Anwendungsfälle 
Die Hochvolt-Leitungen in den Hochvolt-Bordnetzen moderner Elektrofahrzeuge sind starken Strom- und Spannungsweilligkeiten ausgesetzt, die Ströme in den Kabelschirmen induzieren. Überschreiten diese Schirmströme die Tragfähigkeit des Schirmgeflechts sind Kabelbrände und Schäden an angeschlossenen Komponenten die Folge. Um die Sicherheit des Systems zu gewährleisten, sind umfangreiche Messungen der Schirmströme nötig.
Hochvolt-führende Kabel sind mit einem zusätzlichen Schirmgeflecht versehen, das induzierte Ströme aufnehmen und ableiten soll. Große Strom- und Spannungswelligkeiten, die durch hochfrequent taktende Verbraucher und Inverter, auftreten können, bestimmen den Kurvenverlauf und die Höhe dieser Schirmströme. Länge und Durchmesser der Kabel können die Auswirkungen weiter verstärken. Ist der Kabelschirm nicht ausreichend dimensioniert, können aufgrund der hohen Erwärmung der Leitungen und Kabelverschraubungen an Gehäusen Kabelbrände hervorgerufen werden und das gesamte System beschädigen.
Messaufgabe
Messung von Strömen in den Schirmgeflechten, um sicher zu stellen, dass die Transferimpedanz nicht überschritten wird.
Schirmströme müssen in allen Leitungen des Hochvolt-Bordnetzes gemessen werden, wodurch eine große Zahl von Messpunkten erforderlich ist. Die Messdaten müssen dabei mit einer hohen Abtastrate von 1 MS/s und synchron erfasst werden. Nur so können auftretende Stromspitzen erfasst und die Auswirkungen verschiedener Belastungszustände auf alle Bereiche des Systems analysiert werden. Eine weitere Herausforderung ist die eigentliche Applizierung der Schirmstrommessung, da der Kabelschirm vom Innenleiter getrennt und eine niederohmige Verbindung zwischen Messtechnik und Schirmgeflecht hergestellt werden muss. Zudem muss die Hochvolt-Sicherheit gewährleistet sein, da während der Messung weiterhin Spannungen auf dem Innenleiter anliegen. Begleitend sollten Temperaturen an den Kabeln und Verschraubungen gemessen werden, um Aussagen zur Beanspruchung der Leistungsinstallation treffen zu können.
Mit den speziellen HV Breakout-Modulen für die Schirmstrommessung können Schirmströme an vielen Stellen im Bordnetz synchron und mit hoher Datenrate erfasst werden. Durch die robuste Bauweise ist eine Überprüfung auch im Fahrversuch möglich und das Hochvolt-Bordnetz kann sicher ausgelegt werden. Die Hochvolt-sicheren CSM Messmodule gewährleisten dabei die Sicherheit von Anwender und Messobjekt während der Messung.
Mit der HV BM 1.2+S können synchron mit der Messung der Schirmströme weitere Größen (Strom, Spannung und leistung im Innenleiter) erfasst werden. Dadurch werden umfangreiche Analysen der Schrimströme in verschiedenen Fahrsituationen möglich.
Durch die abgestimmte Soft- und Hardware können mit dem Vector-CSM-Messsystem bis zu 40 Messkanäle mit jeweils 1 MHz gleichzeitig und synchronisiert erfasst werden, um auch vielkanalige, verteilte Fahrzeuganwendungen durchzuführen. Die Datensynchronisation im Messsystem gewährleistet das Precision-Time-Protokoll (PTP).
Anwender können auf bestimmte Ereignisse triggern oder weitere, für den Test relevante Größen errechnen. Beispiele sind Stromspitzen oder Signalableitungen, um bestimmte Ereignisse zeitlich mit anderen Messgrößen zu korrelieren. Das Messsystem kann mit einer Vector Schnittstelle erweitert werden, wenn das Fahrzeug über die serielle POD-Schnittstelle (Plug on Device) mit dem Analyserechner kalibriert werden soll. Vorteilhaft ist dabei, dass Steuergeräte-Messgrößen gleichzeitig mit den Messwerten der CSM Module erfasst werden.
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.
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) vom Typ 1.2+S wurde speziell für einphasige Messungen an HV-Spannung führenden Kabeln konzipiert. Es eignet sich, um gleichzeitig Leistung, Innenleiterstrom, Schirmstrom und Spannung zu erfassen.
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.