Messmodule Strom-, Spannungs- und Leistungsmessung in Elektro- und Hybridfahrzeugen

Die Computer-Systeme-Messtechnik (CSM) hat eine neue Messtechniklösung für das hochfrequente Messen von Strom, Spannung und Leistung direkt in Hochvoltleitungen für sehr beengte Bauräume in Elektro- und Hybridfahrzeugen vorgestellt.

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Strom- und Spannungsmessung mit HV-BM-Split-Modulen zwischen Fahrzeugkomponenten: HV SAM 1.1 mit angeschlossenen HV-SBM_I und HV-SBM_U (von links nach rechts).
Strom- und Spannungsmessung mit HV-BM-Split-Modulen zwischen Fahrzeugkomponenten: HV SAM 1.1 mit angeschlossenen HV-SBM_I und HV-SBM_U (von links nach rechts).
(Bild: CSM)

Die HV-BM-Split-Module messen Ströme und Spannungen direkt in den HV-Kabeln sowie in Stromschienen und liefern damit besonders genaue Messergebnisse. Dank der kompakten Bauform erlauben die HV-BM-Split-Module Messungen in Fahrzeugen auch bei sehr geringem Platzangebot für die Messtechnik.

Die HV-BM-Split-Module verwenden die Technik der HV-Breakout-Module von CSM, erlauben jedoch dank des geteilten Aufbaus Messungen an Messstellen, an denen für die HV-Breakout-Module kein ausreichender Bauraum zur Verfügung steht. Strom- und Spannungssensoren (HV-SBM – Split-Breakout-Modul) sind mit dem Messmodul HV SAM (Split-Acquistion-Modul) über geschirmte, HV-sichere Sensorkabel verbunden. Dies erlaubt einen dezentralen Einbau in Versuchsfahrzeugen auch zwischen Fahrzeugkomponenten, in Kabelschächten und innerhalb von Komponenten wie E-Achsen oder HV Batterien.

Sensor und Speicher für die automatische Online-Temperaturkompensation

Die Stromsensoren messen Ströme über anwendungsspezifisch gewählte Shuntmodule (verfügbare Messbereiche von ±10 bis ±2.000 A) und sind mit einem Sensor und Speicher für die automatische Online-Temperaturkompensation ausgestattet. Zudem befindet sich der Spannungsabgriff HV- in dem klein ausgeführten Modul. Die Stromsensoren sind in verschiedenen Varianten verfügbar:

  • HV-SBM_I: für den Anschluss über Kabelverschraubungen und Kabelschuhe (auch als kundenspezifische Plug-and-Play Lösung mit Steckeradaptern).
  • HV-SBM_I C: für den Anschluss der HV Leitungen mit Amphenol PL300/PL500-Stecksystem.
  • HV-SBM_I open: als pures vergossenes Shuntmodul ohne Gehäuse für den direkten Einbau, z. B. in Stromschienen (Anschluss über Bohrungen).

Die Spannung wird über gesonderte Varianten der HV-SBM abgegriffen, die ebenfalls über Kabelschuhe oder PL300/PL500-Stecksystem angeschlossen werden, oder über ein HV-sicheres Sensorkabel. Die Module messen Spannungen bis zu ±1.000 V, wobei der Messbereich bis ±2.000 V dimensioniert ist.

Die HV-SBM (bis auf die Variante HV-SBM_I open) sind als robuste und sicher gekapselte Gehäuse ausgeführt, die die HV-Sicherheit für Komponenten und Anwender gewährleisten und eine einfache Installation erlauben.

Das Messmodul HV SAM 1.1 für einphasige Messungen erfasst die Strom- und Spannungsdaten der angeschlossenen HV-SBM und gibt die Werte mit bis zu 1 MHz über EtherCAT® und CAN weiter. Optional berechnet das HV SAM 1.1 auch die Effektivwerte von Strom und Spannung, Wirk- Schein- und Blindleistung sowie Phasenwinkel und gibt diese Werte über CAN aus.

Für umfänglichere Tests und die Berechnung weiterer Werte in Echtzeit werden die HV-BM-Split-Module einfach mit weiteren Bestandteilen aus dem Vector CSM E-Mobility-Messsystem kombiniert.

Die HV-BM-Split-Module erweitern das Portfolio der HV-Breakout-Module für Messungen unter sehr beengten Platzverhältnissen.

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