因应多元规范与高速成长需求 致茂建构完整电动车电池与充电测试方案

日前致茂电子举办电动车与储能测试技术研讨会，从产业趋势与量测技术的角度探讨，董事长黄钦明表示：「致茂成立将近40年，电力电子测试一直是致茂最重要、发展最成功的领域，包含资通讯（ICT）产品相关的电源测试与航空等产品，致茂的检测仪器都能测试，15年前与美系知名电动车厂的合作，开启致茂投入电动车领域的大门。」

近年随着净零碳排议题的重要性日益增加，电动车在各国政府积极的推动下，成为2023年依然保持成长的重要应用领域。然而，由于电动车与传统的燃油车相同，对于安全性有着同等的重视程度，借此保护乘客与驾驶的安全，也因此电动车测试的重要性，自然不能等闲视之，致茂电子在电动车测试领域也建构了相当完整的测试解决方案。

因应充电需求变化，致茂电子携手工研院提供完整测试方案

致茂电子资深经理陈明华便谈到，市场最广为人知的，莫过于功能性安全规范ISO 26262，但此规范并非目前才存在，过往于燃油车领域就必须符合这个标准，而进入电动车时代，对于ISO 26262自然会更加重视。

而在这当中，他特别提到PHIL（Power Hardware In the Loop）这个概念，它其实就是一个半模拟（Simulation）的系统，相当适合针对车辆ECU部件进行测试，但随着电动车需求增加，过往在燃油车时代并没有高功率系统的测试需求，所以致茂利用仪器设备模拟整车相关之高功率输出／输入行为，进行实际高电压／高电流的测试工作。

事实上，除了电池模块外，从AC／DC充电桩、电机驱动器、OBC／DC-DC乃至于电池包本身，致茂皆能提供一系列的测试系统，也能因应不同需求，进行测试条件的调整。

呼应了陈明华的说法，致茂电子产品副理成嘉铨就电动车充电规格上分享了更多想法。就他观察，OBC（On Board Charger）的设计将会朝向双向充放电的方向发展，其次，因为未来需求，交流电的充电功率也会从主流的11kW，升级至22kW，电压方面会超过600V以上。而直流电的功率范围，则会分为240kW、360kW与480kW等不同等级。

工业技术研究院朱高弘博士则是以电动车直流电流程与CCS（ Combined Charging System）对应程序来说明充电通讯的重要性。朱高弘博士分析其背后原因，不外乎是要让供电系统确认对方是电动车，所以必须透过通讯方式来彼此确认，其次则是目前市场的充电系统较为多元，所以充电系统本身要具备很大的运作弹性，所以透过通讯方式来彼此调整参数借此达到充电功能的实现，再来最重要的，是避免不必要的灾害发生。

而在测试面，的确也会面临多厂牌与多车厂的兼容性的测试问题，过往电动车市场发展初期，进行兼容性测试所花的时间相对较少，但数量与厂牌都增加的情况下，即便利用通讯兼容性测试依然旷日废时，所以采用自动化测试会是较为省力的作法，所以工研院寻求致茂的协助，开发出自动化测试系统，第一个好处是无需用实车测试，二来，也能导入多种不同异常的条件，来进行验证，这是目前工研院与致茂在合作上较常见的场景。

加速电池管理系统开发速度，自动化测试已势不可免

致茂电子产品副理林信宏则是进一步说明指出，若要测试电动车上电池包，可以区分为电池包本体、电池管理单元（BMU）、电池模块与电芯、BDU（Battery Disconnect Unit）与热管理系统，就致茂的观察，电动车的电池管理系统的开发就由电动车业者主导，电池厂与电池管理系统供应商基本上需要配合车厂要求。

林信宏谈到，市场已经出现电动车以外的产品如电动摩托车也导入诊断服务 （Unified Diagnostic Services；UDS） 的作法，借此电动车业者在执行售后服务时能够更加便利。而在电池包设计方面，传统电池包的设计仅是导入预防性概念，像是针对电压与温度等参数进行管理，亦或是强化其散热能力等。

不过，近年来也增加了阻断与降损的设计，以确保电池包完全不会有燃烧的机会发生，以阻断来说，就是在电芯间增加阻燃材料，即便有某一个电芯出现热失控，也不会影响到其他的电芯，而降损机制则是增加了消防装置，当电芯失控的情况下，可以直接进行灭火，同时也通知乘客尽速离开车辆。

而在测试实务上，致茂电子资深产品专员张瑜珊分析，电动车从2020至2030年，每年约有20%的成长，这背后代表的意义是市场需要更多的电池，这就会延伸出制造测试端的自动化与智能化的议题。自动化的好处是，它能维持品质的一致性，可以依照各厂区所要生产的目标，来最佳化整个产线的生产节奏，同时因为将测试标准化与数据化，就能减少人力的需求、提高人力效率。在自动化测试之后，这些数据便可以与MES（制造执行系统）连动，将数据上传到云端，并回馈给产品开发团队，所以在产品修正或是加速开发速度都有其助益。

在电气安全方面，致茂电子产品主任倪孟榆则是指出，为防止对人体造成危害，常见的电气安全测试项目主要为高压/耐压测试、绝缘电阻测试、接地连接测试与泄漏电流测试四种项目，电动车相关的电气测试安全规范就有GB18384、UL 2580、IEC 61982、IEC 62133、IEC 62660、UL2251、IEC62196、UL2202、UL2594、IEC61851-1、UL9540等。

主要测试点为（1）危险电压电路与外壳或车壳之间、（2）危险电压电路与非负载导电部件或低压电路之间、（3）危险电压充电电路与充电连接处之间、（4）危险电压电路与所有可被触的部件之间、（5）Live parts与可触及部件上的金属箔之间、（6）正极/负极与可触及非负载导电部件之间等。致茂电子有一款单机名为Chroma 19032-P，可满足前述所提及的电气安全测试项目，因应测试需求的不同也可选购不同的卡片做应对，针对更多测试点或更复杂的系统测试需求也可将Chroma 19032-P与测试系统整合在一起。

总体来说，致茂电子在电动车电池与充电领域，因应全球各地的市场需求已形塑出完整的测试方案，可以协助客户因应不同的规范进行自动化测试，为客户省去许多时间与成本，借此迎接庞大的电动车商机。