Beispiel eines Batterieprüfstandes

Die Entwicklung neuer Batterien und Batteriemanagementsysteme erfordert ausführliche Tests und Validierungen - gerade im Hinblick auf die spezifizierte Anwendung hin. Dazu gehören Untersuchungen von Lade- und Entladezyklen bei unterschiedlichen Temperaturverläufen. Diese Tests finden in speziell geschützten Klimakammern statt und erfordern eine umfangreiche Messtechnik-Instrumentierung.

Anforderungen an die Messtechnik:

Für eine detaillierte Analyse der Batterie und deren Zellen müssen Temperaturen und  Zellspannungen an vielen Stellen gemessen werden. Über 100 Messstellen sind dabei keine Seltenheit.  Auf Grund des hohen Gleichtakt-Niveaus von bis zu 800 V der Batterie ist eine hochisolierte Messtechnik erforderlich, die eine sichere Messung ermöglicht.

Eingesetzte Messtechnik:

An dem Batterieprüfstand kamen 20 Stück der CAN-Messmodule imc CANSAS-HCI8 zum Einsatz. Jedes Modul bietet 8 hochisolierte Eingänge zur Messung von Zellspannungen oder Temperaturen (Thermoelemente und PT100) auf bis zu 800 V Spannungsniveau. In Summe können so gleichzeitig bis zu 80 Zellspannungen und 80 Temperaturen gemessen werden.

Hochisoliert und sicher:

Für eine sichere Messung sorgt die hohe Isolationsfestigkeit von 800 V CAT I und 300 V CAT II
(Gerätesicherheitsnorm EN 61010) der eingesetzten Messmodule.

Integration in Automatisierungssystem:

Für eine besonders komfortable Integration in die Automatisierungsumgebung unterstützten die imc Messmodule das CANopen Protokoll.

Redundante Überwachung:

Als zusätzliche Sicherheit wurde ein imc Datenlogger vom Typ imc BUSDAQ eingesetzt, der alle Messdaten der imc CANSAS Module zusätzlich überwachte und speicherte. Folgende Funktionen übernahm der Datenlogger:

• Erkennen eines Sensorbruchs bei den Thermoelementen
• Überwachen der Messwerte auf einstellbare Minima und Maxima
• Überwachen der Messwerte auf unplausible Änderung wie z.B. ein zu starker Anstieg oder Abfall der Werte in kurzer Zeit
• Überwachung wenn sich Messwerte nicht mehr ändern
• Netzspannungsausfall
• Beendigung des Tests
• Datensicherung im Ringspeicher
• Abschalten von Prüfstandskomponenten möglich