CSM Xplained Archiv

E-PKWs sind mittlerweile nicht mehr aus dem Straßenverkehr wegzudenken – dennoch fehlt es bei deren Entwicklung häufig noch an standardisierten Messmethoden. Um Elektrofahrzeuge umfassend messtechnisch zu untersuchen, sind für nahezu alle analogen Messgrößen Hochvolt-sichere Hardwarelösungen notwendig: Dazu gehören neben Messmodulen auch Sensor-Anschlussleitungen.

In dieser Folge von CSM Xplained geben wir einen Überblick über geltende Normen und Vorgaben und präsentieren gemeinsam mit unserem Partner SAB Bröckskes passende Messtechniklösungen.

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

Benchmarking spielt bei der Fahrzeugentwicklung eine herausragende Rolle. Fahrzeughersteller wollen verstehen, wie der Wettbewerb Probleme löst – Dienstleister wollen umfassende und objektive Datensätze anbieten, die genau diese Vergleiche ermöglichen. Zur Gewinnung dieser Daten und den daraus resultierenden Erkenntnissen sind robuste und flexible Messsysteme erforderlich, mit denen sich beispielsweise in Serienfahrzeugen unter beengten Platzverhältnissen eine Vielzahl von Messpunkten unterschiedlichster Messgrößen realisieren lassen.

In diesem Web-Seminar zeigen wir Ihnen in kompakten 25 Minuten:

• Welche Herausforderungen Benchmarking typischerweise an Messsysteme stellen.
• Welche Eigenschaften geeignete Messtechnik für Niedervolt- und Hochvolt-Bedingungen mitbringen sollte.
• Wie CSM unterschiedlichste Anwendungen in der Praxis konkret umsetzt.

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

Analoge Messsysteme lassen sich in zwei Gruppen klassieren: Zum einen dezentrale Messsysteme, die auch in engsten Bauräumen positioniert und unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen betrieben werden können. Zum anderen zentrale Messsysteme, die im Vergleich weniger robust und größer sind, aber dafür eine höhere Anzahl an Messeingängen und oft geringere Kosten pro Kanal bieten.

Das neue VIO System von Vector Informatik ist ein solches zentrales Messsystem. Dank seines Messkarten-basierten Aufbaus ist ein einfaches Skalieren des Messsystems möglich. Durch Integration von Netzwerk-Interface Karten kann die Messaufgabe von reinem Messen analoger Messwerte hin zu Busmonitoring und Verstellen erweitert werden.

Weitere Informationen auf www.vector.com

Weitere Videos zum VIO System im Vector Youtube Kanal

Weltweiter Wettbewerb, Zeitdruck durch verkürzte Entwicklungszyklen sowie steigende Kosten in den Bereichen Material, Energie und Personal – das sind derzeit die Herausforderungen für die Automobilindustrie. Zur Bewältigung wird ein flexibles und kosteneffizientes Messsystem benötigt, das Fahrzeugherstellern, Zulieferern und Ingenieursdienstleistern ein Tool für die Fahrzeugentwicklung von Elektro- und Hybridfahrzeugen aller Art bietet.

In diesem Web-Seminar erfahren Sie:

• An welchen Stellen üblicherweise im Messdatenverarbeitungsprozess unnötig Zeit aufgewendet wird und zusätzliche Kosten entstehen.
• Wie Sie die Effizienz und Verfügbarkeit Ihrer Messmittel maximieren.
• Wie Erprobungsträger wirtschaftlich noch besser genutzt werden können.

Die technologische Entwicklung im Bereich der On-Board-Charger (OBC) erfährt gerade einen Schub zu höherer Integration zusammen mit weiteren Leistungselektroniken von Elektrofahrzeugen. On-Board-Ladegeräte in Fahrzeugen müssen weltweit mit den unterschiedlichen Netzstandards und Ladenetzen zurechtkommen. Die Verifikation des AC-Ladevorgangs und das Testen des OBCs ist deshalb ein besonders kritischer Schritt für die Freigabe von Fahrzeugserien. Immer wichtiger wird hierbei auch die Korrelation und Synchronisation von im Fahrzeug integrierter Messtechnik mit Messungen außerhalb des Fahrzeugs.

In diesem Web-Seminar erfahren Sie:

• Wie werden On-Board-Charger getestet und AC-Ladevorgänge verifiziert?
• Wie werden die Messungen mobil durchgeführt?
• Welche Leistungs- und Wirkungsgrad-Analysen sind wichtig?
• Wie CSM mit dem neuen HV BM 3.1 OBC und einem anwendungsspezifischen, fluggepäcktauglichen Messkoffer weltweit einfache Messungen zwischen Ladestationen und Elektrofahrzeug ermöglicht.

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.

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?

Die zuverlässige Erfassung von Dehnungen und Temperaturen im E-Mobility-Umfeld stellt eine große Herausforderung dar – liegen die sehr kleinen Amplituden der Messsignale doch viele Größenordnungen unter denen der verwendeten Systemspannungen von mehreren hundert Volt. Und auch die drahtlose Übertragung dieser Messgrößen wird durch das enorme elektromagnetische Störfeuer von Elektrofahrzeugen massiv erschwert.

In dieser Folge von CSM Xplained zeigen wir spannende Lösungen zur verlässlichen und präzisen Messung von Dehnungsmessstreifen und Temperaturen auf. Erfahren Sie mehr über Hochvolt-sichere, kabelgebundene und auch innovative drahtlose Lösungen für Dehnungsmessstreifen und Temperaturen – dieses Mal im Interview-Format mit dem Telemetrie-Experten Gerhard Spitz von AXON Systems.

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?

Die Verwendung von klassischen Messrechnern ist im betreuten Fahrversuch in vielerlei Hinsicht problematisch. Personeller Betreuungsaufwand, Insassen-Sicherheit bei extremeren Fahrmanövern sowie Bedienbarkeit unter Fahrbedingungen sind nur einige der Nachteile bei der Verwendung von Laptops und anderen Display-gestützten Endgeräten. In dieser Folge von CSM Xplained zeigen wir auf, wie bei vielen Anwendungen der Messrechner eingespart und durch einen robusten und vernetzten Datenlogger ersetzt werden kann.

Erfahren Sie in kompakten 30 Minuten:

• Welche Probleme und Risiken kann die Verwendung von Messrechnern im Fahrversuch bergen?
• Wie können intelligente Logger-Lösungen den betreuten Messrechner im Fahrversuch überflüssig machen?
• Mit welchen Tools und Features können vernetzte Datenlogger relevante Funktionen des Messrechners kompensieren?

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