Elektrofahrzeuge
und Batterietests
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.
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, bei der Durchführung dieser Tests die richtigen Techniken, das richtige Personal und die richtige Ausrüstung zu verwenden,
da Hochspannung ein ernsthaftes Risiko von Stromschlägen, Verletzungen und Tod darstellt. 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-Isolierung bis zu 1500 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
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.
Erkunden Sie unsere fortschrittlichen Testlösungen für EV- und Batterietests
Entdecken Sie den Umfang und die Möglichkeiten unserer Testtechnologien, die eine entscheidende Rolle bei der Weiterentwicklung von Elektro- und Wasserstoffantriebssystemen für verschiedene Anwendungen spielen.
Elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) für den Zustand von Batterien
Entdecken Sie mit unserer EIS-Technologie entscheidende Daten über den Zustand von Batterien. Unsere EIS-Systeme wurden für die umfassende Bewertung von Batterien, Brennstoffzellen und Elektrolyseuren entwickelt und bieten tiefe Einblicke in die elektrochemischen Prozesse, die für die Optimierung von Leistung und Langlebigkeit unerlässlich sind.
Power Analyzer GPA für EV-Antriebstests
Messen und analysieren Sie kritische Aspekte der Stromqualität in Elektroantrieben mit unserem Power Analyzer GPA. Dieses fortschrittliche Tool ist entscheidend für detaillierte Messungen von Oberschwingungen, Spannungsschwankungen und anderen Leistungsstörungen und verbessert so die elektrische Effizienz und Betriebssicherheit von E-Antrieben.
Messung des Ruhestroms für die Energieeffizienz von Fahrzeugen
Verfolgen und optimieren Sie den Energieverbrauch in automobilen Controllern mit unseren Systemen zur Messung des Ruhestroms. Diese Systeme tragen dazu bei, die Lebensdauer der Batterien zu verlängern und die Gesamtenergieeffizienz von Fahrzeugen zu verbessern.
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:
- Präzise Messung und Analyse
Angesichts der zunehmenden Komplexität moderner Elektrofahrzeuge 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. - Hervorragende Rauschleistung
Ein niedriges Grundrauschen ist für die Erzielung präziser Ergebnisse bei der Leistungsanalyse von entscheidender Bedeutung, da es gewährleistet, dass die Messungen nicht durch externe Faktoren beeinflusst werden. Der Q.boost Power Analyzer weist ein Grundrauschen von unter -140 dB auf 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 gesammelten Daten verlassen, fundierte Entscheidungen über Systemdesign und -verbesserungen treffen und das Risiko unentdeckter Probleme, die die Leistung oder Sicherheit beeinträchtigen könnten, verringern. - Unübertroffener Gesamtklirrfaktor
Der Gesamtklirrfaktor (THD) ist ein wichtiger Parameter bei der Bewertung der Stromqualität in EV- und Batteriesystemen. Hohe THD-Werte können zu Problemen wie verminderter Effizienz, erhöhter Belastung der Komponenten 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. - Umfassende Leistungsanalysemöglichkeiten
Der Q.boost Power Analyzer zeichnet sich nicht nur durch hohe Abtastraten im MHz-Bereich, Rauschleistung und THD 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.
AE
Temperaturmessung in Komponenten von Hybrid-Elektroantrieben
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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.