Anwendungsfälle 
Thermal Runaways in den HV-Batterien von Elektro- und Hybridfahrzeugen können zu schwer löschbaren Bränden führen und die Sicherheit der Insassen gefährden. Für die sichere Auslegung von HV-Batterien durch geeignete Schutzmechanismen sind umfangreiche Prüfungen nötig. In diesem Anwendungsbeispiel erfahren Sie, wie die nötigen Temperaturmessungen an vielen Stellen in der Batterie durchgeführt werden können.
Erhitzt sich eine Batteriezelle in der HV-Batterie zu stark, kann es zu chemischen Zersetzungsprozessen in der Zelle kommen. Diese lösen eine unumkehrbare Kettenreaktion aus, wodurch sich die Zelle schlagartig weiter erhitzt (Thermal Runaway) und die hohen Temperaturen auch auf andere Zellen überspringen (sogenannte Thermal Propagation). Dies führt zur Zerstörung der gesamten Batterie.
Für die Vermeidung eines Thermal Runaways werden bei der Entwicklung der HV-Batterie umfangreiche Schutzmaßnahmen, wie die richtige Auslegung des Kühl- und Heizsystems und wärmeleitende Elemente zwischen den Zellen, berücksichtigt. Um diese optimal auszulegen, wird die Batterie auf das Risikos eines Thermal Runaways getestet. Dies erfolgt auch mit provozierten Thermal Runaways in Form von Nageltests. Für solche Überprüfungen werden Temperaturmessungen mit einer großen Zahl von Sensoren an zahlreichen verschiedenen Punkten in der Batterie benötigt.
Messaufgabe
Erfassung von Temperaturen mit hunderten Messpunkten in HV Batterien, um Kristallationspunkte für Thermal Runaways und Präventionsmaßnahmen zu prüfen.
Anhand von Simulationen können die potentiellen Bereiche für sehr starke Hitzeentwicklung (Hot Spots) errechnet werden. Damit diese Bereiche auch messtechnisch untersucht werden können, bedarf es positionsgenauer Messungen auf Zell-, Modul- und Packebene. Dabei kommen mehrere hundert Messpunkte zusammen. Die Sensoren und die nötigen Sensorkabel müssen sehr dünn gefertigt sein, um unter den beengten Platzverhältnissen messen zu können. Das Batteriegehäuse darf durch die nötigen Bohrungen für Sensorkabel nicht übermäßig beeinflusst werden, um die Messungen nicht zu verfälschen.
Das HV DTemp Messsystem wurde für die digitale und damit störsichere Erfassung von bis zu 512 IC-Temperatur-Sensoren entwickelt und ermöglicht die genaue thermische Untersuchung zur Prävention von Thermal Runaways.
Mit dem HV DTemp Messsystem können Temperaturen an allen relevanten Stellen in der HV-Batterie gemessen werden und die Instrumentierung wird stark vereinfacht. IC-Sensorik auf Flexprint-Trägerfolie kann positionsgenau und reproduzierbar angeordnet werden. Zudem können die Folien während des Zusammenbaus der Batterie einfach mit eingebracht werden. Mit genauen Temperatumessungen können die Maßnahmen zur Vermeidung von Thermal Runaways genau überprüft werden und die Sicherheit für Fahrzeug und Passagiere wird gewährleistet.
Das CSM HV DTemp Messsystem wurde für die positionsgenaue, digitale und damit störsichere Erfassung von bis zu 512 Temperaturmessstellen über eine einzige Kabelverbindung zur HV DTemp-P Zentraleinheit entwickelt.
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.
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.