因應多元規範與高速成長需求 致茂建構完整電動車電池與充電測試方案

致茂電子董事長黃欽明表示，近年隨著淨零碳排議題，電動車成為2023年依然保持成長的重要應用領域，致茂電子在電動車測試領域也建構了相當完整的測試解決方案。致茂電子

日前致茂電子舉辦電動車與儲能測試技術研討會，從產業趨勢與量測技術的角度探討，董事長黃欽明表示：「致茂成立將近40年，電力電子測試一直是致茂最重要、發展最成功的領域，包含資通訊（ICT）產品相關的電源測試與航空等產品，致茂的檢測儀器都能測試，15年前與美系知名電動車廠的合作，開啟致茂投入電動車領域的大門。」

近年隨著淨零碳排議題的重要性日益增加，電動車在各國政府積極的推動下，成為2023年依然保持成長的重要應用領域。然而，由於電動車與傳統的燃油車相同，對於安全性有著同等的重視程度，藉此保護乘客與駕駛的安全，也因此電動車測試的重要性，自然不能等閒視之，致茂電子在電動車測試領域也建構了相當完整的測試解決方案。

因應充電需求變化，致茂電子攜手工研院提供完整測試方案

致茂電子資深經理陳明華便談到，市場最廣為人知的，莫過於功能性安全規範ISO 26262，但此規範並非目前才存在，過往於燃油車領域就必須符合這個標準，而進入電動車時代，對於ISO 26262自然會更加重視。

而在這當中，他特別提到PHIL（Power Hardware In the Loop）這個概念，它其實就是一個半模擬（Simulation）的系統，相當適合針對車輛ECU部件進行測試，但隨著電動車需求增加，過往在燃油車時代並沒有高功率系統的測試需求，所以致茂利用儀器設備模擬整車相關之高功率輸出／輸入行為，進行實際高電壓／高電流的測試工作。

事實上，除了電池模組外，從AC／DC充電樁、電機驅動器、OBC／DC-DC乃至於電池包本身，致茂皆能提供一系列的測試系統，也能因應不同需求，進行測試條件的調整。

呼應了陳明華的說法，致茂電子產品副理成嘉銓就電動車充電規格上分享了更多想法。就他觀察，OBC（On Board Charger）的設計將會朝向雙向充放電的方向發展，其次，因為未來需求，交流電的充電功率也會從主流的11kW，升級至22kW，電壓方面會超過600V以上。而直流電的功率範圍，則會分為240kW、360kW與480kW等不同等級。

工業技術研究院朱高弘博士則是以電動車直流電流程與CCS（ Combined Charging System）對應程序來說明充電通訊的重要性。朱高弘博士分析其背後原因，不外乎是要讓供電系統確認對方是電動車，所以必須透過通訊方式來彼此確認，其次則是目前市場的充電系統較為多元，所以充電系統本身要具備很大的運作彈性，所以透過通訊方式來彼此調整參數藉此達到充電功能的實現，再來最重要的，是避免不必要的災害發生。

而在測試面，的確也會面臨多廠牌與多車廠的相容性的測試問題，過往電動車市場發展初期，進行相容性測試所花的時間相對較少，但數量與廠牌都增加的情況下，即便利用通訊相容性測試依然曠日廢時，所以採用自動化測試會是較為省力的作法，所以工研院尋求致茂的協助，開發出自動化測試系統，第一個好處是無需用實車測試，二來，也能導入多種不同異常的條件，來進行驗證，這是目前工研院與致茂在合作上較常見的場景。

加速電池管理系統開發速度，自動化測試已勢不可免

致茂電子產品副理林信宏則是進一步說明指出，若要測試電動車上電池包，可以區分為電池包本體、電池管理單元（BMU）、電池模組與電芯、BDU（Battery Disconnect Unit）與熱管理系統，就致茂的觀察，電動車的電池管理系統的開發就由電動車業者主導，電池廠與電池管理系統供應商基本上需要配合車廠要求。

林信宏談到，市場已經出現電動車以外的產品如電動機車也導入診斷服務 （Unified Diagnostic Services；UDS） 的作法，藉此電動車業者在執行售後服務時能夠更加便利。而在電池包設計方面，傳統電池包的設計僅是導入預防性概念，像是針對電壓與溫度等參數進行管理，亦或是強化其散熱能力等。

不過，近年來也增加了阻斷與降損的設計，以確保電池包完全不會有燃燒的機會發生，以阻斷來說，就是在電芯間增加阻燃材料，即便有某一個電芯出現熱失控，也不會影響到其他的電芯，而降損機制則是增加了消防裝置，當電芯失控的情況下，可以直接進行滅火，同時也通知乘客儘速離開車輛。

而在測試實務上，致茂電子資深產品專員張瑜珊分析，電動車從2020至2030年，每年約有20%的成長，這背後代表的意義是市場需要更多的電池，這就會延伸出製造測試端的自動化與智能化的議題。自動化的好處是，它能維持品質的一致性，可以依照各廠區所要生產的目標，來最佳化整個產線的生產節奏，同時因為將測試標準化與數據化，就能減少人力的需求、提高人力效率。在自動化測試之後，這些數據便可以與MES（製造執行系統）連動，將數據上傳到雲端，並回饋給產品開發團隊，所以在產品修正或是加速開發速度都有其助益。

在電氣安全方面，致茂電子產品主任倪孟榆則是指出，為防止對人體造成危害，常見的電氣安全測試項目主要為高壓/耐壓測試、絕緣電阻測試、接地連接測試與洩漏電流測試四種項目，電動車相關的電氣測試安全規範就有GB18384、UL 2580、IEC 61982、IEC 62133、IEC 62660、UL2251、IEC62196、UL2202、UL2594、IEC61851-1、UL9540等。

主要測試點為（1）危險電壓電路與外殼或車殼之間、（2）危險電壓電路與非負載導電部件或低壓電路之間、（3）危險電壓充電電路與充電連接處之間、（4）危險電壓電路與所有可被觸的部件之間、（5）Live parts與可觸及部件上的金屬箔之間、（6）正極/負極與可觸及非負載導電部件之間等。致茂電子有一款單機名為Chroma 19032-P，可滿足前述所提及的電氣安全測試項目，因應測試需求的不同也可選購不同的卡片做應對，針對更多測試點或更複雜的系統測試需求也可將Chroma 19032-P與測試系統整合在一起。

總體來說，致茂電子在電動車電池與充電領域，因應全球各地的市場需求已形塑出完整的測試方案，可以協助客戶因應不同的規範進行自動化測試，為客戶省去許多時間與成本，藉此迎接龐大的電動車商機。