Modulares Testsystem prüft Batterie-Sicherheitseinrichtungen auf Herz und Nieren

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Kurzschluss-Tester schaltet bis 45.000 Ampere

Zweiteiliges Testsystem bestehend aus einem Kurzschlussschalter und einem Messrack

Mit seinem Kurzschluss-Tester für Batteriesysteme bleibt der Stuttgarter Mess- und Testsystemspezialist SMART TESTSOLUTIONS seinem modularen Entwicklungsansatz treu: Das Testsystem ist in zwei Schränke unterteilt. Einer davon enthält ausschließlich den Kurzschlussschalter und kann sehr nah am Prüfling betrieben werden, der andere beinhaltet die Messtechnik. Das erste System dieser Art ist für die umlaut, ein auf Beratungs- und Engineeringleistungen spezialisiertes Full-Service-Unternehmen entwickelt worden.

umlaut testet mit dem Kurzschluss-Tester im Auftrag eines großen Automobilherstellers die Absicherungselemente von Batteriesystemen. „Im Falle eines Unfalls muss die Batterie schnellstmöglich vom Bordnetz abgetrennt werden, damit die hohe elektrische Spannung nicht auf die Karosserie geleitet wird. Auf der anderen Seite sollen Fehlabschaltungen natürlich vermieden werden“, erläutert SMART-TESTSOLUTIONS-Geschäftsführer Wolfgang Neu. Aus diesem Grund sind umfassende Tests der Sicherungselemente nötig.

Der Kurzschlussschalter im kleineren Schrank des Testsystems simuliert den ungewollten Kurzschluss. Er ist für sehr hohe Ströme ausgelegt, kurzzeitig kann er bis zu 45000 Ampere tragen und das auch mehrmals hintereinander. Die Unterbringung in einem separaten Gehäuse hat den Vorteil, dass die Anschlusswege zum Prüfling, also zum Batteriesystem, sehr kurzgehalten und so höhere Übergangswiderstände vermieden werden können. Außerdem ist der Schalter für einen erweiterten Temperaturbereich ausgelegt, sodass er auch in einer Klimakammer betrieben werden kann.

Die Messtechnik dagegen kann in einer sicheren Umgebung einige Meter vom Kurzschlussschalter und dem Batteriesystem entfernt betrieben werden. „Schließlich gibt es immer das Restrisiko, dass die Batterie explodiert, wenn die Sicherungselemente nicht schnell genug ansprechen", so Neu. Die Messtechnik misst die Spannungs- und Stromverläufe an verschiedenen Stellen des Batteriesystems – und das hochgenau und sehr schnell. Schließlich muss mit der Geschwindigkeit gemessen werden, in der die Sicherung auslöst, und das sind wenige Millisekunden. Insgesamt verfügt das System über 16 hochauflösende, analoge Messkanäle.

„Eine weitere Besonderheit des Systems ist, dass wir die Kurzschlussströme sowohl resistiv als auch über eine Rogowski-Spule messen, sodass wir sowohl das dynamische als auch das statische Verhalten optimal aufzeichnen können“, ergänzt Neu. Zu diesem Zweck wurde ein sehr leistungsfähiger und sehr genauer Messshunt in das Kurzschlusstestsystem integriert.

SMART TESTSOLUTIONS ist im eMobility-Umfeld vor allem für seine Systeme zur Zellspannungsüberwachung an Brennstoffzellen (Cell Voltage Monitoring / CVM) bekannt. Darüber hinaus entwickelt das Stuttgarter Unternehmen Testsysteme für andere eMobility-Anwendungen – zum Beispiel den End-of-Line-Test von kompletten Batteriesystemen. Dabei kommen je nach Kundenwunsch sowohl die eigenen hochvoltfähigen Systembaugruppen zur Messwerterfassung, Last- und Sensorsimulation als auch Fremdkomponenten zum Einsatz.

Allen Testsystemen gemeinsam ist in der Regel ein modularer Ansatz. So auch in diesem Fall, denn das zweiteilige Design ermöglicht es, den Kurzschlussschalter statt mit der kompletten Messtechnik für den Test der Sicherungselemente eines Batteriesystems mit weniger aufwändigen Messeinrichtungen für andere Tests zu kombinieren.

Über SMART TESTSOLUTIONS

Die SMART TESTSOLUTIONS GmbH mit Sitz in Stuttgart ist Lösungsanbieter für Testaufgaben an automotive Steuergeräten, elektronischen Systemen und erneuerbaren Energiesystemen wie Batterien und Brennstoffzellen. Basierend auf einem Standardprogramm hierfür optimierter Systembaugruppen zur Messwerterfassung, Last- und Sensorsimulation werden kundenspezifische Systemapplikationen realisiert. Zahlreiche Automobilhersteller und -zulieferer setzen die Cell Voltage Monitoring Lösungen von SMART TESTSOLUTIONS ein.

 

Über umlaut

umlaut ist ein globales, branchenübergreifendes Full-Service-Unternehmen, das Kunden auf der ganzen Welt technologische und organisatorische Beratungs- und Engineeringleistungen anbietet. Tiefgehende Fachkenntnisse, ein breites praktisches Wissen sowie eine interdisziplinäre Zusammenarbeit ermöglichen es ihnen, den Unternehmen, Dienstleistungen und Produkten ihrer Kunden mehr Wert, Qualität und Fokussierung zu verleihen, in Zeiten, in denen die Branchen immer stärker zusammenwachsen.

Vereint in einem kompetenten und agilen Kollektiv von 20 Beratungsunternehmen und Ingenieurbüros an über 50 Standorten auf der ganzen Welt bieten 4.200 spezialisierte Experten und Ingenieure innovative Lösungen und Transformationen für alle Branchen und ihre verschiedenen Schnittstellen sowie für den öffentlichen Sektor und die Entwicklung von Unternehmenskulturen, Strukturen und Prozessen.

Mehr Informationen unter www.umlaut.com.

 

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