Batterien auf dem Prüfstand

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-HISO8 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. Dabei nutzte der Datenlogger insb. auch die intelligenten Live-Analysefähigkeiten von im Online FAMOS und übernahm folgende Funktionen:

• 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
• Fehlererkennung wenn sich Messwerte nicht mehr ändern
• Netzspannungsausfall
• Beendigung des Tests
• Datensicherung im Ringspeicher
• Abschalten von Prüfstandskomponenten möglich