス分野の先端技術をベースに、双方向直流電源biATLASシリーズやバッテリ充放電試験装置等の製造・販売を行うヘッドスプリング株式会社(本社：東京都品川区、代表取締役社長：星野脩、以下ヘッドスプリング)は、EVや再生エネルギー業界の市場拡大に伴うバッテリ関連開発・評価ニーズに応えるため、このたび「モジュール式高集積 BMSテスト用バッテリセルシミュレータ」の提供を開始しました。

■背景

リチウムイオン電池は急速に高性能化、低価格化が進んでおり、これに伴いEV、産業用・住宅用蓄電システム、建機や農機具、モバイル製品、など様々な用途で益々活用が拡大しています。

リチウムイオン電池を活用した製品には、充電管理と安全管理のために、バッテリマネジメントシステム(BMS)と呼ばれる管理機能が備わっています。BMSはバッテリセルの電圧、温度、充放電電流などを監視し、充電残量(SOC)算出、セルバランス維持、充放電電流最大値算出、異常検出などの多くの機能を担っており、バッテリの性能を発揮し、安全に運用するためにはなくてはならないシステムです。

近年では、リチウムイオン電池の発火事故が社会問題化する中で、BMSに対してより高度な安全機能、高精度な検出機能などが求められており、BMSの開発現場ではそれに応じたより効率的、高性能な評価環境が必要とされています。

ヘッドスプリングでは、こうした要求に応えるために、柔軟に評価環境を整えられ、効率的かつ多機能な評価を行うことができる、「モジュール式高集積 BMSテスト用バッテリセルシミュレータ」をリリースしました。これにより、高まるBMS開発・評価要求に応え、開発効率の向上とコスト削減に貢献することで、次世代の技術革新を支えるバッテリ関連産業の発展に寄与することを目指します。

■製品概要

本製品はBMS評価に必要な機能を1台のシャーシに凝縮し、開発現場の多様なニーズにモジュール単位で柔軟に対応できる、新世代のバッテリセルシミュレータです。0.1mVの超高精度と1ms以下の高速なコマンド応答性能を両立し、これまで困難だった精密な制御ロジックの検証や、リアルタイム性が要求されるHILS(Hardware-in-the-Loop Simulation)環境の構築にも最適です。

・1台で完結する統合評価環境

標準的な19インチ/4Uシャーシに、最大で36chのセル電圧シミュレーション、36chの故障シミュレーション、36chの温度シミュレーション(NTCサーミスタ模擬)、そしてバッテリパック全体の総電圧を模擬する高電圧電源(最大2500V)を統合可能です。これらを使用用途に応じて組み合わせることが可能(※)であるため、省スペース化を実現すると同時に、複数の評価項目を1台でシームレスに実行できます。

※可能な各モジュールの組合せ詳細についてはお問い合わせください。

・BMSの性能を試す、多彩なシミュレーション機能

正常な充放電だけでなく、BMSの安全機能を評価するために不可欠な異常状態を精密に再現します。セル内部の短絡(ショート)、断線(オープン)、さらには逆接続といったクリティカルな故障モードをチャンネルごとにプログラムでき、いかなる状況でもBMSが意図通りに動作するかを徹底的に検証できます。

・リアルなバッテリ挙動を再現するSOCシミュレーション

バッテリの充電状態(SOC)と電圧・内部抵抗の関係をテーブルで定義し、実バッテリに極めて近い動的な挙動を模擬します。これにより、物理バッテリの個体差や劣化状態に左右されず、BMSのSOC算出アルゴリズムそのものの正確さを安定した環境で評価することが可能です。

・将来の拡張にも対応するモジュラーデザイン

必要な機能モジュールをスロットに挿入するだけで、チャンネル数の増減や機能拡張が容易に行えます。初期投資を抑えつつ、将来の開発規模拡大にも柔軟に対応できる設計です。

バッテリセルシミュレータ