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Dienstag, 02 November 2021 10:59

Modulares Testsystem prüft Batterie-Sicherheitseinrichtungen

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Geschätzte Lesezeit: 2 - 4 Minuten
Der Kurzschlusstester besteht aus zwei Teilen: dem Kurzschlussschalter (rechts) im kleineren, und der Messtechnik im etwas größeren Schrank Der Kurzschlusstester besteht aus zwei Teilen: dem Kurzschlussschalter (rechts) im kleineren, und der Messtechnik im etwas größeren Schrank Quelle: Smart Testsolutions/Emanuel Zifreund

Im Auftrag eines großen Automobilherstellers testet das Beratungs- und Engineering-Unternehmen umlaut die Absicherungselemente von Batteriesystemen. Der verwendete modulare Kurzschluss-Tester kommt von Smart Testsolutions.

Mit seinem Kurzschluss-Tester für Batteriesysteme bleibt der Stuttgarter Mess- und Testsystemspezialist Smart Testsolutions seinem modularen Entwicklungsansatz treu: Das Testsystem ist in zwei Schränke unterteilt, von denen der eine ausschließlich den Kurzschlussschalter enthält. So kann er sehr nah am Prüfling betrieben werden. Der andere beinhaltet die Messtechnik. Das für umlaut entwickelte System ist das erste dieser Art.

Umlaut testet für einen großen Automobilhersteller die Batterie-Absicherungselemente: „Im Falle eines Unfalls muss die Batterie schnellstmöglich vom Bordnetz abgetrennt werden, damit die hohe elektrische Spannung nicht auf die Karosserie geleitet wird. Auf der anderen Seite sollen Fehlabschaltungen natürlich vermieden werden“, erläutert Smart Testsolutions-Geschäftsführer Wolfgang Neu. Aus diesem Grund sind umfassende Tests der Sicherungselemente nötig.

Der Kurzschlussschalter im kleineren Schrank des Testsystems simuliert den ungewollten Kurzschluss. Er ist für sehr hohe Ströme ausgelegt. Kurzzeitig kann er bis zu 45 000 Ampere tragen – und das auch mehrmals hintereinander. Die Unterbringung in einem separaten Gehäuse hat den Vorteil, dass die Anschlusswege zum Prüfling, also zum Batteriesystem, sehr kurz gehalten werden können und somit höhere Übergangswiderstände vermieden werden. Außerdem ist der Schalter für einen erweiterten Temperaturbereich ausgelegt, sodass er auch in einer Klimakammer betrieben werden kann.

Die Messtechnik dagegen kann in einer sicheren Umgebung einige Meter vom Kurzschlussschalter und dem Batteriesystem entfernt betrieben werden. „Schließlich gibt es immer das Restrisiko, dass die Batterie explodiert, wenn die Sicherungselemente nicht schnell genug ansprechen“, so Neu. Die Messtechnik misst die Spannungs- und Stromverläufe an verschiedenen Stellen des Batteriesystems – und das hochgenau und sehr schnell. Schließlich muss mit der Geschwindigkeit gemessen werden, in der die Sicherung auslöst, und das sind wenige Millisekunden. Insgesamt verfügt das System über 16 hochauflösende, analoge Messkanäle.

„Eine weitere Besonderheit des Systems ist, dass wir die Kurzschlussströme sowohl resistiv als auch über eine Rogowski-Spule messen, sodass wir sowohl das dynamische als auch das statische Verhalten optimal aufzeichnen können“, ergänzt Neu. Zu diesem Zweck wurde ein sehr leistungsfähiger und sehr genauer Messshunt in das Kurzschlusstestsystem integriert.

Zahlreiche Anwendungen im Bereich eMobility

Smart Testsolutions ist im eMobility-Umfeld vor allem für seine Systeme zur Zellspannungsüberwachung an Brennstoffzellen (Cell Voltage Monitoring / CVM) bekannt. Darüber hinaus entwickelt das Stuttgarter Unternehmen Testsysteme für andere eMobility-Anwendungen – zum Beispiel den End-of-Line-Test von kompletten Batteriesystemen. Dabei kommen je nach Kundenwunsch sowohl die eigenen hochvoltfähigen Systembaugruppen zur Messwerterfassung, Last- und Sensorsimulation als auch Fremdkomponenten zum Einsatz.

Allen Testsystemen gemeinsam ist in der Regel ein modularer Ansatz. So auch in diesem Fall, denn das zweiteilige Design ermöglicht es, den Kurzschlussschalter statt mit der kompletten Messtechnik für den Test der Sicherungselemente eines Batteriesystems mit weniger aufwändigen Messeinrichtungen für andere Tests zu kombinieren.

Über Smart Testsolutions

Das Stuttgarter Unternehmen Smart Testsolutions GmbH ist Lösungsanbieter für Testaufgaben an automotiven Steuergeräten, elektronischen Systemen und erneuerbaren Energiesystemen wie Batterien und Brennstoffzellen. Basierend auf einem Standardprogramm hierfür optimierter Systembaugruppen zur Messwerterfassung, Last- und Sensorsimulation werden kundenspezifische Systemapplikationen realisiert. Zahlreiche Automobilhersteller und -zulieferer setzen die Cell Voltage Monitoring Lösungen ein.

 

Über umlaut

Das global und branchenübergreifend agierende und als Netzwerk organisierte Unternehmen bietet seinen Kunden technologische und organisatorische Beratungs- und Engineeringleistungen an. Dabei ermöglichen tiefgehende Fachkenntnisse, ein breites praktisches Wissen sowie eine interdisziplinäre Zusammenarbeit, den Unternehmen, Dienstleistungen und Produkten der Kunden mehr Wert, Qualität und Fokussierung zu verleihen. In einem kompetenten und agilen Kollektiv von 20 Beratungsunternehmen und Ingenieurbüros an über 50 Standorten auf der ganzen Welt bieten 4.200 spezialisierte Experten und Ingenieure innovative Lösungen und Transformationen für alle Branchen und ihre verschiedenen Schnittstellen sowie für den öffentlichen Sektor und die Entwicklung von Unternehmenskulturen, Strukturen und Prozessen.

Weitere Informationen

  • Ausgabe: 10
  • Jahr: 2021
  • Autoren: Volker Tisken

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