Anwendungsfälle 
Die Entwicklung von Elektro-Rennwagen erfordert umfangreiche Strom-, Spannungs- und Leistungsmessungen an den einzelnen Komponenten im elektrischen Antriebsstrang, um die Leistungselektronik auslegen zu können. Zudem muss auch das Gesamtsystem analysiert werden, um die Effizienz zu optimieren und Regularien einzuhalten. In diesem Beispiel wird gezeigt, wie die nötigen Messgrößen am Antriebsstrangprüfstand erfasst und Leistungsanalysen in Echtzeit durchgeführt werden.
Das Team der Dualen Hochschule Baden-Württemberg (DHBW) in Stuttgart nimmt jährlich an dem internationalen Konstruktionswettbewerb der Formula Student teil. Für die Teilnahme wird von den Teams ein eigener Rennwagen entwickelt.
Der Elektro-Rennwagen der DHBW „eSleek“ birgt im Heck eine HV-Batterie, die über 144 Pouch-Zellen verfügt und eine Systemspannung von 600 V und 7 kWh liefert. Vier Inverter sind in einem eigenen Gehäuse auf einer Kühlplatte integriert und werden auf der HV-Batterie verbaut.
Messaufgabe
Erfassung von Strom, Spannung und Leistungsberechnung in Echtzeit für die Entwicklung des Prüfstands und des Inverters
Der Elektro-Rennwagen eSleek soll auf einem neuen Antriebsstrangprüfstand verifiziert werden. Dafür muss die nötige Hard- und Software für den Prüfstand eingerichtet und auf die zu erwartenden Prüfanforderungen optimiert werden. Für die Konfiguration des Prüfstandes werden genaue Strom- und Spannungsmessungen benötigt.
Um alle Entwicklungen in kürzester Zeit abschließen zu können, ist es unabdingbar, dass mit einem schlanken Messaufbau möglichst viele Daten für die Weiterentwicklung von Einzelkomponenten sowie dem gesamten Antriebsstrang gewonnen werden können. Zudem sollen die Daten in Echtzeit verarbeitet werden können, um unmittelbar Ergebnisse von neuen Einstellungen am Inverter zu erhalten.
Für die Erfassung aller nötigen Messwerte und die Leistungsanalysen in Echtzeit wird der Prüfstand mit Bestandsteilen des Vector CSM E-Mobility-Messsystems ausgestattet.
Mit diesem Messaufbau können verschiedene Theorien von Regelungskonzepten für die Invertersteuerung getestet werden, da eine genaue Parameteridentifikation möglich ist. Die Erfassung verschiedener Effizienzkennfelder ermöglicht die optimalen Auslegungen von Inverter und Motoren. Durch die genauen Strom-, Spannungs- und Leistungsmessungen an den E-Motoren können auch hier optimale Einstellungen vorgenommen werden.
Mit dem schlanken und jederzeit erweiterbaren, modularen Messaufbau können alle notwendigen Strom, Spannungs- und Leistungswerte für die Entwicklung einer Reihe von Komponenten sowie für die Optimierung des gesamten Elektro-Rennwagens gewonnen werden. Die einfache und synchrone Erfassung vieler Messwerte beschleunigt die Entwicklung der Komponenten.
Die Module der AD CAN MM (MiniModul)-Serie von CSM bieten ein großes Anwendungsspektrum zum Erfassen von Analogsignalen (Spannung, Strom, Druck, Durchfluss usw.).
Die HV Breakout-Module (BM) wurden speziell für sichere Messanwendungen an HV-Spannung führenden Kabeln konzipiert. Ströme und Spannungen werden direkt erfasst und die Rohdaten mit bis zu 2 MHz pro Kanal aufgezeichnet.
Das CNT evo ist ein hochpräzises Messmodul für das Messen von Frequenzen, Pulsweiten, inkrementalen Wegmessungen, Drehwinkeln, Positionsmessungen, Ereigniszählungen und Periodenmessungen.
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.
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 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.