Anwendungsfälle 
UniCAN 3 Datenlogger
Bei der Entwicklung von wasserstoffbetriebenen LKWs, deren Elektromotoren mittels Strom aus Brennstoffzellen angetrieben werden, waren zunächst zahlreiche Tests an Prüfständen notwendig. Anschließend wurden in Vorserien-Flottentests unterschiedliche Fahrversuche durchgeführt. Um die Ergebnisse zuverlässig während beider Testsituationen aufzuzeichnen, wurde ein Datenlogger von CSM verbaut: Der UniCAN 3 konnte dabei besonders durch seine Konfigurierbarkeit per Remote-Zugriff überzeugen.
Neben rein batterieelektrischen Fahrzeugen werden im Nutzfahrzeugbereich auch alternative Konzepte relevant. Ein Ansatz: LKWs mit Brennstoffzellen antreiben, also elektrische Energie aus der chemischen Reaktion mit Wasserstoff direkt im Fahrzeug erzeugen. Die im Antriebsstrang verbaute Batterie ist dabei deutlich kleiner und leichter, da sie nicht als primäre Energiequelle, sondern nur als Zwischenspeicher dient. Die Robert Bosch GmbH, der weltweit größte Automobilzulieferer, stellt hierfür mobile Brennstoffzellensysteme her, sogenannte „Fuel-Cell-Power-Module“, die weltweit bei verschiedenen Fahrzeugherstellern in der Erprobung sind.
Messaufgabe
Aufzeichnung von CAN-Bus-Daten aus Steuergeräten sowie zusätzlicher Messdaten.
Während umfangreichen Prüfstands- und Flottentests wurden Messdaten aus den Steuergeräten der mobilen Brennstoffzellen sowie weitere Messgrößen in verschiedenen Situationen protokolliert. Ziel war es, große Datenmengen über einen langen Zeitraum zu erfassen – die daraus folgenden Ergebnisse konnten bei der frühzeitigen Fehlererkennung helfen und werden auch zukünftig die Fahrzeugentwicklung in diesem Bereich beschleunigen.
Damit die gewonnen Daten vergleichbar waren, musste die verwendete Messtechnik deshalb sowohl für den Prüfstand als auch für die Verwendung in den Testfahrzeugen einsetzbar sein. Des Weiteren wurden bei diesen iterativen Vorserien-Flottentests Fehler, die schon während der ersten Testläufe auffielen, direkt korrigiert. Das hatte allerdings zur Folge, dass sich auch die Mess- und Datenaufzeichnungsanforderungen immer wieder änderten, da nach der Anpassung wieder neue Testsituationen überprüft wurden. Deshalb musste die Datenlogger-Konfiguration, basierend auf Zwischenergebnissen der Messungen, weltweit remote neu konfigurierbar sein. Das stellte sicher, dass die Änderungen ohne Eingreifen des Testfahrers oder Ausbaus des Datenloggers möglich waren.
Auch die Hardware-Bedingungen spielten eine wichtige Rolle: Der verwendete Datenlogger musste sowohl für die Anwendung im Prüfstand als auch für den Fahrversuch geeignet sein. Das setzt voraus, dass er kompakt designt und dezentral einsetzbar ist, da das Gerät dort verbaut werden muss, wo Platz im Fuel-Cell-Power-Module verfügbar ist. Denn: auch in einem Lastkraftwagen gibt es für das Brennstoffzellensystem nur begrenzten Bauraum. Daher war es wichtig, dass die benötigte Hardware gleichzeitig geringe Abmessungen hat. Durch seine kompakten Maße von ungefähr 109 × 45 × 158 Millimetern gelang dies trotz der erschwerten Bedingungen.
Für die Aufzeichnung der Messdaten in den 30 Testfahrzeugen der Vorserienflotte – mit bis zu 3.000 Signalen – wurden die Brennstoffzellensysteme mit den UniCAN 3 Datenloggern in den einzelnen Test-LKWs verbaut.
Aus neun CAN-Quellen zeichnete der UniCAN 3 dabei Daten auf: sieben davon waren CAN-Bus-Daten aus den Steuergeräten der Fuel-Cell-Power-Module. Daneben, ebenfalls über CAN, wurden Temperaturen aus dem Bereich rund um die mobilen Brennstoffzellen mit Thermoelementen gemessen und in THMM 16 pro Typ K Temperatur-Messmodulen aufgenommen. Über spezielle Sensoren wurde zudem in den Luftpfaden der Brennstoffzellen Feuchtigkeit gemessen und mittels CAN von AD pro Minimodulen erfasst.
„Da wir bereits in der Vergangenheit sehr gute Erfahrungen mit den Datenloggern und dazugehörigen Softwarelösungen von CSM gemacht haben, waren die UniCAN 3 Geräte wieder unsere erste Wahl. Sie stellen ein flexibles Gesamtsystem dar, das für unsere Anforderungen ideal geeignet ist. Darüber hinaus ist die fachlich kompetente Betreuung mit kurzen Reaktionszeiten für uns zudem von entscheidender Bedeutung für einen zuverlässigen Ablauf unseres Projekts.“
Paul Meyer, Entwicklungsingenieur bei Robert Bosch GmbH
Wenn mit derselben Messtechnik sowohl am Prüfstand als auch in Testfahrzeugen Daten aufgezeichnet werden sollen, wird ein flexibler Datenlogger benötigt. Die kompakten Abmessungen stellen dabei sicher, dass sich der UniCAN 3 einfach in beiden Testumgebungen integrieren lässt, während gleichzeitig die Datenübertragung und die Konfigurationsanpassungen remote über das bereits integrierte Modem durchgeführt werden können. Speziell bei Messaufgaben, die laufend viele Anpassungen erfordern, kann so ein Ausbau des Datenloggers vermieden und damit Zeit und Kosten gespart werden.
Die Thermo MiniModule von CSM ermöglichen präzise dezentrale Temperaturmessungen mit Thermoelementen vom Typ K, J und T: tausendfach im Einsatz für Messungen in Powertrain, an HVAC-Komponenten, im Fahrzeuginnenraum, bei der Aggregate-Entwicklung u. v. m.
Bis zu 12 CAN-Schnittstellen, frei konfigurierbare digitale Ein- und Ausgänge, Wake-on-CAN, LAN, WLAN – bei der Entwicklung des UniCAN 3 Datenloggers haben wir viele Anforderungen aus der modernen Fahrzeugentwicklung berücksichtigt.
Messketten schnell konfiguriert: CSMconfig (mit CSMview) ist die verlässliche Konfigurationssoftware für alle CAN- und EtherCAT®-basierten Messmodule von CSM. Die einheitliche und komfortable Oberfläche ermöglicht ein einfaches Einstellen aller Messparameter. Das beschleunigt den Messaufbau.
CSMuniconf ist das umfangreiche Softwarepaket für Konfiguration und Verwaltung der UniCAN 3 Datenlogger von CSM.
Die serverbasierte Software CSMdataconv wurde für die automatische Weiterverarbeitung und Konvertierung aufgezeichneter Messdaten entwickelt.