カスタム バッテリー パックの EMC テスト: なぜ 90% が失敗するのか & 合格方法

セクションセプトホワイト
カスタムバッテリーパックはEMCテストに合格

目次

重要なポイント

  • コンプライアンスのギャップ: セル証明書 (EN 62133) はバッテリー パックをカバーしていません。 BMS を含むパックは法的には “装置” 独自の EMC 準拠が必要です。
  • 一番の故障原因: EMC 故障の 90% は、セルの安全性の問題ではなく、BMS コモンモード ノイズが放射性エミッション テスト (EN 61000-6-3) に不合格であることが原因です。
  • 実際のコスト: EMC テストに失敗すると、2,500 ドル以上のラボ費用と 6 ~ 8 週間の遅延がかかります。事前準拠スキャンはこれを防ぎます。
  • 2026 年の EU の現実: バッテリー規制 (EU 2023/1542) が施行されました。市場監視には、輸送証明書だけでなく、完全な技術ファイルが必要です。
  • 解決策: 初日から EMC を考慮した設計 – プリコンプライアンス スキャン、コモンモード フィルタリング、および適切なケーブル管理を使用します。

発送する場合 カスタムバッテリーパック ヨーロッパに行くと、税関検査が厳しくなり、顧客からの技術的な質問が増えていることに気付いたかもしれません。

これは一時的なものではありません。

EU バッテリー規制 (2023/1542) が完全に施行されています。市場監視当局はバッテリーパックの技術ファイルを積極的に要求しています。

しかし、依然として重大な間違いが見受けられます。それは、完全なバッテリー パックの販売を正当化するためにセル証明書に依存しているということです。

問題は化学ではありません。それはエレクトロニクスです。

アクティブなバッテリーパック BMS 法的には “装置” EMC指令に基づいて。サプライヤーが説明できない場合 “コモンモードノイズ” またはパックレベルのテストレポートを提供した場合、製品は直ちに市場から撤退するリスクに直面します。

このガイドでは、その理由とその対処法について説明します。

なぜ “セル認証” ≠ “パック認定”

多くのチームは次のように想定しています。 “当社のセルは IEC 62133 レポートを取得しているため、準拠しています。”

これは間違いです。

セル証明書はコンポーネントをカバーします。バッテリーパックはシステムです。

法的な区別

アイテム細胞バッテリーパック
意味裸の電気化学ユニット (例: 18650、21700)BMSによる組み立て、配線、筐体、 コネクタ
一次規格EN 62133-2 (化学的安全性)EN 61000-6-3 (EMC エミッション) + EN 61000-6-1 (イミュニティ)
テスト内容火災、爆発、熱暴走電子ノイズ、電磁干渉、システムの安全性
法的地位成分最終製品(CEマーキングが必要)
欠落した場合の市場リスク低 (内部使用)重大(差し押さえ、罰金、リコール)

EU でセル証明書のみを付けてバッテリー パックを販売することは、技術的には文書詐欺です。

BMS を追加すると何が変わるのか

カスタム パックは、セル レポートでテストされていないコンポーネントを追加します。

  • スイッチング MOSFET を備えた BMS
  • 長い DC 電源ケーブル (アンテナとして機能)
  • 金属製の筐体または取り付けフレーム
  • コネクタと充電インターフェース
  • 通信プロトコル (CAN、UART、Bluetooth)

これらのそれぞれにより、電磁適合性要件が作成されます。

公式情報源: 📄 EMC 指令 2014/30/EU (EUR-Lex)

IECセルとバッテリーパックの比較

バッテリ・パックがEMCに失敗する理由

6000 を超えるカスタム バッテリー プロジェクトの業界データに基づく:

  • EMC 障害の 90% は排出ガスに関連しています (安全性ではありません)。
  • 主な原因: BMS コモンモード ノイズ
  • 典型的な障害点: 30 MHz での放射妨害波 – 1GHz

コモンモードノイズとは

BMS は MOSFET を使用して、1 秒間に何千回も電源のオンとオフを切り替えます。

連鎖反応は次のとおりです。

  1. 原因: 高速電圧スイッチングにより高周波ノイズが発生する
  2. カップリング: コンポーネントと金属部品間の寄生容量
  3. 経路: ノイズはコモンモード電流としてバッテリーケーブルを通って流れます
  4. アンテナ: 長い DC ケーブルはこのノイズを環境に放射します。
  5. 失敗: 研究所は EN 61000-6-3 の制限を超える排出量を測定

典型的な故障モード

問題周波数範囲根本的な原因エンジニアリング修正
放射性エミッション30MHz – 1GHzケーブル上のコモンモードノイズコモンモードチョーク、ケーブル長制限、シールド
伝導性放出150kHz – 30MHzDC/DCからの差動モードノイズX/Yコンデンサ、入力フィルタリング、PCBレイアウトの最適化
ESD耐性一時的なイベント不十分な接地/放電経路TVS ダイオード、ボンディング戦略、導電性ガスケット

同一のセルを搭載した 2 つのパックは、EMC テストにおいてまったく異なる動作をする可能性があります。違いは電子機器と配線の設計です。

バッテリーパック内でのノイズ発生

事前適合性テスト

プリコンプライアンス スキャンは、スペクトラム アナライザとアンテナを使用した初期の EMC 測定です。

そうではない:

  • 公式テストの合法的な代替手段
  • 証明書

それは:

  • 騒音源を早期に発見する診断ツール
  • 高価なラボの失敗を回避するための費用対効果の高い方法
  • 技術ファイルの重要な証拠

コストの現実

シナリオ 1: コンプライアンスを考慮した設計 (初回パスの成功)

  • 事前コンプライアンス スキャン: $300 ~ $500
  • 公式ラボテスト: $2,000~$3,500
  • スケジュール: 3 ~ 4 週間
  • 合計: $3,000、1 サイクル

シナリオ 2: 失敗して修正 (典型的な現実)

  • 最初に失敗したテスト: $2,500
  • PCB/BMS 再設計 + 新しいサンプル: 1,000 ドル + 2 週間
  • ラボでの再検査: $2,500 + 3 週間 (全額)
  • 合計: 6,000 ドル + 6 ~ 8 週間の遅延

2,500 ドルのテストは、20 万ドルの打ち上げを台無しにします。

コンプライアンス前のチェックリスト

ステップ 1: 製品を定義する

  • 正確な BMS モデルとファームウェアのバージョン
  • ケーブルの長さと配線 (取り付けられた状態)
  • エンクロージャの材質と接地戦略
  • コネクタと外部インターフェース
  • 動作モード(充電、放電、スタンバイ、通信)

ステップ 2: 適用される規格を特定する

  • 対象環境 (住宅と産業)
  • EMC 規格: EN 61000-6-3 (住宅) または EN 61000-6-4 (産業)
  • 安全規格:EN 62133-2(システムレベル)
  • EU バッテリー規制要件 (パート 4 を参照)

ステップ 3: エンジニアリング設計のレビュー

  • BMS スイッチング ノードが特定されました
  • コモンモードチョークの指定またはスペース予約
  • 分析されたケーブルリターンパス
  • Y コンデンサの安全性評価 (使用する場合)
  • エンクロージャ結合戦略の文書化

ステップ 4: プレコンプライアンス スキャン

  • 実際のケーブル長を使用してテストします (ラボに最適化されたセットアップではありません)
  • 最悪の場合の構成を文書化する
  • 写真テストのセットアップ
  • 故障頻度を記録する
  • 限界までのマージンを見積もる

ステップ 5: 文書の準備

  • テクニカル ファイル フォルダー構造の作成 (パート 4 を参照)
  • インストール手順の草案
  • エンドユーザー向けのケーブル長制限を定義する

バッテリーパックのEMCテストのコストとスケジュールの比較

テクニカルファイル

市場監視または OEM 顧客がコンプライアンスの証拠を要求する場合、パックレベルの技術ファイルが必要です。

1. 製品の識別

  • モデル番号とバリアントマトリックス
  • 定格電圧、容量、電力
  • 使用目的と環境分類

2. 設計文書

  • 回路図 (EMI フィルタリングコンポーネントを強調表示)
  • PCB レイアウトに関する注意事項 (重要な配線、接地)
  • EMC 部品コールアウトを含む部品表 (BOM)
  • エンクロージャの図面と接着方法

3. EMC の証拠

  • 写真付きのプリコンプライアンススキャンの概要
  • 公式 EMC テストレポート (EN 61000-6-1 および -6-3)
  • テスト構成ドキュメント
  • マージン分析 (限界にどの程度近づいているか)

4. 安全性の証拠

  • システムレベルの安全性テスト (EN 62133-2)
  • リスク評価(予見可能な誤用を含む)
  • 熱的、機械的、電気的虐待試験

5. インストール & 使用

  • テスト済みの構成に関連付けられたユーザーマニュアル
  • ケーブル長の制限
  • 接地要件
  • 警告ラベル

6. 法的文書

  • EU 適合宣言 (DoC)
  • 合法的な製造業者による署名
  • 適用されるすべての指令と規格をリストします。

7. EU バッテリー規制への準拠

  • RoHS/REACH物質宣言
  • 二酸化炭素排出量データ(産業用/EV向け) >2kWh)
  • サプライチェーンのデューデリジェンス記録
  • バッテリーパスポート準備中(2027年期限間近)

公式情報源: 📄 EU バッテリー規制 (EU) 2023/1542 (EUR-Lex)

バッテリーパックの技術ファイル構成

2026 年の EU 規制の展望

EU バッテリー規制 (2023/1542) は廃止されました “今後の計画。”

現在有効または強化されている主な要件:

要件適用対象2026 年のステータス
二酸化炭素排出量宣言産業用/EV用バッテリー >2kWh強化(委任された行為を確認)
サプライチェーンのデューデリジェンスリチウム、コバルト、ニッケルの調達事実上
ラベリング & QRコードすべてのカテゴリ必須
バッテリーパスポート(デジタル)産業用/EV用バッテリー2027年の期限

これがあなたにとって何を意味するか

  • “従来の事務手続き” もう受け入れられません
  • EU 固有のコンプライアンスを証明する必要があります
  • 技術ファイルはファイルされるだけでなく監査される
  • 今すぐバッテリーパスポートデータアーキテクチャの構築を始めましょう

結論

EMC 準拠は単なるチェックボックスではありません。それはあなたのエンジニアリングがしっかりしている証拠です。

認証の失敗は、チームが EMC を管理者として扱う場合に発生します。 “研究室の問題” 設計要件の代わりに。

信頼できるパス:

  1. 製品と環境を早い段階で定義する
  2. BMS へのフィルタリングとグラウンディングを設計する
  3. プロトタイピング中にプリコンプライアンス スキャンを実行する
  4. 作業を進めながら完全な技術ファイルを構築します
  5. 安心して公式ラボテストを予約してください

2,500 ドルのテストで 200,000 ドルの製品発売が台無しにならないようにしてください。

よくある質問

私のセルに IEC/EN 62133 レポートがある場合でも、パックの EMC テストは必要ですか?

はい。セルレポートはコンポーネントの安全性 (火災、爆発) をカバーします。パックレベルの電磁放射や電磁耐性は対象外です。アクティブな BMS を含むパックは、法的には “装置” 指令 2014/30/EU に基づく独自の EMC 準拠が必要です。

カスタム バッテリー パックが EMC テストに合格しない最大の理由は何ですか?

BMS スイッチングからのコモンモード ノイズ。 MOSFET の急激な電圧変化により高周波ノイズが発生し、DC ケーブルに結合してアンテナとして機能します。これにより、30 MHz で放射障害が発生します。 – 1 GHz 範囲、通常は EN 61000-6-3 制限に違反します。

2026 年のバッテリー パックの EMC テストの費用はいくらですか?

認定ラボでの完全な EN 61000-6-3 排出ガス テストには 2,000 ~ 3,500 米ドル。不合格で再テストが必要な場合、通常、ラボは全額を再度請求するほか、再設計費用 (約 1,000 ドル) とプロジェクトの 6 ~ 8 週間の遅延が発生します。

事前準拠スキャンは公式の EMC テストに代わることはできますか?

いいえ。プリコンプライアンス スキャンはエンジニアリング診断ツールであり、法的コンプライアンスの証拠ではありません。ただし、これらは公式ラボテストの費用を支払う前に騒音の問題を特定するために重要であり、初回合格率を大幅に高めます。

どの EMC 規格を使用すればよいですか? EN 61000-6-3 または EN 61000-6-4?

対象となる環境によって異なります。 EN 61000-6-3 は、住宅/商業/軽工業環境 (バッテリー パックに最も一般的) に適用されます。 EN 61000-6-4 は重工業環境のみを対象としています。環境の分類を文書化し、テスト ラボに問い合わせて確認してください。

シールドケーブルはEMCパスを保証しますか?

いいえ。シールドは、終端、ボンディング、リターン パスが適切に設計されている場合にのみ機能します。シールドの終端が不十分だと、エミッションが悪化する場合があります。

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