Immer einen Schritt voraus: Die Herausforderungen der EV-Antriebsstrangprüfung

Geeignete Messfrequenz bei der Prüfung von EV-Antriebssträngen

Die Anzahl der Messungen bei der Prüfung von EV-Antriebssträngen hängt von der zu prüfenden Komponente und den zu untersuchenden Parametern ab. Ingenieure verwenden häufig eine Kombination aus Hochgeschwindigkeits-Datenerfassungssystemen und Überwachungssystemen mit niedrigeren Frequenzen, um den Bedarf an genauen, hochauflösenden Daten mit überschaubaren Datenmengen in Einklang zu bringen.

Unsere Lösung für technische Herausforderungen bei EV-Antriebstests

GPA100 Leistungsanalysator
Die GPA-Serie lässt sich nahtlos in E-Drive-Prüfstände integrieren, um umfangreiche Tests von Umrichtern und ganzen Antriebssträngen durchzuführen. Dies wird durch die EtherCAT-Schnittstelle erleichtert, die die Kompatibilität mit modernen Test-Frameworks verbessert. Der GPA100 misst und analysiert Spannungs- und Stromsignale in dreiphasigen Systemen, wie z.B. in elektrischen Antrieben, und bewertet kritische Netzqualitätsparameter wie Oberschwingungen, Zwischenharmonische, Spannungsschwankungen, transiente Störungen, Unsymmetrie und Leistungsfaktor. Zu den zusätzlichen Funktionen gehören Eingänge für Gleichspannung, Gleichstrom, Drehmoment und Geschwindigkeitsmesser, die den Nutzen für die Prüfung hochintegrierter E-Achsen mit Optionen für Qualitätsprüfungen und End-of-Line-Analysen erweitern. Diese Fähigkeiten stellen sicher, dass jede Komponente des Antriebsstrangs für Leistung und Zuverlässigkeit optimiert ist.

Die wichtigsten Komponenten des Power Analyzers GPA100

• Messung von Hochspannung und Strom: Mit bis zu vier Hochspannungs-Eingangskanälen und vier Eingängen für Stromwandler (z.B. LEM IT, IN, LF-Serie von Danisens) und einem eingebauten bipolaren Stromversorgungssystem rationalisiert der GPA100 Power Analyzer Ihre EV-Antriebsstrangtests und Stromqualitätsmessprozesse.
• Fortschrittliche Signalverarbeitung: Eine hohe Abtastrate von 4 MHz pro Kanal und eine Bandbreite von bis zu 1,7 MHz ermöglichen die präzise Erfassung und Analyse von schnell wechselnden Signalen im Antriebsstrang.
• Integrierte Datenverarbeitung: Der GPA100 verfügt über einen eingebauten Resolver für die Analyse von hochintegrierten E-Achsen und Optionen für Qualitäts- und End-of-Line-Prüfungen, die den Nutzen des Analysators in der Produktion erhöhen.
• Rationalisierter Testprozess: Das integrierte bipolare Stromversorgungssystem für Stromwandler macht zusätzliche Stromversorgungssysteme und Verdrahtungen überflüssig und vereinfacht so den Prüf- und Messprozess.
• Flexible Integration und Datenübertragung: Die EtherCAT-Schnittstelle und die Kompatibilität mit CAN-Bus-Systemen sorgen dafür, dass sich der GPA100 reibungslos in bestehende Testaufbauten integrieren lässt und einen effizienten Datenaustausch ermöglicht.
• Umfassende Analyse der Stromqualität: Funktionen zur Bewertung von Netzqualitätsparametern wie Oberschwingungen, Spannungsschwankungen und transiente Störungen tragen dazu bei, die Integrität und Zuverlässigkeit des Antriebsstrangs des Elektrofahrzeugs zu erhalten.

Einzigartige Merkmale der Gantner Power Analyzer (GPA) Series

Hervorragende Geräuschleistung
Das fortschrittliche Design des GPA100 erreicht einen Rauschpegel von deutlich unter –140 dB, was die präzise Erkennung subtiler Störungen und Oberwellen ermöglicht, die für die Effizienzbewertung von Energiesystemen erforderlich sind. Dieser außergewöhnlich niedrige Rauschpegel gewährleistet die Datenintegrität und ist entscheidend für Anwendungen, die eine hochpräzise Signalanalyse erfordern.

Harmonische Gesamtverzerrung (THD)
Mit einem Klirrfaktor von weniger als 3 Teilen pro Million (ppm) übertrifft der GPA100 andere Geräte seiner Klasse deutlich. Diese präzisen analogen Eingänge sind entscheidend für Anwendungen, bei denen das Verständnis der Stromqualität und ihrer Auswirkungen auf die Systemleistung und Lebensdauer entscheidend ist.

Robuste Leistungsanalyse-Funktionen
Der GPA100 unterstützt eine breite Palette von Messungen, einschließlich Leistung, Leistungsfaktor, THD und Wirkungsgrad, die alle in Echtzeit über EtherCAT geliefert werden. Das Gerät ist außerdem mit einem robusten Datenlogger und Funktionen zur Hochgeschwindigkeits-Signalerfassung mit bis zu 4 MHz pro Kanal ausgestattet und bietet Ingenieuren detaillierte Einblicke in instationäre und stationäre Bedingungen.

Formfaktor und Integration
Der GPA100 Power Analyzer ist in einem 19″ Rack (4U) Gehäuse erhältlich und arbeitet nahtlos mit der GI.bench Software zusammen. Das System bietet zwei Eingänge für die Frequenzmessung, so dass Sie problemlos Drehmomentsensoren mit Frequenzausgängen und zwei Zählereingänge für Drehzahlsensoren (Tachometer) anschließen können. Die Rohwerte von Spannung und Strom sind über EtherCAT und unsere offene API jederzeit zugänglich.

Der GPA100 ist eine fortschrittliche Lösung für die Herausforderungen bei der Prüfung von EV-Antriebssträngen und der Messung der Netzqualität in der Automobilbranche. Es liefert Ingenieuren genaue und hochauflösende Daten für bessere Analysen, Systemoptimierung und Energiequalitätsmanagement. Mit seinen beeindruckenden Funktionen und seiner Leistung ist der GPA100 ein unverzichtbares Werkzeug für Ingenieure, die an Tests von Elektrofahrzeugen und der Messung der Stromqualität arbeiten.

Q.Serie X: Hochspannungsisolationsmessmodule für die Automobilprüfung

Die meistverkaufte Datenerfassungsproduktlinie von Gantner Instruments ist die Q.series X. Sie umfasst Hochspannungsisolationsmessmodule mit präziser und stabiler Signalkonditionierung und sicherer elektrischer Isolierung bis zu 5000 VDC Spitze und 1500 VDC kontinuierlich. Die Module unterstützen verschiedene Messeingänge für Spannungs-, Strom-, RTD-, Thermoelement-, IEPE- und Dehnungsmessstreifen-Sensoren mit einer Datenabtastrate von bis zu 100 kHz. Zu den Vorteilen der Q.series X für Automotive Testing gehören:

• Flexible Mixed-Signal-Datenerfassung
  Die Q.series X ist eine Mixed-Signal-Mehrkanal-Datenerfassungslösung mit einer vielseitigen Auswahl an E/A-Modulen. Sie können Spannung, Strom, Temperatur, Drehmoment, Dehnung, Vibration, Zähler und mehr messen. Mit dieser maximalen Sensorflexibilität kann das DAQ leicht an die anspruchsvollen Anforderungen von EV-Antriebsstrangtests angepasst werden.
• 1500V Hochspannungs-Galvanische Isolierung
  Die Hochspannungsisolations-Messmodule Q.series X eignen sich für Spannungs-, Strom-, RTD-, Thermoelement-, IEPE- und Dehnungsmessstreifen-Sensoren mit einer Abtastrate von bis zu 100 kHz. Alle Hochspannungsisolationsmodule verfügen über eine galvanische Isolierung von mindestens 1500 VDC von Kanal zu Kanal, von Kanal zu Versorgung und von Kanal zu Bus.
• Hochpräzise Thermoelement-Messung
  Die Temperatur ist ein wichtiger Maßstab für die Verbesserung der Effizienz von Batterien und des gesamten elektrischen Antriebsstrangs. Clevere Eingangsschaltungen und eine galvanische Hochspannungsisolierung gewährleisten höchste Genauigkeit in jeder Prüfumgebung.
• Vollständig konfigurierbare Datenlogger
  Bei Motortests fallen viele Daten mit unterschiedlichen Abtastraten an. Mixed-Signal- und Multifrequenz-Datenprotokollierung stellt sicher, dass nur die Daten gespeichert werden, die Sie benötigen, und vermeidet unnötigen Datenspeicher-Overhead.
• Einfache Integration
  Benutzerfreundliche APIs, moderne Publish-Subscribe-Protokolle und verschiedene Feldbusschnittstellen wie CAN, EtherCAT und PROFINET machen die Integration der Q.series X in jedes Regelung und Datenerfassungssystem einfach und problemlos. Plugins und Treiber u. a. für LabVIEW, MATLAB und Python ermöglichen eine erweiterte Datenanalyse und Berichterstellung.

Dynamische Inline-Umschaltung zwischen Ruhestrom und Betriebsstrom

Die Messung des Ruhestroms einer Batterie ist entscheidend für ihren sicheren und effizienten Betrieb. Die Kapazität und Lebensdauer der Batterie kann durch die Identifizierung von Problemen wie Selbstentladung oder parasitären Lasten optimiert werden. Um den Ruhestrom genau zu messen, ist ein Batteriemanagementsystem (BMS) erforderlich, das dynamisch zwischen Ruhe- und Betriebsstrom umschaltet, ohne die Stromversorgung des zu prüfenden Geräts zu unterbrechen. Diese dynamische Inline-Schaltfunktion gewährleistet eine präzise und kontinuierliche Messung des Ruhestroms und liefert wertvolle Erkenntnisse über die Leistung und den Zustand der Batterie.

Mit den DAQ-Lösungen von Gantner Instruments können Ingenieure Einblicke in den Standby-Strom der Batterie gewinnen und somit potenzielle Probleme erkennen, die die Gesamtleistung, Sicherheit und Lebensdauer der Batterie beeinträchtigen könnten. Diese Erkenntnisse sind von unschätzbarem Wert für fundierte Entscheidungen und die Optimierung von Batteriesystemen in der Automobil- und Elektrofahrzeugindustrie.

GI.bench und GI.connectivity: Optimierte Konfiguration und Konnektivität

GI.bench ist ein leistungsfähiges Software-Tool zur Konfiguration und Verwaltung der Datenerfassungssysteme der Q.series X von Gantner Instruments. GI.connectivity ermöglicht die nahtlose Integration der Q.series X in Software- und Bussysteme von Drittanbietern und gewährleistet so einen reibungslosen Betrieb und Datenfluss in Ihrer Testumgebung. Folgende Vorteile ergeben sich bei der Verwendung von GI.bench und GI.connectivity:

• Benutzerfreundliche Schnittstelle
  GI.bench bietet eine intuitive Oberfläche, die die Konfiguration und Verwaltung von Systemen der Q.series X erleichtert.
• Umfassende Datenverwaltung
  GI.bench ermöglicht es den Nutzern, die erfassten Daten zu visualisieren, zu analysieren und für die weitere Verarbeitung und Berichterstattung zu speichern.
• Offene API
  GI.connectivity bietet eine offene API, die eine einfache Integration mit Software von Drittanbietern und verschiedenen Feldbusschnittstellen wie CAN, EtherCAT und PROFINET ermöglicht.

Wir freuen uns darauf, Sie bei der nächsten Veranstaltung zu sehen:

• Die “Battery Show 2023” in Nordamerika, Novi, MI, vom 12. bis 14. September

Oder kontaktieren Sie uns unter info@gantner-instruments.com.