Anwendungsfälle 
Neue Tests von Elektrofahrzeugen und ihrer Komponenten sollen die Sicherheit für Fahrgäste und Systeme gewährleisten. Mit einem Falltest wird nachgewiesen, dass die Batterie bei einer Kollision später nicht explodiert. Im folgenden Beispiel wird gezeigt, wie die nötigen Beschleunigungsmessungen innerhalb und außerhalb der Hochvolt-Batterie während des Falltests durchgeführt werden.
Falltests müssen durchgeführt werden, um sicher zu stellen, dass HV-Batterie-Packs z. B. bei einem Unfall nicht explodieren oder Feuer fangen. Internationale Normen weichen hier durchaus voneinander ab und schreiben z. B. unterschiedliche Fallhöhen, Ladezustände der Batterie und auch Oberflächen, auf die das Pack trifft, vor.
| Gültigkeitsbereich | International | USA | Korea | China | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Standard | SAE J2464 | SAE J2929 | UL 2580 | USABC | FreedomCAR | KMVSS 18-3 | QC/T 743 |
| Fallhöhe (m) | 2 | ≥ 1 | 1 | 10 | ≥ 10 | 4.9 | 1.5 |
| Oberfläche der Aufprallfläche | flache Oberfläche | Beton | zylindrisches Stahlobjekt | Beton | Holz | ||
| Ladezustand der Batterie (in %) | 95 - 100 | Maximal | 100 | 80 | 100 | ||
Tab 1: Vergleich von internationalen Standards für einen Falltest von HV-Batterien (Stand: November 2019 - keine Gewähr)
Im vorliegenden Beispiel wird ein Falltest nach dem koreanischen „Korea Motor Vehicle Safety Standard“ (KMVSS 18-3 /Annex 1-48) durchgeführt: Die vorgegebene Fallhöhe beträgt 4,9 Meter, aus der das Batterie-Pack mit einem Ladezustand von 80 % auf eine Betonoberfläche trifft.
Messaufgabe
Synchrone Messung von Beschleunigungen innerhalb und außerhalb einer Hochvolt-Batterie während eines Falltests.
Während des Falltests sollen die Beschleunigungen an verschiedenen Punkten innerhalb und außerhalb der Batterie gemessen werden, um die wirkenden Kräfte zu erfassen. Die Sensordaten der Beschleunigungsaufnehmer im Inneren der Batterie müssen Hochvolt-sicher und synchron mit den an der Außenseite der Batterie gemessenen Werten erfasst werden. Um selbst kleine Dynamiken der wirkenden Kräfte bei Fall und Aufprall zu registrieren, muss mit einer hohen Messdatenrate gemessen werden.
Mit dieser Messtechnik-Lösung kann der Falltest durchgeführt werden und die dabei wirkenden Kräfte werden präzise und synchron erfasst. Die Zusammenführung der Messungen von Zuständen innerhalb und außerhalb des Batterie-Packs in einer einzigen Messkette bringt gewaltige Vorteile bei der Synchronisation und späteren Auswertung der Daten.
Dank dem CSM-Sicherheitskonzept und der Hochvolt-sicheren Messtechnik wird zudem die Verwendung von Standardsensoren, die für Anwendungen im Niederspannungsbereich konzipiert wurden, ermöglicht.
Das HV IEPE3 FL100 wurde speziell für Messungen mit IEPE-Sensoren, z. B. Triaxial-Beschleunigungssensoren, im Hochvolt-Umfeld konzipiert.
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.
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.
