Elektrische Messtechnik für Elektromobilität - Zuverlässiges Equipment für Hochvolt-Anwendungen

Die Elektrifizierung spielt in vielen unterschiedlichen Fahrzeugklassen und -typen eine immer größere Rolle. Die Antriebs- und Fahrzeugkomponenten sind enormen Entwicklungen unterworfen. Dies gilt insbesondere für Batterien, die sowohl hinsichtlich ihrer Effizienz und Größe als auch in Ladedauer und -kapazität immer besser werden.

Steigende Anforderungen an Prüfvorgänge aufgrund steigender Batteriespannung

Zur Steigerung der Fahrzeugleistung geht der Trend klar hin zu höheren Spannungen. Schon heute sind am Markt Personenkraftwagen mit einer Systemspannung von 800 V erhältlich. Schwerlastfahrzeuge erreichen teilweise Spannungen von über 1000 V, und Systeme mit 1250 V oder 1500 V DC sind bereits in Planung. Sonderfahrzeuge, z.B. im Bergbau, liegen mit bis zu 3,6 kV DC noch höher. Um hohe Ladeleistungen zu ermöglichen, muss die Spannung erhöht werden, da man den Strom nicht beliebig erhöhen kann - wegen Handhabbarkeit des Ladekabels.

In jedem E- und Hybrid-Fahrzeug sind zahlreiche Hochspannungskomponenten verbaut, die in der Entwicklung und Serienfertigung auf Funktion, Sicherheit und Zuverlässigkeit geprüft werden müssen. Aufgrund geltender Standards in der Automobilbranche sind für die Qualifizierung von Komponenten zudem umfangreiche Prüfungen erforderlich.

Warum Knick?
Für anspruchsvolle Mess- und Prüfaufgaben bietet Knick ein umfangreiches Sortiment an hochpräzisen Trennwandlern zur Messung von Strömen und Spannungen im Hochspannungsbereich. Zusätzlich werden hochisolierende, schnelle und hochpräzise Messumformer zur Steuerung von Prüfgeräten auf hohem elektrischem Potential angeboten. Knick bietet diese Eigenschaften und Spezifikationen in einer breiten Palette von Standardprodukten an, ist aber auch in der Lage, kundenspezifische Lösungen zu entwickeln, je nach den spezifischen Anforderungen der Anwendung.

Elektrofahrzeuge: Hochvoltkomponenten

Die E-Mobilität erfordert viele elektrische Messtechniklösungen, z.B. bei der Entwicklung, Produktion und Prüfung von Hochvoltkomponenten für das Elektrofahrzeug (EV), sowie bei der Onboard-Messung, der Energiespeicherung und dem Ladeprozess.

PHIL – Power Hardware in the Loop Emulation
EOL – End-of-Line Testing
Stress Screening

Viele Komponenten müssen unter Last getestet werden. Dabei kommen hochdynamische Prozesse wie die Emulation des Antriebs zum Einsatz. Auch die Belastungsprüfung (Stress Screening) ist eine häufig angewandte Methode, um Ausfälle frühzeitig zu erkennen und Komponenten in der Entwicklung zu optimieren. Ziel ist es, dass alle Hochvoltkomponenten in dem für sie spezifizierten Spannungsbereich in allen denkbaren Fahrsituationen zuverlässig und sicher arbeiten. Darüber hinaus sollen Fertigungs- und Entwicklungszeiten verkürzt werden, indem Komponenten parallel entwickelt und getestet werden, ohne dass alle angrenzenden Komponenten fertiggestellt sein müssen.

Besondere Aufmerksamkeit ist dabei auf Effekte wie Spannungsspitzen aufgrund abrupter Lastwechsel oder Kopplungskapazitäten zu richten. Ferner muss die für Signalübertragung und Trennung verwendete Technologie für hohe Spannungen ausgelegt sein, um bei Prüfungen in der Entwicklung oder Produktion jegliches Risiko für Anwender auszuschließen. Die Validierung unter extremen Fahr- oder Betriebsbedingungen stellt sicher, dass das spezifische Design des HV-Bordnetzwerks ausreichend Reserven für einen uneingeschränkten Betrieb des Fahrzeugs vorhält.

Broschüre E-Mobilität

Überblick über test- und messspezifische Anwendungen und Produktlösungen in der E-Mobilität

Zugehörige Anwendungen

Power Hardware in the Loop (HIL)

Mit Hilfe von HIL-Tests können Prototypen von Geräten wie z. B. Traktionsinverter in verschiedenen Batterie-, Last- und Fehlersituationen bewertet werden, ohne dass die Umrichter auf Prüfständen oder in den Fahrzeugen selbst getestet werden müssen.

Prüfung von Batterie Management Systemen (BMS)

Testsysteme erzeugen Steuerspannungen in einem Batteriemodell, um Temperaturbedingungen für die Batteriemanagementsysteme zu simulieren und das Temperaturmanagement des BMS zu bewerten.

Batteriezyklierer

Während Batterietests werden die Lade- und Entladevorgänge (die Batteriezyklen) kontinuierlich in einer HIL-Konfiguration (Hardware in the Loop) simuliert, die den typischen Nutzungsprofilen während des Betriebs des Elektrofahrzeugs entspricht. Dabei wird eine Reihe von Parametern gemessen, darunter Kapazität, Batteriewirkungsgrad und Selbstentladung.

Inline-Prüfung von Hochspannungsheizungen (HVH)

Die im Herstellungsprozess verwendeten Prüfzellen sind häufig durch Schutzumhausungen und Spannungsdetektoren geschützt.

DC-Spannungsmessung für Schnittstellen zwischen Fahrzeug und Ladestation

Für batterieelektrische Nutzfahrzeuge gibt es die Möglichkeit der Schnellladung über Pantografen. Hierfür ist ein Kontakt zwischen einer externen Infrastrukturanlage (mit beweglichem Pantografen) und fest installierten Ladestäben auf dem Fahrzeugdach erforderlich. Ein DC-Dachcontainer enthält Komponenten, die die Ladeverbindung und die entsprechende Spannung überprüfen sowie die Verbindung zu den anderen Bordsystemen herstellen.

Elektrische Sicherheit in werksseitigen Prüfzellen

Die im Herstellungsprozess verwendeten Prüfzellen sind häufig durch Schutzumhausungen und Spannungsdetektoren geschützt.

Haben Sie eine Frage? Wir sind für Sie da.
Kontaktieren Sie uns

Passende Produkte

A26000 Universal-Trennverstärker | Eingang 0...±20 mA oder 0...±10 V | Strom- und Spannungsmessung

Produktnummer:

A26000

P15000 Normsignal-Trennverstärker | Eingang und Ausgang 0(4) ... 20 mA oder 0 ... 10 V | Isolation bis 1000 V

Produktnummer:

P15000

P29000 Hochspannungs-Trennverstärker | Eingang bis zu ±1000 V | Echte kalibrierte Bereichsauswahl

Produktnummer:

P29000

P41000 Hochspannungs-Trennverstärker | Eingang bis zu ±100 V | Hohe Isolation bis zu 3600 V

Produktnummer:

P41000

P42000 Hochspannungs-Trennverstärker | Eingang bis zu ±3600 V | Spannungsmessung

Produktnummer:

P42000

Aktuelle Blog-Artikel aus dem Bereich Interface-Technik

Dez. 2023

Unternehmen

|

Interface Technology

|

Process Analytics

Knick Austria - ab 2024 direkter Kundenkontakt in Österreich

Neuausrichtung des Vertriebs in Österreich und neue Ansprechpartner im Bereich Prozess-Analytik und Interface-Technologie

Sept. 2022

Interface Technology

Exhibition, InnoTrans

InnoTrans 2022 - Drei Weltneuheiten für Schienenfahrzeuge und DC-Bahnstromversorgung

Auf der InnoTrans 2022 wird Knick 3 Produkte als Weltneuheiten für Schienenfahrzeuge und DC-Bahnstromversorgungsanwendungen vorstellen.

Mai 2022

Interface Technology

Energy

Energiespeicherung - Der Brückenschlag zwischen erneuerbarer Energie und Elektrofahrzeugen

Energiespeicherung mit Batterien und Wasserstofftechnologie ist das Bindeglied zwischen erneuerbaren Energien und Elektromobilität und entscheidend für das Wachstum und die kontinuierliche Entwicklung beider Technologien.

Feb. 2022

Interface Technology

P52000VPD, Voltage

Spannungsmelder P52000VPD erkennt zuverlässig Spannungen bis 4200 V DC

Der neue Spannungsmelder P5200VPD (Voltage Presence Detection) überwacht zuverlässig Bereiche mit hohen Spannungen und gibt beim Erreichen eines festgelegten Schwellenwerts ein Signal an die nachgelagerte Anlagensteuerung aus.

Sept. 2021

Interface Technology

USA, Exhibition

Knick Interface auf der Battery and Electric & Hybrid Vehicle Technology Messe

Wir freuen uns, die Veröffentlichung unserer neuen Broschüre über Anwendungslösungen für die E-Mobilität bekannt geben zu können, wobei der Schwerpunkt auf den Bereichen Prüf- und Messtechnik sowie Maschinensteuerung liegt.

Mai 2021

Interface Technology

VariTrans A20340 - Vervierfachung von Normsignalen in nur einem Trennverstärker

The A20340 can output a standard input signal to four calibrated and galvanically isolated outputs in parallel.

Apr. 2021

Interface Technology

Hydrogen

Elektrische Messtechnik und Prozessanalyse für die Wasserstoffproduktion

Knick products optimize hydrogen production in the process and in electrolyser operation.

März 2021

Interface Technology

High-Voltage Transducer, USA, P44000

Condition Monitoring of High-Voltage Motors

Having an active predictive maintenance campaign in place for large rotating equipment can be a key strategy for maximizing process uptime.

März 2021

Interface Technology

Frequenz-Messumformer für Drehzahlsensoren

The new P16000 from Knick is a pulse frequency conditioner that converts frequency signals from speed sensors into standard signals.

Nov. 2020

Interface Technology

High-Voltage Transducer, Voltage, P42000D2

Weltweit kompaktester Trennverstärker bis ±2200 V

Die VariTrans P 40000-Reihe ermöglicht zuverlässige Spannungsmessungen von ±50 mV bis ±3600 V und Strommessungen von ±100 mA bis ±20 kA. Die bewährte Reihe aus der ProLine wurde nun um den Trennverstärker P42000D2 ergänzt.

Aug. 2020

Interface Technology

DC

Bedeutung von Weitbereichsnetzteilen für die elektrische Gleichstrommessung

Viele von Knick hergestellte elektrische Gleichstrommessprodukte enthalten universelle Weitbereichsnetzteile. Dies bedeutet, dass sie für ein relativ großes Spannungsfenster funktionieren, beispielsweise 20… 253 V, AC oder DC.

Juli 2020

Interface Technology

High-Voltage Transducer, DC, P29000

Messung der Photovoltaikdegradierung

Die Degradierung von Photovoltaikanlagen (PV) ist ein wichtiger Aspekt, der beim Design und bei der Installation des Systems berücksichtigt werden muss. Faktoren wie Wetter und UV-Bestrahlung tragen zum Leistungsabfall der Solarzellen bei.

Juni 2020

Interface Technology

High-Voltage Transducer, USA

Elektrische Messlösungen: Kontrolle von 480 bis 4800 Volt

Spannungs- und Strommessumformer von Knick bieten eine echte Kontrolle für elektrische Messanwendungen. Mit Lösungen zur Messung und Isolierung von Gleichspannungen über 4800 V und anderen Umformern ist Knick ein Problemlöser von 480 bis 4800 Volt!

Juni 2020

Interface Technology

High-Voltage Transducer

Vorteile von Hochspannungs-Trennverstärker gegenüber Messumformern

Messumformer gelten seit langem als wichtige Komponenten in elektrischen Systemen. Wenn es notwendig ist, die Spannung in einem Stromkreis entweder nach oben oder nach unten zu schalten.

Nov. 2019

Interface Technology

DC, USA, Current

Shunt Resistor versus Hall Effect Technology

There are many systems where measurement of large DC currents are needed for performance and safety.

März 2018

Interface Technology

MTBF über 3000 Jahre: Ein Karabinerhaken für Ihre Anlage

Wenn die in Anlagen eingesetzten Produkte ausfallen, kann das zu erheblichen Störungen führen. Für die Betreiber von Kraftwerken, Transportsystemen, Produktionsanlagen, Chemie-, Pharma- und anderen Anlagen ist ein zuverlässiger Betrieb essentiell.

Jan. 2018

Interface Technology

UL

Knick-Produkte entsprechend den UL Standards – Was bedeutet das?

Dass von elektrotechnischen Produkten keine Gefahr ausgeht, sollte selbstverständlich sein. Es gibt dazu aber unterschiedliche Herangehensweisen. Auf der sicheren Seite sind Anwender und Hersteller, wenn sie sich an anerkannte Normen halten.

Nov. 2017

Interface Technology

High-Voltage Transducer, P50000

Hochspannungs-Messumformer für mehr Sicherheit auf Bahnfahrzeugen

Die Anforderungen an die Sicherheit des Schienenverkehrs sind in den vergangenen Jahren gestiegen. Produkte für den Bahnbereich müssen eine höhere funktionale Sicherheit bieten. Mit diesem Hintergrund wurde von Knick eine Produktserie neugestaltet.

Feb. 2017

Interface Technology

P41000TRMS

Messung des echten Effektivwerts mit VariTrans P 41000 TRMS

Da herkömmliche AC/DC-Messumformer nur für sinusförmige Spannungsverläufe ausgelegt sind, kann es bei der Effektivwertbildung zu fehlerhaften Messwerten kommen. Unsere Hochspannungstrennverstärker VariTrans P 41000 TRMS vermeiden solche Probleme.

Feb. 2017

Interface Technology

P22400, SIL

Funktionale Sicherheit und höchste Verfügbarkeit sind kein Widerspruch

Die Anforderungen an sicherheitsbezogene industrielle Anwendungen wachsen kontinuierlich – und mit ihnen die technischen Ansprüche. Oft wird funktionale Sicherheit durch vermehrten Aufwand und zulasten der Verfügbarkeit erreicht.

Keine Produkte gefunden.