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Elektrofahrzeug
und Batterieprüfung

Brauchen Sie schnell
zuverlässige Ergebnisse?

Sie interessieren sich für Hochspannungsprüfungen, wissen aber nicht, welche Gantner-Produkte für Sie am besten geeignet sind?
Unsere Ingenieure können Ihnen schnell dabei helfen, ein Q.series X Messsystem auf Ihre Bedürfnisse zuzuschneiden.

Hochspannungsprüfungen und -messungen beziehen sich auf die Messung der elektrischen Eigenschaften eines Geräts oder Systems, das mit Hochspannung betrieben wird, z. B. Spannung, Strom, Leistung und Isolationswiderstand sowie andere elektrische Parameter.

Hochspannungsprüfungen sind wichtig für den Entwurf, die Entwicklung und die Herstellung von Hochspannungsgeräten und -systemen, z. B. für Stromübertragungs- und -verteilungssysteme, Hochspannungsmotoren und -generatoren sowie Hochspannungskomponenten für Elektrofahrzeuge. Die Prüfungen sollen sicherstellen, dass die Geräte unter den hohen Spannungs- und Leistungspegeln, denen sie im Betrieb ausgesetzt sind, sicher und zuverlässig funktionieren.

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Typische Hochspannungstests

Es gibt mehrere Hochspannungstests, von denen jeder seinen eigenen Zweck und seine eigene Methode hat. Einige Beispiele sind:

  • Mit dielektrischen Wechselstromprüfungen wird die Fähigkeit eines Materials oder Geräts gemessen, einer hohen Wechselspannung standzuhalten, ohne zusammenzubrechen.
  • Mit dielektrischen Gleichstromprüfungen wird die Fähigkeit eines Materials oder Geräts gemessen, einer hohen Gleichspannung standzuhalten, ohne zusammenzubrechen.
  • Mit Impulsspannungsprüfungen wird die Fähigkeit eines Materials oder Geräts gemessen, Hochspannungstransienten, wie z. B. Blitzeinschlägen, standzuhalten.
  • Teilentladungsprüfungen messen die Menge der elektrischen Entladung innerhalb eines Materials oder Geräts.

Es ist wichtig, dass bei der Durchführung dieser Tests die richtigen Techniken, Mitarbeiter und Geräte eingesetzt werden,
Aus diesem Grund sollten nur qualifizierte und geschulte Ingenieure und Techniker für die Durchführung von Hochspannungstests verantwortlich sein.

Was sind EV- und Batterietests?

Bei der Prüfung von Elektrofahrzeugen und Batterien werden die Leistung, Lebensdauer und Sicherheit der verschiedenen Komponenten und Systeme eines Elektrofahrzeugs getestet, wobei der Schwerpunkt auf der Batterie und den dazugehörigen Systemen liegt. Dies kann die Prüfung der Batteriezellen, -module und -packs sowie des elektrischen Antriebsstrangs, der Ladesysteme und der Leistungselektronik des Fahrzeugs umfassen.

Bei reinen Elektrofahrzeugen (EVs) und Hybridelektrofahrzeugen (HEVs) ist ein Hochspannungsbus, auch Gleichstromzwischenkreis genannt, eine Schlüsselkomponente des elektrischen Antriebsstrangs. Er verbindet den Batteriesatz, der die Energie speichert, mit dem Wechselrichter, der den Gleichstrom aus der Batterie in Wechselstrom für den Antrieb des Elektromotors umwandelt.

Die meisten Komponenten sind bidirektional und ermöglichen sowohl den Antrieb als auch das regenerative Bremsen. Während des Fahrbetriebs wandelt der Wechselrichter den Gleichstrom aus der Batterie in Wechselstrom um, um den Elektromotor anzutreiben, der das Fahrzeug vorwärts bewegt. Beim regenerativen Bremsen wirkt der Elektromotor als Generator, der die Bewegungsenergie des Fahrzeugs in elektrische Energie umwandelt, die dann über den Wechselrichter zurückgeführt und zum Laden der Batterie verwendet wird.

Das Ziel von E-Fahrzeug- und Batterietests ist es, sicherzustellen, dass das Fahrzeug und seine Komponenten die von Industrieorganisationen und Regierungen festgelegten Sicherheits- und Leistungsstandards erfüllen, und Bereiche zu identifizieren, in denen Verbesserungen vorgenommen werden können.

  • Hoch-Isolation bis zu 1200 VDC
    • Kanal zu Kanal
    • Kanal zur Stromversorgung
    • Kanal zur Schnittstelle
  • Siehe Q.series X DAQ Module: A121, A123, A124, A127, A128
  • Bis zu 4 MHz pro Kanal getriggert oder kontinuierlich
  • 4 Eingänge für Spannung und Strom
  • 10 VDC oder 1000 VAC Bereich
  • Dreiphasige Leistungsanalyse
  • Optionale Eingänge: IEPE/ICP, Piezo, Impuls/Zähler
  • Bis zu 100 kHz pro Kanal
  • Eingänge für: Spannung, Strom, Thermoelement, Pt100, NTC, IEPE/ICP, Voll- und Halbbrücken-Dehnungsmessstreifen und optische Sensoren
  • Siehe Q.series X DAQ Module: A121, A123, A124, A127, A128
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Wo wird die Hochspannungsprüfung und -messung eingesetzt?

Gantner Instruments bietet Hochspannungsprüfungslösungen für alle Schritte der Batterieentwicklung und -qualifizierung, einschließlich:

Lade-/Entladezyklustests

Bestimmen Sie, wie oft eine Batterie verwendet werden kann, indem Sie sie bewerten, bis sie sich nach wiederholten Lade- und Entladevorgängen verschlechtert.

Entwicklung eines Batteriemodells

SoC, SoH-Bestimmung und -Vorhersage, konstante Entladetests, Lade-/Entladerate und Effizienz

Sicherheitsprüfungen (Missbrauch)

Simulieren Sie eine Vielzahl von Umgebungsbedingungen und Batterieausfallszenarien, um die Bedingungen für einen Batterieausfall zu ermitteln.

Leistungsprüfung

Demonstration der Effizienz von Batterien. Unsere Experten können Prüfprogramme an die spezifischen Kundenanforderungen anpassen, z. B. Leistungstests unter verschiedenen klimatischen Bedingungen.

Umwelt- und thermische Prüfungen

Beweisen Sie die Qualität und Zuverlässigkeit Ihrer Batterie. Unsere Tests umfassen Vibration, Schock, EMV, Temperaturwechsel, Korrosion, Staub, Salz und Feuchtigkeit.

Transportprüfung

Stellen Sie sicher, dass Ihre Batterien sicher transportiert werden können. Wir führen Prüfungen gemäß den Anforderungen der Vereinten Nationen (UN 38.3) für den sicheren Transport von Batterien, Modulen und Zellen durch.

Impedanzspektroskopie für die Batterieforschung und -produktion

Analysieren Sie Kapazität, Lebensdauer, Lagerfähigkeit, Strombelastbarkeit, Tieftemperaturverhalten und Impedanz von Materialien synchron mit anderen Messungen, z. B. Temperatur, Dehnungsmessstreifen usw.

MHz DAQ und Leistungsanalyse für EV- und Batterietests

Mit dem rasanten Fortschritt der Elektrofahrzeug- und Batterietechnologien wird der Bedarf an hochentwickelten Testlösungen immer dringender. Ein wichtiger Aspekt dieser Tests ist der Einsatz von Hochleistungs-Datenerfassungssystemen (DAQ) und Leistungsanalysatoren mit Abtastraten im MHz-Bereich und außergewöhnlichen Leistungsanalysefunktionen. Diese fortschrittlichen Werkzeuge sind unerlässlich, um die Effizienz, Zuverlässigkeit und Sicherheit von EV- und Batteriesystemen der nächsten Generation zu gewährleisten.

Die Bedeutung von MHz-Abtastraten und einer qualitativ hochwertigen Leistungsanalyse:

  1. Präzise Messung und Analyse
    Angesichts der zunehmenden Komplexität moderner Fahrzeug- und Batteriesysteme und der Verwendung höherer Schaltfrequenzen ist ein Hochgeschwindigkeits-Datenerfassungssystem, das Spannungs- und Stromsignale in pulsbreitenmodulierten Systemen, wie z. B. elektrischen Antrieben, genau misst und analysiert, von entscheidender Bedeutung. Unser Q.boost Power Analyzer bietet eine beeindruckende Abtastrate von 4 MHz pro Kanal und ermöglicht es Ihnen, komplizierte Details des Verhaltens Ihres Systems zu erfassen. Dieses Maß an Präzision ist für das Verständnis der Systemleistung, die Identifizierung potenzieller Probleme und die Optimierung von Effizienz und Zuverlässigkeit unerlässlich.
  2. Hervorragende Geräuschleistung
    Ein niedriges Grundrauschen ist entscheidend für präzise Ergebnisse bei der Leistungsanalyse, da es sicherstellt, dass die Messungen nicht durch externe Faktoren beeinflusst werden. Der Q.boost Power Analyzer bietet eine Rauschuntergrenze von weniger als -140 dB und ist damit 34 dB besser als die Konkurrenz, so dass Sie auch in schwierigen Testumgebungen genaueste Messungen erhalten. Dank dieser überragenden Rauschleistung können Sie sich auf die erfassten Daten verlassen, fundierte Entscheidungen über Systemdesign und -verbesserungen treffen und das Risiko unentdeckter Probleme, die die Leistung oder Sicherheit beeinträchtigen könnten, verringern.
  3. Unübertroffener Klirrfaktor (Total Harmonic Distortion)
    Die gesamte harmonische Verzerrung (THD) ist ein Schlüsselparameter für die Bewertung der Stromqualität in EV- und Batteriesystemen. Hohe THD-Werte können zu Problemen wie verminderter Effizienz, erhöhter Komponentenbelastung und potenzieller Systeminstabilität führen. Der Q.boost Power Analyzer bietet weniger als 3 ppm THD und ist damit 100-mal besser als jedes andere Gerät auf dem Markt, so dass Sie Probleme mit der Netzqualität und dem Wirkungsgrad erkennen und lösen können. Durch die effektive Überwachung und Minimierung des Klirrfaktors können Sie die Lebensdauer Ihrer EV- und Batteriesysteme verlängern, die Wartungskosten senken und die allgemeine Systemleistung verbessern.
  4. Umfassende Power Quality Analyse
    Der Q.boost Power Analyzer zeichnet sich nicht nur durch seine hohen Abtastraten im MHz-Bereich, sein Rauschverhalten und seinen Klirrfaktor aus, sondern bietet auch eine umfassende Palette von Leistungsanalysefunktionen. Mit der Möglichkeit, Werte wie Leistung, Leistungsfaktor und harmonische Gesamtverzerrung zu berechnen, ermöglicht der Analysator eine vollständige Bewertung der Leistung Ihres EV- und Batteriesystems. Diese Erkenntnisse können zur Optimierung des Systemdesigns, zur Rationalisierung von Prüfprozessen und zur Gewährleistung eines Höchstmaßes an Sicherheit und Zuverlässigkeit genutzt werden.

Q.boost Power Analyzer

Der Q.boost Power Analyzer verfügt über vier Hochspannungseingangskanäle (bis zu +/-1500 VDC) und vier Eingänge für Stromwandler sowie über ein eingebautes bipolares Stromversorgungssystem, das zusätzliche Stromversorgungssysteme und Verkabelungen überflüssig macht. Der Analysator bietet auch Schnittstellen für Stromwandler mit Spannungsausgang oder für Shunts.

Der Q.boost Power Analyzer ist sowohl in einer tragbaren (Q.brixx) als auch in einer 19″ Rack (4U) erhältlich und arbeitet nahtlos mit der GI.bench auf Ihrem Windows-Computer oder dem Linux-basierten Q.core zusammen. Mit dem Q.core können berechnete Werte wie Leistung, Leistungsfaktor und THD über den CAN-Bus an ein Automatisierungssystem übertragen werden (EtherCAT-Schnittstelle in Kürze). Die Rohwerte von Spannung und Strom sind über unsere offene API jederzeit zugänglich. Zusätzlich bietet das System zwei Eingänge für die Frequenzmessung, was den Anschluss von Drehmomentsensoren mit Frequenzausgang erleichtert, sowie zwei Zählereingänge für Drehzahlsensoren (Tachometer).

Erfahren Sie mehr über Q.boost!

Tauchen Sie ein in die aufregende Welt der Elektrofahrzeuge (EVs) und erfahren Sie mehr über die beeindruckenden Möglichkeiten des Q.boost Power Analyzers von Gantner Instruments.

Dieser benutzerfreundliche Leitfaden gibt Ihnen einen Einblick in die fortschrittlichen Funktionen des Geräts, seine Besonderheiten und seine Vorzüge bei der Prüfung von Elektrofahrzeugen und der Messung der Netzqualität. Einzigartige Eigenschaften wie eine superschnelle Abtastrate, eine große Bandbreite und ein sehr niedriger Rauschpegel lassen den Q.boost wirklich glänzen.

Wir zeigen Ihnen auch, wie Sie den Q.boost Power Analyzer in der Praxis einsetzen können. Wir erläutern seine flexiblen Eingänge, sein eigenes Stromversorgungssystem und seine Präzision bei der Messung der Stromqualität. Das macht das Testen einfacher und schneller und macht den Q.boost zu einem Muss für alle EV-Ingenieure und Fachleute.

Gantner Instruments hat es sich zur Aufgabe gemacht, seinen Kunden einen reibungslosen Übergang von der Verbrennungsmotortechnologie zu Elektrofahrzeugen zu ermöglichen und so eine nachhaltige Mobilität zu unterstützen.

Warum Gantner für die Hochspannungsprüfung und -messung?

Die Q.series X, die branchenführende Produktlinie von Gantner Instruments zur Datenerfassung mit dem Q.boost Power Analyzer, bietet eine Reihe von Hochspannungsisolationsmessmodulen, die eine präzise und stabile Signalkonditionierung mit einer sicheren elektrischen Isolierung bis zu 5000 VDC Spitze und 1500 VDC kontinuierlich kombinieren. Die Modulreihe unterstützt verschiedene Messeingänge für Spannungs-, Strom-, RTD-, Thermoelement-, IEPE- und Dehnungsmessstreifen-Sensoren mit einer Datenabtastrate von bis zu 100 kHz und einer beeindruckenden Abtastrate von 4 MHz pro Kanal für den Q.boost Power Analyzer.

Unerreichte Isolierung und Genauigkeit

Isolierung 1500 VDC Kanal-zu-Kanal, Kanal-zu-Stromversorgung und Kanal-zu-Schnittstelle/Bank.

Moderne Konnektivität

Einfach zu verwendende APIs, Feldbus-Schnittstellen und moderne Publish-Subscribe-Protokolle wie DDS, iDDS und OPC UA, um die Q.series X in jedes Überwachungs- und Datenerfassungssystem zu integrieren.

Unterstützung durch Experten

Die Spezialisten von Gantner Instruments sind bestrebt, Ihnen einen erstklassigen, individuellen Vertriebs- und technischen Anwendungssupport zu bieten, der kostenlos und ohne Barrieren ist.

Hohe Störfestigkeit und Leistung

Q.series X und Q.boost Power Analyzer gewährleisten genaue und zuverlässige Messungen bei hohem elektrischem Rauschen, das typischerweise in industriellen Umgebungen auftritt. Der Q.boost Power Analyzer zeichnet sich durch ein Grundrauschen von unter -140 dB und eine Gesamtverzerrung von weniger als 3 ppm aus.

Intelligentes Design

Unsere Datenerfassungssysteme führen eine leistungsstarke Signalkonditionierung und präzise Hochgeschwindigkeitsmessungen auf der E/A-Ebene durch, wodurch Sie Kosten für externe Hardware einsparen und Fehlerquellen reduzieren können.

Zukunftssicher

Gantner Instruments stellt sicher, dass alle Produktgenerationen aufwärtskompatibel sind und mit unseren neuesten Produkten und lebenslangem Kalibrierungssupport erweitert werden können, was unsere Hochspannungsprüf- und Messlösungen zu einer dauerhaften Investition macht.

Anwendungsbeispiele

Die hochmoderne Datenerfassungs-Technologie von Gantner wird weltweit für Anwendungen in den Bereichen Mobilität, Luft- und Raumfahrt, Bauwesen und Energie genutzt. Schauen Sie sich aktuelle Branchenbeispiele an und entdecken Sie die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten.

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Für unseren Kunden, einen bekannten deutschen Marktführer im Bereich Maschinenbau und Technologie, lieferten wir die Lösung für eine Prüfanwendung zur Temperaturmessung von Komponenten und neuen Materialien für elektrische Hybridantriebe.

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Wer vertraut Gantner bei der Hochspannungsprüfung und -messung?

Führende Hersteller und Prüflabore, wie Bosch Battery Systems, GM und TÜV SÜD, nutzen Lösungen auf Basis der Q.series X.

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