Hochvolt-Messungen
Präzise Ergebnisse in jeder Situation
Die Elektromobilität soll die Mobilität der Zukunft werden. Dabei stellt die Entwicklung von modernen Elektro- und Hybrid-Fahrzeugen eine Reihe von neuen Herausforderungen an die Messtechnik. Neben den bekannten Eigenschaften „genau“, „mobil“ und „einfach zu bedienen“ muss die Messtechnik für eMobility vor allem eine Eigenschaft besitzen: Sie muss sicher sein für Anwender und Systeme. CSM Hochvolt-Messsysteme gewährleisten die Sicherheit für alle gängigen Messanwendungen durch eine HV-sichere Messkette vom Sensor bis zur Datenerfassung.
Daneben erlauben die HV-Messsysteme eine einfache Integration aus dem Niedervolt-Bereich bekannter Sensoren und Messtechnik. Die kompakte und robuste Bauweise erlaubt den Einsatz unter allen Bedingungen im Automotive-Bereich: Egal ob mobil im Fahrversuch oder im Prüfstand. Mit den präzisen und schnellen Messergebnissen der CSM Messtechnik können Sie die Mobilität der Zukunft gestalten.
Für die Optimierung des elektrischen Antriebsstranges und seiner Komponenten müssen Ströme und Spannungen in vielen Situationen erfasst werden, um die elektrischen Komponenten aufeinander abzustimmen. Auch für die Entwicklung und Absicherung des Bordnetzes müssen Messungen an den zahlreichen Verbrauchern und Wandlern, u. A. auch den Leistungselekroniken, durchgeführt werden. Und selbst außerhalb des Fahrzeugs müssen bei der Entwicklung der nötigen Infratruktur, wie zum Beispiel den Ladesäulen und Wallboxen, umfangreiche Strom- und Spannungsmessungen beim Ladevorgang durchgeführt werden, um auch hier das Zusammenspiel verschiedener System zu optimieren. Dabei müssen diese Messungen in allen Phasen der Entwicklung erfolgen und im Idealfall auch unter realen Betriebsbedingungen im Fahrversuch.
Für präzise und schnelle Strom- und Spannungsmessungen hat CSM mit den HV Breakout-Modulen eine denkbar einfache Methode entwickelt: Die Messung erfolgt direkt in den Hochvolt-führenden Leitungen über einen Steckanschluss. Dies ermöglicht genaue Messungen nahezu ohne Störeinflüsse mit höchster Sicherheit.
Ergänzend dazu bietet CSM auch Einzelmodule für die Erfassung von Strom und Spannung an.
Zu hohe oder niedrige Temperaturen beeinflussen in letzter Konsequenz die Wirkungsgrade von HV-Komponenten in Elektro- und Hybridfahrzeugen, wie Hochvoltbatterien, Invertern und Elektromotoren. Eine Klimatisierung kostet jedoch Strom. Sinnvoller ist es, über ein intelligentes Thermomanagement die im Fahrzeug auftretenden Temperaturen aufzunehmen und dorthin zu transportieren, wo sie benötigt werden. So kann beispielsweise im Winter die Abwärme des Motors und der Leistungselektronik die Fahrzeugbatterie temperieren. Das verbessert den Wirkungsgrad, reduziert den Energieverbrauch und erhöht die Reichweite. Bei der Entwicklung eines solchen Managements geben Temperaturmessungen Auskunft über die einzelnen Wärme- und Kältequellen im Fahrzeug. Mit Hochvolt-sicherer Messtechnik können auch Temperaturen zwischen einzelnen Zellen präzise erfasst werden. Das ist die Grundlage für eine wirksame Temperaturverteilung. CSM Messtechnik erlaubt hier die Hochvolt-sichere Verwendung von bekannten PT100 und PT1000- Sensoren, sowie Typ T-, Typ J- und Typ K-Thermoelementen.
Für die digitale Messung elektrischer und mechanischer Leistungen bietet CSM verschiedene Lösungen an. Zur Leistungsmessung werden Strom und Spannung mit CSM Messmodulen zeitlich hochauflösend mit bis zu 1 MHz synchron abgetastet. Die Werte werden auf einem Messrechner erfasst und mit geeigneter Analyse-Software, zum Beispiel dem Vector eMobilityAnalyzer Paket für Vector CANape und vMeasure exp direkt online weiter verarbeitet. Der eMobilityAnalyzer analysiert in Echtzeit Wirkleistung, Scheinleistung, Leistungsfaktor, Energie und Wirkungsgrad bei ein- oder mehrphasigen Leistungsmessungen: Dabei ist er DC- und AC-seitig einsetzbar.
Auch im Hochvolt-Umfeld müssen bekannte Größen wie Feuchtigkeit, Druck, Beschleunigung und Dehnung gemessen werden. Dabei kann die Optimierung des Kühlkreislaufes einer Hochvoltbatterie, oder ein Falltest einer Hochvoltbatterie im Vordergrund stehen. CSM bietet hierzu eine Reihe von Hochvolt-sicheren Messmodulen, mit denen aus dem Niederspannungs-Umfeld bekannte Standardsensoren für Feuchte, Druck, Beschleunigung, Vibration, etc. einfach im Hochvolt-Umfeld genutzt werden können. Dafür stehen zusätzlich speziell entwickelte HV-sichere Sensorkabel zur Verfügung, die die Sicherheit vom Sensor zum Messmodul gewährleisten und gleichzeitig den Sensor mit Spannung versorgen.
Um die Betriebsfestigkeit aller Komponenten und Baugruppen im Hochvolt-Bereich sicher zu stellen, müssen auch umfangreiche Tests und Prüfungen von mechanischer Belastung durchgeführt werden. Zum Beispiel werden Hochvoltbatterien in Elektrofahrzeugen aufgrund ihrer Dimensionen und Gewichts häufig im Unterboden der Fahrzeuge verbaut und sind somit wie alle strukturellen Elemente im Fahrzeug Belastungen ausgesetzt. Für die Konzeption und Entwicklung der entsprechenden Batterie-Gehäuse müssen Hochvolt-sichere Messungen der wirkenden Kräfte und mechanischen Belastungen auch innerhalb des HV-Umfeldes durchgeführt werden. Darunter fallen auch Experimentelle Spannungsanalysen. Für diese Messungen bieten sich aus dem Niederpannungsbereich bekannte Halb- und Vollbrücken an, die über spezielle Kabel auch im Hochvolt-Umfeld eingesetzt werden können.
Typ HV STG4 pro BS20
Für die Weiterentwicklung der Elektromobilität braucht es präzise Messergebnisse - dabei steht jedoch Ihre Sicherheit bei den Messanwendungen an erster Stelle. Aus diesem Grund haben wir ein mehrstufiges Sicherheitskonzept entwickelt.
Mit unseren HV-sicheren Messmodulen und speziell entwickelten Signalkabeln sorgen wir für einen sicheren Übergang aus dem Hochvolt- in das Niederspannungs-Umfeld.
Für die fortlaufende Überprüfung der Betriebssicherheit haben wir unseren Isolationstestplatz entwickelt, der direkt vor Ort eingesetzt werden kann.
