Anwendungsfälle
In der Europäischen Union müssen Verbrauchswerte von neuen Personenkraftwagen und leichten Nutzfahrzeugen für die Typzulassung gemäß dem WLTP (Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicles Test Procedure) gemessen werden. Dies trifft auch auf Elektrofahrzeuge (reine Elektrofahrzeuge mit batterieelektrischem Antrieb und Hybridfahrzeuge) zu, für die zusätzlich die elektrische Reichweite ermittelt wird. In diesem Beispiel wird gezeigt, wie die verbrauchte elektrische Energie gemäß dem WLTP gemessen werden kann.
Für den WLTP wurden spezifische Fahrzyklen (WLTC - Worldwide harmonized Light vehicles Test Cycle) definiert, in denen die jeweiligen Messungen durchgeführt werden. Diese Fahrzyklen geben bestimmte Geschwindigkeitsprofile vor, die ein realistischeres Bild der verbrauchten Energie als frühere Tests vermitteln sollen.
Auf Prüfständen werden die Fahrzyklen durchgeführt, bis die HV-Batterien entladen sind. So kann bei reinen Elektrofahrzeugen einfach die Reichweite bestimmt werden. Bei Plug-in-Hybridfahrzeugen wird die elektrische Reichweite im Verhälntis zur Gesamtreichweite bestimmt: Die letzte Zyklusfahrt wird mit vollständig entleerter Batterie zu Ende gefahren und im Anschluß wird die Energiemenge für die Komplettaufladung gemessen. Anhand der verbrauchten Energiemenge und der ermittelte Reichweite lässt sich der Energiebedarf in kWh/100km errechnen.
Messaufgabe
Strom- und Spannungsmessung zur Analyse der verbrauchten Energie und Reichweitenbestimmung in definierten Fahrzyklen.
Für präzise Analysen müssen die Ströme und Spannnungen mit hoher zeitlicher Auflösung erfasst werden. Anhand der Rohdaten ist jedoch keine direkte Bestimmung des Verbrauchs möglich - entsprechend der im WLTC vorgegebenen Geschwindigkeit muss die Energie im Idealfall in Echtzeit erst errechnet werden. Nachdem die Werte auf dem Prüfstad ermittelt wurden, soll zudem eine einfache Überprüfung in realen Testfahrten möglich sein.
Neben der verbrauchten elektrischen Energie sollen auch Energieverluste und Leistungsprofile ermittelt werden, um die Performance der Fahrzeuge zu analysieren.
Die Lösung für diese Messaufgabe findet sich im perfekt abgestimmten Vector CSM E-Mobility-Messsystem, das präzise Messmodule und leistungsstarke Software vereint.
Mit dem Vector CSM E-Mobility-Messsystem können die erforderlichen elektrischen Verbrauchswerte einfach ermittelt werden - auf dem Prüfstand und im Fahrversuch. Die direkte Messung von Strom und Spannung in den HV-Leitungen erhöht zudem die Genauigkeit und ermöglicht präzise Analysen. Der Messaufbau wird weiterhin extrem verschlankt, wodurch Zeit für den Aufbau der Messkette gespart wird.
Das XCP-Gateway ist die Schnittstelle zwischen Datenerfassungs-Software (bspw. vMeasure, CANape®, INCA®, Vision® ...) und den EtherCAT®-Messmodulen von CSM. Es beinhaltet einen EtherCAT®-Master und einen XCP-on-Ethernet-Slave.
Das HV Breakout-Modul (BM) Typ 3.1 eignet sich für die dreiphasige Strom-, Spannungs- und Leistungsmessung an dreiphasigen Ladestationen mit HV-Spannung führenden Kabeln mit Strömen von bis zu ±32 A.
Die Elektromobilität nimmt weiter Fahrt auf. Verschiedene Energiespeicher, Antriebs- und Ladesysteme weisen den Weg in die elektrische Mobilität. Die Entwicklung von Hochvolt-Batterien, Invertern und Elektromotoren stellt hohe Anforderungen an die Messtechnik, um die richtigen Ergebnisse für die weitere Optimierung zu erhalten. Gemeinsam mit Vector Informatik hat CSM ein Messsystem entwickelt, das keine Wünsche offen lässt.
Die HV Breakout-Module (BM) vom Typ 1.x wurden speziell für die sichere und präzise einphasige Messung in HV-Spannung führenden Kabeln konzipiert. Innenleiterstrom und Spannung werden direkt erfasst und die Momentanleistung online im Modul berechnet.
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.
vMeasure exp von Vector Informatik ist die einfach zu bedienende Datenerfassungs-Software für CAN- und EtherCAT®-basierte Messmodule von CSM. vMeasure exp bietet den vollen Umfang an Funktionen, die Sie von einer modernen DAQ-Software erwarten.