HV DTemp Messsystem

Die genaue Kenntnis von thermischem Verhalten und Temperaturverläufen ist eine wesentliche Voraussetzung für die Weiterentwicklung leistungsfähiger Hochvolt-Batterie-Systeme. Dafür müssen Temperaturen mit mehreren hundert Messstellen auch zwischen den Zellen der Batterie gemessen werden. Mit dem HV DTemp Messsystem lassen sich solche Messungen leicht umsetzen.

Das Messsystem besteht aus drei Komponenten: HV DTemp IC-Sensorik, HV DTemp-M Controllern und der HV DTemp-P Zentraleinheit.

Mit den IC-Temperatur-Sensoren der IC-Sensorik werden die Temperaturen innerhalb der Hochvolt-Batterie auch auf Zellebene erfasst. Über Controller erfolgt die Weitergabe der digitalen Signale an die Zentraleinheit, die die Messergebnisse über einen CAN-Bus an die DAQ sendet. Dabei muss nur ein Hochvolt-sicheres Kabel aus der Batterie zur Zentraleinheit geführt werden, wodurch die Struktur des Batteriegehäuses nur geringfügig verändert wird.

Highlights

• Verwendung von IC-Temperatur-Sensoren an digitalem Datenbus
  • Miniaturisiert, hochgenau, robust, sehr störsicher
  • Exakt positionierbar und eindeutig identifizierbar
  • Sensoranordnung flexibel an das Messobjekt anpassbar
• Sehr geringer Bauraumbedarf für IC-Temperatursensoren, Controller und Verkabelung innerhalb der Batterie
  • Temperaturmessung an Stellen, an denen es bisher aus Platzgründen nicht möglich war
  • Geringstmögliche Beeinflussung des Messobjekts
• Skalierbar bis 512 IC-Temperatursensoren je Zentraleinheit
• HV-sicher bis 1.000 V RMS

HV DTemp IC-Temperatur-Sensoren werden auf dünne Flexprint-Trägerfolie aufgebracht und erfassen Temperaturen punktförmig an ihrer Unterseite. Durch ihre geringe Höhe ist ein Verbau auch zwischen den Batteriezellen möglich.

• Abmessungen (B×H×T): ca. 1,5 mm × 0,5 mm × 1 mm (einzelner Sensor)
• Messbereich: -40 °C bis +125 °C
• Interne Auflösung: 16 Bit

Die HV DTemp IC-Sensorik kann anwendungsspezifisch in verschiedenen Varianten verbaut werden:

Einzelsensoren

Für den direkten Anschluss an einen HV DTemp-M Controller stehen Einzelsensoren mit einem Verbindungskabel zur Verfügung.

Sensorbaugruppen

Bis zu vier Einzelsensoren können zu einer Sensorbaugruppe zusammengeschlossen werden. Dafür werden sie entweder mit einem Verbindungskabel in Reihe geschalten oder über eine kleine Verteilerplatine verbunden. So lässt sich der Aufbau denkbar flexibel gestalten.

Flexprint-Trägerfolie

Viele IC-Temperatur-Sensoren können auch als Gruppe direkt auf Flexprint-Trägerfolie verbaut werden. Die Dimensionen der Folie und die Anordnung der Sensoren können präzise an die Messaufgabe angepasst werden. Die Position der einzelnen Sensoren lässt sich aus Simulationen exakt übertragen und Messungen genau wiederholen.

Der HV DTemp-M Controller übernimmt die Adressierung, die Spannungsversorgung der Sensoren und die Weitergabe der Temperaturwerte an die HV DTemp-P Zentraleinheit. Dafür verfügt ein Controller über 16 Port-Eingänge. Der HV DTemp-M64 Controller erlaubt den Anschluss von bis zu vier Sensoren pro Port. Beim HV DTemp-M16 Controller kann jeweils ein Sensor pro Port verbunden werden. Bis zu acht HV DTemp-M Controller können kaskadiert werden.

• Ansteuerung und Bündelung von bis zu 64 Temperatur-Messstellen
• Kaskadierung von bis zu acht Controllern (für maximal 512 Temperatur-Messstellen)
• Abmessungen (B×H×T): ca. 75 mm × 10 mm × 45 mm
• Messdatenrate / Senderate: 1, 2, 5, 10, 20 Hz

HV DTemp-P Zentraleinheit

Über ein Hochvolt-sicheres Kabel werden die HV DTemp-M Controller an die Zentraleinheit angeschlossen. Diese steuert das Gesamtsystem, leitet die Daten über CAN-Bus an die DAQ-Software weiter und gewährleistet die Hochvolt-Sicherheit mit zwei galvanisch getrennten Eingängen.

• Zwei Digitaleingänge für insgesamt bis zu acht HV DTemp-M Controller
• Kommunikation über CAN-Schnittstelle
• Verstärkte Isolierung bis 1.000 V RMS