Anwendungsfälle 
Beim alltäglichen Laden der Fahrzeugbatterien von E-PKWs sind AC-Ladesäulen ein Standard. Damit Elektrofahrzeuge auch für Endverbraucher attraktiv bleiben, muss das AC-Laden unkompliziert weltweit funktionieren. Ein On-Board-Charger (OBC), für die Umwandlung des ladenden Wechselstroms in Gleichstrom, ist daher als Fahrzeug-Komponente unverzichtbar. Fahrzeughersteller validieren deshalb neu entwickelte OBC vor der Serienproduktion mit Interoperabiltätstests. Daneben sind aber auch die Ladesäulen eine Fehlerquelle, die überprüft werden muss, da sie in der Gesamtbetrachtung eine wesentliche Rolle für die Qualität des Ladevorgangs spielen. Mit dem HV Breakout-Modul (HV BM) 3.1 OBC von CSM können diese Ladevorgänge mit Blick auf geltende Normen und landesspezifische Eigenheiten untersucht werden.
Damit neu entwickelte Fahrzeuge international verkauft werden können, müssen entsprechende Tests des AC-Ladens weltweit durchgeführt werden. Während in Europa im Niederspannungsverteilnetz meist ein Dreiphasensystem dominiert, ist in den USA das „Split-Phase-Net“, ein Einphasen-Dreileitersystem, etabliert. Daraus ergibt sich unter anderem eine große Varianz an Steckersystemen, Ladesäulen- und Wallbox-Typen sowie unterschiedlicher Software, die getestet werden muss. Genauso müssen potentielle Rückwirkungen beim Laden des Elektrofahrzeugs ausgeschlossen und die Einhaltung geltender Normen zur Netzqualität bestätigt werden.
Messaufgabe
Weltweite Messung von Strom und Spannung zwischen Ladestationen und Elektrofahrzeugen für die Analyse von Ladevorgängen.
Mit einem einfachen Messaufbau gezeigt, können die notwendigen Messungen während des Ladevorgangs durchgeführt werden. Mit der Vector Software CANape oder vMeasure und der enthaltenen Funktionsbibliothek eMobilityAnalyzer können die notwendigen Analysen und Verifikationen vorgenommen werden, um die Strom- und Spannungsverläufe der Phasen bezüglich Höhe, Kurvenform und Grenzwerten zu untersuchen.
Das Ladekabel enthält einen zusätzlichen Leiter CP (Control Pilot), über den die Ladesteuerung zwischen Ladestation und Elektrofahrzeug geregelt wird. Für die Low-Level-Kommunikation zwischen Elektrofahrzeug und Ladestation wird eine Pulsweitenmodulation verwendet. Über ein AD4 Messmodul kann dieses Signal gleichzeitig erfasst werden. Alternativ kann in den Messaufbau ein Vector VH5110A „CCS Listener“ eingebaut werden. Damit kann die auf CCS- und NACS-Standards basierende Kommunikation zwischen einer Ladestation (EVSE, Electric Vehicle Supply Equipment) und Elektrofahrzeug (EV) aufgezeichnet werden.
Testfahrzeuge für die Erprobung der Interoperabilität sind in den meisten Fällen mit eingebauter Messtechnik ausgestattet. Ist beispielsweise ein HV BM 1.2 zwischen OBC und HV-Batterie im Fahrzeug eingebaut, kann während des Ladevorgangs die für die Batterie bereitgestellte Energie gemessen werden. Der Vector eMobilityAnalyzer hat für diese Messung eine vorbereitete Funktion ChargerEfficiency, die in Echtzeit die unterschiedlichen Effizienz-Parameter berechnet:
Das HV BM 3.1 OBC kann flexibel für hochvoltsichere Messungen an den verschiedenen Stellen beim AC-Laden eingesetzt werden. Mit der hohen Abtastrate von bis zu 2 MHz können schnelle Ereignisse wie Ein- und Ausschaltströme oder transiente Spannungsspitzen, die zu Abbrüchen des Ladevorgangs und Funktionsstörungen führen, genau untersucht werden.
Das HV Breakout-Modul (HV BM) 3.1 OBC (On-Board-Charger) eignet sich aufgrund seiner Strommessbereiche insbesondere für Messungen während AC-Ladevorgängen von Elektro- und Hybridfahrzeugen.
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.