CSM Xplained Archiv

Der Einsatz von Messtechnik in HV-Umgebungen bringt eine Reihe von neuen Vorschriften und Anforderungen mit sich, die es zu beachten gilt. An erster Stelle steht die Sicherheit des Bedieners, die neue Anforderungen an die Messtechnik stellt.

• Was ändert sich bei der Verwendung von Messtechnik im HV-Umfeld?
• Kann ich herkömmliche Messtechnik für Messungen im HV-Umfeld verwenden?
• Welche Vorschriften und Normen müssen eingehalten werden?
• Welche Eigenschaften muss die verwendete Messtechnik haben?

Ein wesentlicher Aspekt bei der Beschaffung von Messtechnik ist – neben den eigentlichen Gerätekosten – die regelmäßige Kalibrierung der Messverstärker. Bei Hochvolt-sicherer Messtechnik kommt turnus-mäßig die nach EN 61010 dringend erforderliche Isolationsprüfung dazu.

In diesem Webinar zeigen wir Ihnen unsere Lösungen rund ums Kalibrieren und die HV-Isolationsprüfung und beschäftigen uns mit folgenden Themen:

• Wie verhindern Sie Messtechnik-Engpässe, wenn die Kalibrierung Ihrer Messverstärker ansteht?
• Wie können Sie wertvolle Ressourcen, wie Zeit, Geld und Ihre Nerven schonen?
• Welche zusätzlichen Vorteile genießen Sie durch die Prüfung Ihrer Messtechnik bei Ihnen vor Ort?

Steigende Ansprüche seitens der Entwickler an Messaufgaben führen dazu, dass die Anzahl der Messkanäle stetig wachsen und Testaufbauten immer komplexer werden. Messketten mit deutlich mehr als 50 Kanälen sind keine Seltenheit mehr - dabei kann die fehlerfreie Eingabe von Signalnamen und Skalierungsfaktoren schnell zur Herausforderung werden. Für einwandfreie Messergebnisse müssen allerdings alle Bezeichnungen korrekt sein. Denn: Tippfehler und Zahlendreher, beispielsweise entstanden unter Zeitdruck, können ganze Messungen unbrauchbar machen.

In dieser Ausgabe von CSM Xplained zeigen wir, wie Sie in nur wenigen Schritten vorhandenen Daten bei der Konfiguration von Messketten integrieren und so teure Fehler vermeiden.

Dazu gehören:

• Verwendung von Normnamen aus Signaldatenbanken
• TEDS als elektrische Datenblätter
• Übernehmen von Kalibrierdaten aus Sensordatenbanken
• Möglichkeiten Aufgaben aufzuteilen und Abläufe zu automatisieren

Für die umfangreiche Analyse und Überprüfung von Elektrofahrzeugen müssen physikalische Parameter aus zahlreichen Quellen (HV- und Niedervolt-Umfeld) erfasst und analysiert werden. Eine präzise Auswertung der Daten wird dabei nur durch die synchrone Erfassung der Daten möglich. Zudem sollte sich der Aufbau eines solchen Messsystems denkbar einfach und genau auf die Messaufgabe zugeschnitten gestalten.

• Wie können verschiedene physikalische Parameter (wie z. B. Beschleunigung, Dehnung, Durchfluss, Feuchte u. v. a. m.) an die Anwendung angepasst, d. h. mit schnellen oder langsamen Signalen und HV-sicher oder konventionell, gemessen werden?
• Wie lassen sich Messdaten aus weiteren Quellen, wie Fahrzeug-Bussen und Steuergeräten, einbinden?
• Wie kann die Synchronität der Messungen gewährleistet werden?
• Wie kann ein solches Messsystem für Messungen im Prüfstand oder im Fahrversuch aufgebaut werden?

Brennstoffzellenantriebe erfordern in der Entwicklungsphase ein umfangreiches Maß an Tests und Messungen. Denn durch die Kombination von elektrochemischen Komponenten und Leistungselektronik werden an die verwendete Messtechnik besondere Anforderungen gestellt.

In diesem Web-Seminar nehmen wir die Messungen an Brennstoffzellen genau unter die Lupe und gehen auf folgende Fragestellungen ein:

• Welche Tests sind an Brennstoffzellenantrieben erforderlich?
• Welche Anforderungen an die Messtechnik ergeben sich daraus?
• Wie gelingt die synchrone Messdatenerfassung von chemischen, physikalischen und Hochvolt-elektrischen Messgrößen am Prüfstand und im Fahrversuch?

vMDM (Vector Measurement Data Management) ist die Cloud-Lösung zum effizienten Verwalten großer Datenmengen aus Entwicklung, Prüfstandsläufen und Fahrerprobung.

Eine umfangreiche Funktionsbibliothek, präzise Algorithmen zur Berechnung charakteristischer Größen sowie moderne Cloud-Technologien ermöglichen eine schnelle und aussagekräftige Analyse der mittels CSM Messtechnik exakt und zeitsynchron erfassten Größen in elektrischen Komponenten, Antrieben und Bordnetzen.

Weitere Informationen auf www.vector.com

Bei der Entwicklung von Fahrzeugsystemen arbeiten IngenieurInnen aus Entwicklung und Validierung häufig am selben Versuchsfahrzeug. Dabei unterscheiden sich ihre Arbeitsweisen grundlegend. In der Entwicklung stehen Ad-hoc Untersuchungen mit interaktivem Charakter im Vordergrund, während in der Validierung vorkonfigurierte Messungen autark über mehrere Messfahrten hinweg ausgeführt werden. Dabei kommen bislang unterschiedliche Tools zum Einsatz, häufig ein computer-basiertes Messsystem und ein spezialisierter Datenlogger. Das bedeutet in der Praxis immer Rüstzeit, d.h. umstecken beim Wechsel der Tools und darüber hinaus doppelter Pflegeaufwand bei den Konfigurationen.

Die Vector Smart Logger überwinden diese Hürden und bietet ein System, das sowohl interaktiv als auch autonom betrieben werden kann. Rüstzeit- und Konfigurationsaufwände werden so erheblich reduziert.

Ein weiterer Vorteil bietet der deutlich höhere Funktionsumfang der Smart Logger im Vergleich zu den klassischen Flottenloggern: Signale von Fahrzeug-Steuergeräten und -Bussen, Radar, LIDAR, Kameras, Analogmesstechnik als auch Onlineberechnungen beispielsweise des eMobilityAnalyzers können damit synchron erfasst werden und somit komplexe Systemwechselwirkungen ganzheitlich untersucht werden.

Weitere Informationen auf www.vector.com

Weitere Videos zu den Smart Loggern im Vector Youtube Kanal

Hohe Ströme und Spannungen müssen in Elektrofahrzeugen oft in engsten Bauräumen und an kurzen Hochvolt-Leitungen gemessen werden.

Gefordert sind dabei dennoch hohe Abtastraten und Messgenauigkeit.

In dieser Folge von CSM Xplained zeigen wir, wie solche Messungen durchgeführt werden.

• HV Strom- und Spannungsmessung in beengten Fahrzeug-Bauräumen
• Applizierung der Messung an kurzen HV Leitungen oder Stromschienen
• Gleichzeitige Messung an mehreren Leitungen
• 3-phasige Messung an integrierten Hochvolt-Komponenten wie E-Achsen

Gleich- und Wechselspannungen zeichnen sich im HV-Umfeld durch auftretende Spitzen und Einbrüche sowie Überlagerungen aus und haben einen wesentlichen Einfluss auf das Zusammenspiel aller Komponenten. Um den ordnungsgemäßen Betrieb des gesamten Systems sicherzustellen, geben Vorgaben Grenzen vor und müssen überprüft werden.

• Welche typischen Charakteristika und Wechselwirkungen zeichnen HV-Spannungen im Fahrzeug aus?
• Was gilt es beim Einsatz von Messtechnik für die Spannungsmessung zu beachten?
• Mit welchen Messgeräten können HV-Spannungen sicher erfasst werden?
• Wie erfolgen Spannungsmessungen im Fahrversuch und im Prüfstand?

Ströme müssen im HV-Bordnetz moderner Elektrofahrzeuge an vielen Stellen gemessen werden: Sei es, um Lade- und Verbrauchsvorgänge zu analysieren oder um Schutzmaßnahmen gegen Schirmströme zu überprüfen. Die genaue Untersuchung hochfrequenter Stromanteile setzt eine große Bandbreite bei der Messung voraus und insbesondere die Instrumentierung kann Anwender vor Herausforderungen stellen.

• Welche Ströme müssen an welchen Stellen im HV-Bordnetz gemessen werden?
• Welche Anforderungen werden an die Messtechnik gestellt?
• Mit welchen Methoden können Ströme gemessen werden?
• Wie können Strommessungen an Prüfständen und in der Fahrzeugerprobung durchgeführt werden?

Die Erprobung von elektrischen Antriebssystemen erfordert vielfältige Messungen und Analysen der elektrischen Leistung in den unterschiedlichsten Detailgraden. Je nach Anwendung können für die Optimierung von E-Achsen umfangreiche Analysen inklusive Wirkungsgradbestimmungen notwendig sein - während in anderen Kontexten, wie bei der Ermittlung von Verbrauchswerten, eher von unabhängig durchgeführten Leistungsmessungen profitiert wird.

In diesem Web-Seminar zeigen wir, wie mit den neuen Onboard-Rechenfunktionen der HV Breakout-Module vollkommen autark DC- und AC-Leistungsmessungen durchgeführt werden können.

Sie erfahren in kompakten 25 Minuten:

• Welche unterschiedlichen Anforderungen an Leistungsmessung und Leistungsanalyse bestehen.
• Wann im Fahrversuch Leistungsmessungen in Verbindung mit kompakten Datenloggern von Vorteil sind.
• Warum auch am Prüfstand unabhängige Leistungsmessungen mit Blackbox-Systemen sinnvoll sein können.
• Welche Vorteile ein modulares, skalierbares und erweiterbares Messsystem bietet.

Bei der Entwicklung von elektrisch getriebenen Fahrzeugen sind Optimierungen sowohl der Leistungselektronik als auch der Steuergeräteapplikation notwendig. Meist beeinflussen sie sich gegenseitig. Als Maß für die Optimierung der Leitungselektronik reicht es nicht aus lediglich Spannungen und Stromstärken zu messen. Erst abgeleitete Größen wie Wirkleistung und Wirkungsgrad sind aussagekräftig.

Mit CSM Messtechnik und Vector Messsoftware mit integrierter eMobilityAnalyzer Funktionsbibliothek können Steuergerät-interne Werte gemessen und verstellt werden und zeitgleich analoge Messsignale synchron erfasst und analysiert werden. Anhand von realen Messdaten stellen wir unsere gemeinsame Lösung vor.

Die Komponenten von Elektrofahrzeugen werden weiterentwickelt und optimiert. Dazu ist die vielkanalige, elektrische Leistungsmessung notwendig. Sie ist Grundlage für die umfangreiche Analyse des Wirkungsgrades von Invertern, Elektromotoren, Wandlern oder Ladesystemen.

Erfahren Sie in dieser Ausgabe von CSM Xplained, wie dies einfach mit dem Vector CSM E-Mobility-Messsystem durchgeführt wird.

• Überblick über die Grundlagen der elektrischen Leistungsmessung
• Wie wird die elektrische Leistung mit dem eMobilityAnalyzer berechnet?
• Wie kann die Leistungsanalyse am Elektromotor einfach durchgeführt werden?
• Wie wird die Leistungs- und Wirkungsgradmessung am Antriebsstrang ausgeführt?
• Wie werden am Inverter, Wandler oder Ladesystem Leistungsverluste und Wirkungsgrad bestimmt?

Mobile Maschinen müssen immer strengere Emissionsgrenzwerte einhalten, was unweigerlich dazu führt, dass Arbeitsfunktionen, der Fahrantrieb oder sogar die komplette Maschine elektrifiziert werden müssen. Für die Erprobung von mobilen Maschinen ergeben sich hieraus ganz neue Herausforderungen, da nun auch Hochvolt-elektrische Messgrößen im Feldversuch erfasst werden müssen.

In diesem Webinar greifen wir diese Herausforderungen auf und beantworten die folgenden Fragen:

• Wie verändern sich die Komponenten von mobilen Maschinen durch ihre Elektrifizierung?
• Was bedeuten diese Veränderungen für die Erprobung und Feldversuche?
• Wie können mechanische und hochvolt-elektrische Messgrößen sowie Feldbus-Daten synchron und vor allem Anwender-sicher erfasst und analysiert werden?

Temperaturen spielen für die Leistungsfähigkeit und Sicherheit von Fahrzeugen mit Elektro-, Brennstoffzellen- oder Hybrid-Antrieb eine große Bedeutung. Weichen die Temperaturen in Komponenten wie der HV-Batterie deutlich von ihrem Idealbereich ab, sind Leistungsverluste, beschleunigter Verschleiß oder sogar ein Totalausfall die Folge. Entsprechend intensiv müssen Temperaturen an vielen Stellen gemessen werden.

• Welche Bedeutung haben Temperaturen in der Elektromobilität?
• Wie kann eine HV-sichere Messkette aufgebaut werden - von der Temperaturmessstelle bis zur Datenerfassungs-Einheit?
• Welche Möglichkeiten der Temperaturmessung gibt es für die verschiedenen Anwendungen?
• Welche Vor- und Nachteile bieten die verschiedenen Möglichkeiten?
• Wie können Hunderte Temperaturen in HV-Batterien effizient und sicher gemessen werden?

Die Leistungsfähigkeit, Betriebssicherheit, Schnellladefähigkeit und Alterung von HV-Batterien hängt entscheidend von umfassendem und gutem Thermomanagement ab. Dafür ist es wichtig, die Temperaturprofile innerhalb der Batterie, die sich in unterschiedlichen Betriebszuständen einstellen, möglichst detailliert zu kennen. Batterie-Management–Systeme (BMS) haben die Aufgabe, die Batterie möglichst in Ihrem „Wohlfühl-Temperaturfenster“ zu betreiben. Hierfür nutzen sie Temperatur-Simulationsmodelle sowie in die Batterie integrierte Kühl- und gegebenenfalls auch Heizsysteme.

Die Entwicklung leistungsfähiger Thermomanagement-Systeme erfordert umfangreiche thermische Untersuchungen.

• Welche Bedeutung haben Temperaturen für den Betrieb und die Sicherheit von HV-Batterien?
• Was muss bei Temperaturmessungen in HV-Batterien beachtet werden?
• Welche besonderen Anforderungen stellt die Thermische Charakterisierung und Validierung von Simulationsmodellen an den Messaufbau?
• Wie können Hunderte von Temperatur-Messpunkten auch zwischen Batteriezellen präzise erfasst werden?

Beschleunigungen müssen auch in Hochvolt-Umgebungen sicher und präzise gemessen werden. Beispielsweise werden HV-Batterien aufgrund ihrer Größe und ihres Gewichts als tragende Elemente im Fahrzeugrahmen verwendet. Entsprechend sind umfangreiche Untersuchungen der Betriebsfestigkeit an Hochvoltkomponenten, aber auch innerhalb der HV-Umgebung erforderlich.

• Wo müssen Beschleunigungen innerhalb eines Elektrofahrzeugs untersucht werden?
• Wie können Beschleunigungen HV-sicher gemessen werden?
• Welche Herausforderungen treten bei der Beschleunigungsmessung auf und wie können sie gelöst werden?

Untersuchungen der Betriebsfestigkeit stellen die einzusetzenden Messmittel vor große Herausforderungen, insbesondere im Hochvolt-Umfeld. Beispielsweise soll an HV-Batteriezellen das sogenannte „Swelling“ im Betrieb untersucht werden. Dazu kommen vor allem Dehnungsmessstreifen (DMS) zum Einsatz, deren teils sehr kleine Ausgangssignale auf hohem Spannungspotential präzise, zuverlässig und anwendersicher erfasst werden müssen.

• Welche kritischen Stellen im Elektrofahrzeug müssen typischerweise auf ihre Betriebsfestigkeit hin untersucht werden?
• Wie können die Signale Brücken-basierter Sensoren wie Dehnungsmessstreifen HV-sicher erfasst werden?
• Welche Herausforderungen treten insbesondere bei DMS-Messungen auf HV-Potential auf und wie können sie gelöst werden?

Bei der Erfassung von Messdaten im Flotteneinsatz spielt auch die Sicherheit Ihrer Daten eine wesentliche Rolle. Hier ist ein Gesamtsystem gefordert, das zuverlässig arbeitet und gleichzeitig Datenquellen und Aufzeichnungen vor unberechtigtem Zugriff schützt. In dieser Folge von Xplained zeigen wir Ihnen, wie das mit unserem System umgesetzt werden kann.

Schwerpunkte des Web-Seminars:

• Wie können Sie sicherstellen, dass die Messaufzeichnung zuverlässig und korrekt ausgeführt wird?
• Inwiefern sind Ihre aufgezeichneten Daten sicher vor „Datenklau“?
• Wie werden Ihre Messdaten vollständig, fehlerfrei und abhörsicher übertragen?

Besonders durch die Elektrifizierung der Mobilität hat sich der Wettbewerb der Fahrzeughersteller verschärft. Gleichzeitig explodieren durch die fortschreitende Digitalisierung in modernen Fahrzeugen die anfallenden Datenmengen. Hierbei bekommen umfangreiche Erfassungen von Feldbus-Daten z.B. von Steuergeräten mittels leistungsfähiger Datenlogger eine immer stärkere Bedeutung.

Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Feldversuche und Flottentests so zuverlässig und effizient wie möglich gestaltet werden. Hierfür ist eine weltweite Datenübertragung der aufgezeichneten Messdaten mittels moderner Funktechnologien unerlässlich. Darüber hinaus müssen große Fahrzeugflotten einfach und komfortabel verwaltet werden können.

Wie diese Herausforderungen gelöst werden können, erfahren Sie in dieser Ausgabe von CSM Xplained.

Die Elektrifizierung des Antriebsstrangs von Fahrzeugen beinhaltet große Herausforderungen beim Zusammenspiel der einzelnen Komponenten. Um sowohl die Akustik als auch die Performance von Elektrofahrzeugen zu optimieren müssen Hochvolt- und NVH-Messdaten synchron erfasst werden.

In diesem Web-Seminar zeigen wir die Problemstellung in der Akustik von Elektrofahrzeugen und die Lösungen für E-Mobilitäts- und NVH Analysen:

• Herausforderungen bei der Akustik von Elektrofahrzeugen
• Synchrone Erfassung von NVH- und Leistungsdaten am Antriebsstrang
• Korrelation von NVH- und Leistungsanalysen