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Anwendungsfälle
zuverlässig Flotten-Daten aufzeichnen

Leistungsmessung an einem E-Scooter

Die Reichweite elektrischer Fahrzeuge entscheidet über ihre Alltagstauglichkeit und Akzeptanz bei den Nutzern. Für eine Reichweitensteigerung müssen die elektrischen Antriebsstränge und ihre Komponenten stetig optimiert werden. Im folgenden Beispiel wird gezeigt, wie eine effiziente Leistungsmessung im Niederspannungs-Netz erfolgt. Analog könnte ein solche Messung auch im HV-Netz erfolgen.

Hintergrund

Hintergrund

E-Scooter bieten aufgrund ihrer Bauform wenig Platz für die Komponenten des Antriebs. Ein optimaler Abgleich von Performance und Größe des Antriebs ist hier essentiell. In diesem Punkt ähneln E-Scooter größeren Elektrofahrzeugen, die mit Hochspannung betrieben werden.

Bei der Entwicklung von E-Scootern müssen für die Optimierung des Antriebs umfangreiche Leistungsmessungen durchgeführt werden. In diesem Beispiel sollte die Firma APS-tech die Leistungen an der Batterie und dem Inverter eines handelsüblichen E-Scooters messen. Die Leistungsmessungen sollten im Fahrversuch erfolgen.

Messaufgabe

Strom- und Spannungsmessung für die Echtzeit-Leistungsberechnung.

Herausforderung

Herausforderung

Die verwendete Messtechnik soll den Antrieb durch übermäßiges Gewicht und verändertes Fahrverhalten nicht unnötig belasten, um die Messergebnisse nicht zu verfälschen. Der Inverter arbeitet in dem E-Scooter mit einer Grundfrequenz von 8 kHz und erfordert dadurch Messtechnik mit einer entsprechend hohen Abtastrate. Weiterhin sollte die Datenerfassung und Wirkleistungsberechnung während des Fahrversuchs mobil erfolgen und drahtlos auf einem Monitor dargestellt werden.

Einbau der Messtechnik
Die HV BM werden direkt in die Stromleitungen eingesetzt
CSM-Messtechniklösung

CSM-Messtechniklösung

  • Für die einphasige Erfassung von Strom und Spannung zwischen Batterie und Inverter wird das HV Breakout-Modul (BM) 1.1 direkt in die Stromleitung eingesetzt.
  • Das HV BM 3.1 erfasst Strom und Spannung zwischen Inverter und Elektromotor dreiphasig. Spontane Vorgänge in den Leitungen können mit der Momentanleistung überwacht werden, die die HV BM online berechnen.
  • Das XCP-Gateway basic setzt die Messdaten auf XCP-on-Ethernet um und stellt die Synchronität der angeschlossenen Messmodule sicher.
  • Mit einem Vector Mini PC werden die Messdaten erfasst und die Wirkleistungen der Batterie und des Inverters in Echtzeit berechnet. Dafür kommt der eMobilityAnalyzer für vMeasure exp von Vector Informatik zum Einsatz.
  • Über WLAN werden die Leistungsdaten an einen räumlich getrennten Monitor übertragen und dargestellt.
HV BM eingebaut in Stromleitungen
So werden keine weiteren Sensoren oder Messmodule benötigt.
Einbau der Messtechnik in den Anhänger
Die gesamte Messtechnik wird in einem Anhänger untergebracht.
Anzeige der Messwerte
Die online berechneten Leistungswerte werden auf einem räumlich getrennten Monitor angezeigt.
EScooter beim Fahrtest
Der E-Scooter im Fahrversuch
Vorteile

Vorteile

Mit diesem Messaufbau konnten die Anforderungen hinsichtlich Platzbedarf und Messdatenrate erfüllt werden. Dank der mobilen Berechnung der Leistungen direkt im Fahrzeug reduziert sich die zu übertragende Datenmenge. Datenverluste durch einen möglichen Verbindungsabriss werden vermieden. Auch konnte gezeigt werden, dass die HV BM auch in 48V-Bordnetzen effektiv eingesetzt werden können.

Wir bedanken uns für die gute Zusammenarbeit bei diesem Projekt bei dem Team von APS-tech.

Leistungsmessung in E-Mobility-Messsystem
Einordnung der Leistungsmessung in die Systematik des Vector CSM E-Mobility-Messsystems

Download

Hier finden Sie den vollständigen Anwendungsfall zum Download als PDF.

Verwendete Produkte

Verwendete Hardware

Hochvolt Breakout-Module zu Leistungsmessung

HV Breakout-Module

Strom, Spannung und Leistung direkt messen

Die HV Breakout-Module (BM) wurden speziell für sichere Messanwendungen an HV-Spannung führenden Kabeln konzipiert. Strom und Spannung werden erfasst und die Leistung online im Modul berechnet.

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XCP-Gateway

XCP-Gateway

Die Protokollumsetzer für EtherCAT® und CAN auf XCP-on-Ethernet

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.

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E-Mobility-Messsystem

Das Vector CSM E-Mobility-Messsystem

Das Messsystem für die Entwicklung der Elektromobilität

E-Mobility: Sicher messen an Hochvolt-Komponenten von Elektro- und Hybrid-Fahrzeugen Die Elektromobilität nimmt weiter Fahrt auf. Verschiedene Energiespeicher, Antriebs- und Ladesysteme weisen den Weg in die elektrische Mobilität. Die Entwicklung von Hochvolt-Batterien, Invertern und Elektromotoren stellt hohe Anforderungen an die Messtechnik, um die richtigen Ergebnisse für die weitere Optimierung zu erhalten. Gemeinsam mit Vector Informatik hat CSM ein Messsystem entwickelt, das keine Wünsche offen lässt.

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Verwendete Software

Software CSMconfig

Logo CSMconfig

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.

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vMeasure exp

vMeasure exp

Komplexe Messtechnikaufgaben sicher lösen

vMeasure exp von Vector Informatik ist die einfach zu bedienende Datenerfassungs-Software für CAN- und EtherCAT®-basierte Messmodule von CSM. vMeasure exp bietet den vollen Umfang an Funktionen, die Sie von einer modernen DAQ-Software erwarten.

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