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Strom und Spannung messen
zuverlässig Strom und Spannung messen

Strom- und Spannungsmessungen an Verbrauchern im Bordnetz

Die Anzahl an elektrischen und elektronischen Komponenten in Fahrzeugen steigt stetig. Für eine effiziente Auslegung von Fahrzeugelektronik/-elektrik und die Bordnetzentwicklung ist deshalb ein präzises Messen der Ströme und elektrischen Spannungen sowie der Leistung und des Energieverbrauchs nötig.

Messungen in verschiedenen Bordnetztypen

Mehrere Bordnetze in Hybridfahrzeug
In modernen Hybridfahrzeugen arbeiten mehrere Bordnetze parallel. Für ihre Optimierung muss in unterschiedlichen Spannungsbereichen gemessen werden. Zudem müssen unterschiedliche Sicherheitsstandards erfüllt werden.

Im 12 Volt- und 24 Volt-Bordnetz bleiben die elektrischen Spannungen relativ stabil, weshalb hier schwerpunktmäßig CAN-basierte Strommessungen mit Hall-Effekt-Sensoren oder Shunts durchgeführt werden.

Ganz anders verhält sich es im 48 Volt- und Hochvolt-Bordnetz: Aufgrund der vielen mit PWM geregelten Verbraucher, wie zum Beispiel Inverter oder DC/DC-Wandler, werden im Bordnetz Strom- und Spannungswelligkeiten hervorgerufen. Diese Welligkeiten können negative Auswirkungen auf die Lebensdauer aller über das Bordnetz verbundenen Verbraucher haben sowie unerwünschte Nebeneffekte verursachen. Über die DC/DC-Wandler können diese Welligkeiten zudem auch vom Hochvolt-Bordnetz auf das 12 Volt-Bordnetz überschlagen und auch dort zu Problemen führen. Aus diesem Grund muss das Bordnetz nach dem Standard ISO/DIS 21498-1 und ISO/DIS 21498-2 mit schneller Messtechnik validiert werden. EtherCAT®-basierte Messtechnik von CSM bietet die benötigten Datenraten für die Überprüfung solch hochfrequenter Vorgänge.

Messmodule für Strom- und Spannungsmessungen im Hochvolt-Umfeld finden Sie hier.

Erprobung unter widrigen Bedingungen

Wichtig ist, bereits in der Entwicklungsphase Strom- und Spannungsverläufe sowie die Energieversorgung der Verbraucher unter realen Betriebsbedingungen zu testen. Nur so kann ein effektives Energiemanagement und damit ein optimaler Betrieb des Fahrzeugs ermöglicht werden. Dazu gehört beispielsweise ein sicheres Zusammenspiel der einzelnen Sensoren, Aktoren und elektronischen Steuergeräte in Betriebs- und Ruhephasen. Für präzise Strom- und Spannungsmessungen in dezentralen Fahrversuchen und auf dem Prüfstand bietet CSM kompakte und robuste Messmodule und Shunts.

Dank der hohen Gehäuseschutzart IP67, der kompakten Bauform und dem großen Betriebstemperaturbereich von -40 °C bis +125 °C sind die Module bestens geeignet für harte Umgebungsbedingungen. Sie können direkt im Motorraum und damit nahe bei den Messstellen montiert werden. Das ermöglicht genaue Messungen nahezu ohne Störeinflüsse. Zudem bieten Module und Shunts durch die geringe Eigenerwärmung eine hohe Messpräzision im gesamten Umgebungstemperaturbereich. Die einfache Skalierbarkeit der Messmodule macht sie auch für den Einsatz im Prüfstand geeignet.

CSM Messmodule in Formel E Rennwagen
In der Formel E entscheidet das effektive Energiemanangement über Sieg und Niederlage. CSM Messmodule lassen sich auch im begrenzten Platzangebots eines Rennwagen verbauen. (Quelle: ABT Sportsline GmbH)

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