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Applikationsbeispiele

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Um Kraftstoffverbräuche weiter zu minimieren, muss auch die Kraftstoffversorgung bedarfsgerecht geregelt werden. Die Aufzeichnung von Stromverläufen am Steuergerät der Kraftstoffpumpe über einen längeren Zeitraum soll verifizieren, ob dessen Sicherung richtig dimensioniert ist.
Version 2.0.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 872.69 KB

Um Effizienz und Fahrkomfort weiter zu optimieren, setzt ein deutscher Automobilhersteller auf elektrifizierte Ottomotoren. Schlüsselkomponente dieser Technologie ist der Integrierte Starter-Generator (ISG). Für dessen optimale Applikation sind schnelle Strom- und Spannungsmessungen entscheidend.
Version 2.0.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 1.08 MB

Anwenderbericht, August 2015 in Zusammenarbeit mit der ABT Sportsline GmbH
Autor: Jens Häberle, Technischer Leiter E-Mobility

Version 1.2.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 1.12 MB

Die schnelle Erfassung und Analyse von Spannungs- und Stromverläufen ist eine oft wiederkehrende Anwendung bei der Entwicklung des elektrischen Antriebsstrangs, um mögliche Störungen wie Überschwingen zu erkennen. In diesem Anwendungsbeispiel wird ein realer Messaufbau beschrieben, bei dem Spannungen und Ströme von einer dreiphasigen, induktiv fremderregten Synchronmaschine mit HV Breakout-Modulen von CSM aufgenommen werden.
Version 2.0.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 1.98 MB

Batterien für Elektrofahrzeuge mit ihrer zentralen Bedeutung werden in der Entwicklung und der Vorserienerprobung eingehend getestet. Im Besonderen ist die Temperaturmessung hervorzuheben, die in dieser Anwendung besprochen wird.
Version 2.0.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 909.68 KB

Das Hochvolt-Bordnetz in Elektro- und Hybridfahrzeugen wird in allen Entwicklungsstadien validiert und zur Serienfreigabe umfangreich getestet. Für diese Validierungs- und Abnahme-Messungen nach dem in Erarbeitung befindlichen Standard ISO 21498* eignen sich vor allem Breakout-Module, weil sie direkt in den HV-Leitungen des Bordnetzes eingesetzt werden können.
Version 4.0.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 854.79 KB

Die Optimierung des Antriebs und seiner Komponenten stellt die größte Herausforderung in der eMobility dar. Für hochgenaue und hochvoltsichere Messaufgaben sind CSM HV Breakout-Module (HV BM) eine einfach zu verwendende Messmethode, um über einen Shunt Strom und Spannung zu messen sowie die Leistung online zu berechnen. Im vorliegenden Anwendungsbeispiel wird gezeigt, wie die HV BM auch bei der Leistungsmessung im Niederspannungs-Netz zum Einsatz kommen.
Version 2.0.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 900.08 KB

Die Entwicklung von leistungsstarken elektrischen Personenkraftwagen, Nutzfahrzeugen, Bussen oder mobilen Maschinen stellt außergewöhnliche Herausforderungen durch ein besonders großes Hochvolt-Bordnetz. Hohe Schirmströme können die Leitungen zerstören und müssen gemessen werden.
Version 2.0.1
Sprache Deutsch
Dateigröße 1.37 MB

In diesem Beispiel wird gezeigt, wie Beschleunigungen innerhalb und außerhalb eines Hochvolt-Batterie-Packs während eines Falltests gemessen werden, um das Fahrzeug für den koreanischen Markt zu verifizieren. Die CSM-Messtechnik erlaubt hier eine einfache Lösung, da eine kombinierte Messung (Hochvolt- und Niedervolt-Umfeld) mit hoher Messdatenrate synchron durchgeführt werden kann.
Version 2.0.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 410.97 KB

Für die Charakterisierung von Hochvolt-Batterien sind präzise Temperaturmessungen bis auf Zellebene mit einer großen Zahl von Sensoren nötig. Nur damit können genaue Aussagen zum thermischen Verhalten getroffen werden, auf deren Grundlage das Batterie System weiter optimiert wird. Mit dem HV DTemp Messsystem können Temperaturmessungen mit bis zu 512 Sensoren an einem Sensorkabel bis auf Zellebene durchgeführt werden.
Version 3.0.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 962.14 KB

Eine funktionale Absicherung wird häufig nötig, wenn umfangreiche Änderungen an Fahrzeugsystemen vorgenommen werden. Dabei werden alle wichtigen Fahrzeugparameter unter unterschiedlichsten Betriebsbedingungen getestet. Das folgende Beispiel zeigt, wie solche Prüfungen an Gabelstaplern durchgeführt werden.
Version 3.0.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 2.24 MB

Eine Herausforderung bei der Steigerung von Reichweite und Leistung von Elektrofahrzeugen ist die optimale Auslegung von Invertern. Als Verbindung zwischen Batterie und Elektromotor nehmen sie eine Schlüsselstelle im Antriebsstrang ein. In diesem Anwendungsbeispiel wird gezeigt, wie Leistungs- und Wirkungsgradberechnungen am Inverter vorgenommen werden und wie die Messkette leicht für weitere Messungen erweitert werden kann.
Version 3.0.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 1.46 MB

Elektrische Antriebsstränge müssen während vieler Entwicklungsschritte überprüft und getestet werden. Der Gesamtwirkungsgrad stellt hierbei eine wichtige Größe für die weitere Optimierung dar. Erfahren Sie in diesem Anwendungsbeispiel, wie der Gesamtwirkungsgrad an vollintegrierten elektrischen Antriebssträngen in Echtzeit gemessen wird.
Version 2.0.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 752.66 KB

In der Europäischen Union müssen Verbrauchswerte von neuen Personenkraftwagen und leichten Nutzfahrzeugen für die Typzulassung gemäß dem WLTP (Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicles Test Procedure) gemessen werden. Dies trifft auch auf Elektrofahrzeuge (reine Elektrofahrzeuge mit batterieelektrischem Antrieb und Hybridfahrzeuge) zu, für die zusätzlich die elektrische Reichweite ermittelt wird. In diesem Beispiel wird gezeigt, wie die verbrauchte elektrische Energie gemäß dem WLTP gemessen werden kann.
Version 3.0.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 822.19 KB

Mechanische Spannungen und deren Verläufe müssen für die strukturelle Auslegung vieler Bauteile mit experimentellen Spannungsanalysen ermittelt werden. Insbesondere bei der Entwicklung von später stark beanspruchten Bauteilen an Baumaschinen ist die genaue Kenntnis der strukturellen Tragfähigkeit relevant. In diesem Anwendungsfall zeigen wir Ihnen, wie solche Spannungsanalysen an Kranauslegern im Prüfstand durchgeführt werden können.
Version 3.0.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 713.82 KB

Thermal Runaways in den HV-Batterien von Elektro- und Hybridfahrzeugen können zu schwer löschbaren Bränden führen und die Sicherheit der Insassen gefährden. Für die sichere Auslegung von HV-Batterien durch geeignete Schutzmechanismen sind umfangreiche Prüfungen nötig. In diesem Anwendungsbeispiel erfahren Sie, wie die nötigen Temperaturmessungen an vielen Stellen in der Batterie durchgeführt werden können.
Version 3.0.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 1.14 MB

Fahrzeuge mit Brennstoffzellen-Antrieb sind eine Ergänzung zu rein Batterieelektrisch-angetriebenen Fahrzeugen in der Elektromobilität. Mit Hilfe eines elektrochemischen Reaktors wird elektrische Energie gewonnen, die für den Antrieb und weitere Fahrzeugsysteme zur Verfügung steht. Auf Prüfständen wird das Zusammenspiel des Brennstoffzellen-Stacks mit seiner Medienversorgung und den weiteren Komponenten im Antriebsstrang überprüft. In diesem Beispiel erfahren Sie, wie die nötigen Messungen einfach und synchron durchgeführt werden.
Version 4.0.0
Sprache Deutsch
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Die Gehäuse von HV-Batterien dienen nicht nur dem Schutz von Batteriezellen und Elektronik in ihrem Inneren, sondern sind auch struktureller Teil des Fahrzeugrahmens. Mechanische Belastungen müssen für ein optimales Gehäusedesign gemessen werden - innerhalb und an der Außenseite des Gehäuses. In diesem Beispiel wird gezeigt, wie die nötigen Messungen mit Dehnungsmessstreifen (DMS) und DMS-Messmodulen einfach und sicher durchgeführt werden.
Version 2.0.0
Sprache Deutsch
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Performante Elektrofahrzeuge fahren mit zwei, drei oder vier Elektromotoren im Antriebsstrang. Die Abstimmung der Motorensteuerung ist aufwendig und erfordert eine genaue Leistungsanalyse, um die angestrebten Fahreigenschaften zu testen. In der frühen Entwicklungsphase wird deshalb das Zusammenspiel der einzelnen Inverter und Elektromotoren auf Antriebsstrangprüfständen und Versuchsfahrzeugen getestet. Alle Leistungsflüsse zwischen den Komponenten müssen dazu in Echtzeit analysiert und die Rohdaten aufgezeichnet werden.
Version 3.0.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 1.84 MB

Während Straßentests von Elektrofahrzeugen müssen im Hochvolt-Bordnetz hochfrequent Ströme und Spannungen gemessen werden. Die Einbaumöglichkeiten für die notwendige Messtechnik können durch beengte Bauräume sehr begrenzt sein. In diesem Anwendungsbeispiel wird gezeigt, wie Ströme und Spannungen dennoch mit hohen Abtastraten, HV-sicher und geschützt vor Umwelteinflüssen gemessen werden können.
Version 2.2.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 1.09 MB

Innerhalb der Hochvolt-Komponenten von Elektrofahrzeugen müssen für Test, Validierung und Verifizierung die Ströme und auch Spannungen hochfrequent und mit hoher Genauigkeit gemessen werden. Dabei ist der Bauraum für die Installation der notwendigen Messtechnik direkt in integrierten E-Achsen, Invertern oder Hochvolt-Batterien jedoch äußerst begrenzt. Das folgende Anwendungsbeispiel zeigt, wie dennoch Ströme und Spannungen in Stromschienen gemessen werden können.
Version 2.0.1
Sprache Deutsch
Dateigröße 1.07 MB

Die Optimierung von Hybrid- und Elektrofahrzeugen erstreckt sich nicht nur auf die Karosserie und die Komponenten des elektrischen Antriebstranges, sondern bezieht alle Bauteile des Fahrzeuges mit ein. Es gilt Gewicht einzusparen, um die maximale Performance und Energieeffizienz zu erreichen. Aber die Komponenten müssen auch dauerhaft stabil und zuverlässig sein. Aus diesem Grund werden auch Fahrwerkskomponenten hinsichtlich Gewicht und Betriebsfestigkeit optimiert. In diesem Beispiel wird gezeigt, wie Messungen der Betriebsfestigkeit an Spurstangen und Achslenker durchgeführt werden.
Version 3.0.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 1.59 MB

Die Elektrifi zierung des Antriebsstrangs von Fahrzeugen beinhaltet große Herausforderungen beim Zusammenspiel der einzelnen Komponenten. Einflussgebend sind dabei unter anderem das Hochvolt-Bordnetz und seine angeschlossenen Aggregate, neue Werkstoffe und der Wegfall von maskierenden Geräuschquellen. Mit einer synchronen Erfassung von NVH- und Leistungsdaten am Antriebsstrang können ganzheitliche Betrachtungen von entwicklungstechnischen Fragestellungen vorgenommen und effizient Zielkonflikte zwischen Akustik und Performance adressiert werden.
Version 2.0.2
Sprache Deutsch
Dateigröße 2.16 MB

Neben dem Wandel von Antrieben mit Verbrennungsmotor hin zur Elektromobilität stellt sich die Frage, woher der Strom kommt, der zukünftig E-Motoren in Fahrzeugen antreiben soll. Eine Idee: In das Fahrzeug integrierte Solarpanele zum Laden der Batterie. Hierfür wurde im Rahmen des Sion-Programms von Sono Motors eine Flotte an solarbetriebenen Testfahrzeugen entwickelt. Eines davon hat CSM bei der Integration der benötigten Messtechnik für die Erfassung der mechanischen Belastung und der elektrischen Leistung des Antriebsstrangs begleitet.
Version 1.0.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 2.12 MB

Bei einem Flottentest mit Elektrofahrzeugen in Asien kam es zu sehr hohen Umgebungstemperaturen von mehr als +50°C. Für die Analyse der Innenraumtemperaturen im Zusammenspiel mit dem elektrischen Antrieb und der Batterie mussten die Messergebnisse trotz der hohen Belastung für die verwendete Messtechnik verlässlich aufgezeichnet werden. Mit dem eingesetzten UniCAN 3 Datenlogger von CSM konnte der Test auch während einer Hitzewelle ohne Funktionsverlust oder Unterbrechungen durchgeführt werden.
Version 1.0.0
Sprache Deutsch
Dateigröße 1.05 MB

Im EVZ, dem Entwicklungs- und Versuchszentrum bei Daimler Truck in Wörth, werden neue LKWs zur Serienreife entwickelt. Schon vor zwölf Jahren entschied man sich, die über den Boden wirkenden Kräfte mit Radkraftmessungen zu erfassen und führte nachfolgend vor drei Jahren das Kistler KiRoad Performance System ein. Im Fahrversuch werden dabei die in X-, Y-, Z-Richtung am drehenden Rad wirkenden Kräfte und Momente genau gemessen und aufgezeichnet. Gleichzeitig werden Messungen mit CSM Messtechnik an bis zu 200 Analogkanälen durchgeführt, um Aussagen über die mechanischen Belastungen in den Bauteilen treffen zu können. Mit dem von CSM entwickelten KiRoad Performance Gateway lassen sich die Messdaten aus den verschiedenen Systemen synchron erfassen und auswerten.
Version 1.0.0
Sprache Deutsch
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Weltweit E-Fahrzeuge laden zu können, ist ein wichtiges Ziel bei der Entwicklung und der Verbesserung von Komponenten, die an den Ladevorgängen beteiligt sind. Nationale Unterschiede der Stromnetze sowie individuelle Eigenschaften der Ladegeräte stellen dabei die größten Herausforderungen dar. Bei der Prototypen-Entwicklung eines neuen E-PKWs mit modifiziertem On-Board-Charger (OBC) mussten international Ladevorgänge und deren Rückwirkungen auf die Stromnetze messtechnisch genau untersucht werden. Dafür kam insbesondere das HV Breakout-Modul (HV BM) 3.1 OBC von CSM zum Einsatz.
Version 1.0.2
Sprache Deutsch
Dateigröße 987.38 KB

Hohe Reichweiten bei Elektro-PKWs bieten zu können, ist eine der größten Herausforderungen für Fahrzeughersteller. Ausschlaggebend ist dafür der Gesamtenergieverbrauch des Fahrzeugs. Häufig wird hierbei nur der Verbrauch des elektrischen Antriebsstrangs betrachtet, aber: Wie viel trägt dabei das Niedervoltbordnetz, zu dem unter anderem Fahrassistenzsysteme und das Infotainment gehören, zur Entladung der Antriebsbatterie bei? Für Konkurrenzanalysen wurden die Ströme dieser Komponenten daher genauer untersucht: Beim Benchmarking eines E-SUV kamen hierfür rund 100 CSMshunts verschiedener Varianten zum Einsatz.
Version 1.0.0
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Nachhaltigkeit und Elektrifizierung auf der Straße betreffen nicht nur den Personenverkehr, sondern auch die Bereiche Transport und Logistik. Wie Nutzfahrzeuge, besonders auf Abschnitten der Zulieferung in Ballungsgebieten, durch E-Fahrzeuge ersetzt werden können, stellt Hersteller vor diverse Herausforderungen. Während Reichweite und Lademöglichkeiten in den Hintergrund rücken, sind Eigenheiten des Innenstadtverkehrs ein zentrales Thema. Viele Verkehrsteilnehmer, enge Straßen, viele Start- und Stoppsituationen, sind nur einige Aspekte, die bei der Optimierung des Fahrzeugtyps mitbedacht werden müssen. Die BPW Bergische Achsen KG aus Wiehl in Nordrhein-Westfalen stellte sich der Aufgabe und entwickelte einen E-LKW mit koaxialem Antrieb – unterstützt durch Datenlogger von CSM.
Version 1.0.0
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Bei der Entwicklung und Validierung von Elektrofahrzeugen müssen eine Reihe von Tests im Hochvolt-Umfeld durchgeführt werden. HV-sichere Messungen von Strömen und Spannungen sind nicht nur aus Sicht einer Leistungsberechnung durchzuführen, sondern auch, um Gefahren aus anliegenden Potenzialen am Fahrzeug auszuschließen. Für einen effizienten Ablauf vieler Messungen bieten sich daher Messmodule an, die mehrere Spannungs- und Strommessungen gleichzeitig ausführen und direkt Daten verarbeiten können.
Version 1.0.0
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Beim alltäglichen Laden der Fahrzeugbatterien von E-PKWs sind AC-Ladesäulen ein Standard. Damit Elektrofahrzeuge auch für Endverbraucher attraktiv bleiben, muss das AC-Laden unkompliziert weltweit funktionieren. Ein On-Board-Charger (OBC), für die Umwandlung des ladenden Wechselstroms in Gleichstrom, ist daher als Fahrzeug-Komponente unverzichtbar. Fahrzeughersteller validieren deshalb neu entwickelte OBC vor der Serienproduktion mit Interoperabiltätstests. Daneben sind aber auch die Ladesäulen eine Fehlerquelle, die überprüft werden muss, da sie in der Gesamtbetrachtung eine wesentliche Rolle für die Qualität des Ladevorgangs spielen. Mit dem HV Breakout-Modul (HV BM) 3.1 OBC von CSM können diese Ladevorgänge mit Blick auf geltende Normen und landesspezifische Eigenheiten untersucht werden.
Version 1.0.0
Sprache Deutsch
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Bei Flottentests werden mehrere Fahrzeuge einer Serie gleichzeitig ins Feld geschickt und dabei häufig mit Datenloggern ausgestattet. Diese zeichnen die Daten aus den Versuchen auf, damit die zugrundeliegenden Messungen anschließend analysiert werden können. Zumeist können Statusinformationen der Datenlogger oder Fahrzeugdaten ur rückwirkend beziehungsweise verzögert abgerufen oder ausgewertet werden. Eine Korrektur von Fehlern ist dann teilweise mit hohem zeitlichem und finanziellem Aufwand verbunden. Doch wie können schon währenddessen in Echtzeit Informationen erhalten und damit Probleme rechtzeitig erkannt werden? Mit der MQTT-Funktion der UniCAN 3 Datenlogger von CSM ist das auch remote möglich.
Version 1.0.0
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