Anwendungsfälle 
Elektrofahrzeuge verfügen über zwei, drei oder auch vier Elektromoten in ihrem Antriebsstrang. Das Zusammenspiel der Inverter und Elektromotoren wird in der frühen Entwicklungsphase getestet, um die Motorsteuerung genau abzustimmen. Dafür werden umfangreiche Leistungsanalysen auf dem Prüfstand und im Versuchsfahrzeug durchgeführt. In diesem Beispiel wird gezeigt, wie mit einem einfach skalierbaren Messaufbau die notwendigen Leistungsanalysen in Echtzeit durchgeführt werden.
In Antriebssträngen mit mehreren Elektromotoren stellt die Feinabstimmung von Leistungselektroniken und Motoren eine Herausforderung für das Erreichen der optimalen Performance dar. Für die Auslegung sind umfangreiche Messungen zur Bestimmung der Kenn- und Performancewerte notwendig. Mit den Leistungsanalysen kann geprüft werden, ob das Motorenmanagement die Steuerung der Elektromotoren in den verschiedenen Fahrsituationen, z. B. beim schnellen Wechseln von Beschleunigen, Bremsen und Rekuperation, wie erwartet ausführt.
Weiterhin werden durch Energiemessungen und die Analyse von Wirkungsgradkennfeldern die Entwicklungs- und Reichweitenziele validiert.
Messaufgabe
Synchrone Erfassung von physikalischen Größen (Strom, Spannung, Drehmoment, Drehzahl, Temperaturen) und Steuergerätedaten für Leistungsanalysen in Echtzeit.
Das Messsystem für die Messung und Analyse der gewünschten Performanceparameter muss einfach skalierbar sein, um schnell auf die Besonderheiten des Anriebsstranges angepasst werden zu können. Dabei müssen alle physikalischen Größen und die Daten aus Steuergeräten in einem System erfasst werden, sodass mit synchronen Messwerten genaue Analysen durchgeführt werden können.
Die Analysen müssen in Echtzeit ausgeführt werden, um direkte Fehlerreaktionen erkennen zu können. Für die genaue Analyse im Nachgang sollen die Rohdaten zudem aufgezeichnet werden. So können aufgetretene Probleme später noch tiefergehender untersucht werden.
Gewünscht ist zudem eine Instrumentierung, die auf dem Prüfstand und später im Versuchsfahrzeug verwendet werden kann. So können die Ergebnisse der Prüfstandsversuche mit realen Fahrdaten direkt abgeglichen werden.
Die Lösung für diese Messaufgabe findet sich im perfekt abgestimmten Vector CSM E-Mobility-Messsystem, das präzise Messmodule und leistungsstarke Software vereint.
Mit dem dezentralen Aufbau des E-Mobility Messsystems lassen sich Prüfstände und Versuchsfahrzeuge einfach mit Messtechnik instrumentieren. Instrumentierung und Messungen in Komponenten- und Antriebsstrangprüfständen sind denen in Versuchsfahrzeugen auf Fahrzeug- und Rollenprüfständen identisch.
Eine vielkanalige Leistungsanalyse ist bei Antriebssträngen auch mit mehreren E-Motoren, beispielsweise bei Allrad- oder Nutzfahrzeugen, einfach und zeitsparend zu installieren. Soll beispielweise ein viermotoriger Allradantrieb untersucht werden, kann die Messkonfiguration gedoppelt werden. Die Leistungsanalyse kann dann an 4 Motoren und 4 Invertern gleichzeitig erfolgen. Damit können auch komplexeste Antriebsstränge ausgemessen werden.
Die elektrische Leistungsmessung wird über HV Breakout-Module und CANape oder vMeasure ausgeführt. Leistungsanalysatoren und Messracks sind nicht notwendig. Eine komplexe, störanfällige Verkabelung zwischen Stromsensoren und Leistungsanalysatoren entfällt. Die Installationszeit des Messsystems wird erheblich verkürzt. Fehlerquellen bei der Verkabelung der Messschaltung sind ausgeschlossen.
Sichere Temperaturmessungen mit Thermoelementen an Hochvolt-Komponenten: Die HV-sicheren Thermo-Messmodule wurden speziell für das zuverlässige Erfassen von Temperaturen in Elektro- und Hybrid-Fahrzeugen entwickelt.
Die HV Breakout-Module (BM) vom Typ 3.3 wurden speziell für die sichere und präzise dreiphasige Messung in HV-Spannung führenden Kabeln konzipiert. Die Innenleiterströme und Außenleiter-Spannungen werden direkt erfasst und über XCP-on-Ethernet ausgegeben.
Das CNT evo ist ein hochpräzises Messmodul für das Messen von Frequenzen, Pulsweiten, inkrementalen Wegmessungen, Drehwinkeln, Positionsmessungen, Ereigniszählungen und Periodenmessungen.
Die HV Breakout-Module (BM) vom Typ 1.2 wurden speziell für die sichere und präzise einphasige Messung in getrennten HV+ und HV- Kabeln konzipiert. Innenleiterstrom und Spannung werden direkt erfasst und die Momentanleistung online im Modul berechnet.
vMeasure von Vector Informatik ist die einfach zu bedienende Datenerfassungs-Software für CAN- und EtherCAT®-basierte Messmodule von CSM. vMeasure bietet den vollen Umfang an Funktionen, die Sie von einer modernen DAQ-Software erwarten.
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.