EV-BatterietestsHochpräzise Geräte zur Messung und Datenanalyse

Welche Batterietestanwendung bietet Dewesoft an?

Dewesoft bietet hochpräzise Datenerfassungssysteme an, die für verschiedene Batterietestanwendungen unerlässlich sind.

Leistungsprüfung

• Hochpräzise Lade- und Entladeprüfungen - genaue Messung von Spannung, Strom und Leistung während der Lade- und Entladezyklen der Batterie.

• Effizienz- und Verlustkartierung - Effizienzberechnungen in Echtzeit unter verschiedenen Lasten und Überwachung der Energiebilanz.

• Identifizierung von Energieverlusten und Wärmeabgabe.

• Analyse des Ladezustands (State of Charge, SoC) und des Gesundheitszustands (State of Health, SoH).

• Langfristige Überwachung der Degradation von Batterien.

• Die Messung des Innenwiderstands und der Kapazität nimmt mit der Zeit ab.

Hochspannungsleistungsanalyse

• Die HV-kompatiblen Leistungsanalysatoren von Dewesoft ermöglichen die sichere und genaue Messung von Hochspannungsbatteriepacks in Elektrofahrzeugen.

• Oberschwingungen, Zwischenharmonische und THD-Analyse.

• DC- und AC-Impedanzprüfung - Bewertung der Batterieimpedanz unter verschiedenen Lastbedingungen zur Optimierung von Design und Leistung.

• Hochgeschwindigkeits-Transientenanalyse - Erfassung von schnellen Spannungs- und Stromschwankungen bei dynamischen Lastwechseln.

Prüfung des Batteriemanagementsystems (BMS)

• BMS-Kommunikation und -Validierung - Echtzeitüberwachung von BMS-Daten über CAN, CAN FD, XCP oder EtherCAT.

• Synchronisierung von Spannungs-, Strom- und Temperatursensoren mit BMS-Daten.

• Zellausgleich und Überwachung

• Überprüfung von Strategien zum Ausgleich der Batteriezellen, um eine gleichmäßige Ladungsverteilung zu gewährleisten.

Tests zu Sicherheit, Zuverlässigkeit und Haltbarkeit

• Prüfung des thermischen Durchgehens und des Überstromschutzes - Korrelation von Wärmebildtechnik, Temperatursensoren und Leistungsmessung zur Sicherheitsvalidierung.

• Vibrations- und Schocktests - gleichzeitige mechanische und elektrische Belastungstests für Anwendungen in der Automobilindustrie und der Luft- und Raumfahrt.

• Umwelttests - Analyse der Batterieleistung unter verschiedenen Temperatur-, Feuchtigkeits- und Höhenbedingungen.

Systemintegration und Tests auf Fahrzeugebene

• Vollständige EV-Antriebsstrangtests - Kombination von Batterie-, Wechselrichter- und Motortests für eine vollständige Validierung des E-Mobilitäts-Antriebsstrangs.

• Synchronisierung mit GPS, Fahrzeuggeschwindigkeit und realen Fahrbedingungen.

• Prüfung von Netzen und Energiespeichern - Analyse von stationären Batteriesystemen, Speichern erneuerbarer Energien und Netzanwendungen.

Kurzschlusstest für Akkupacks - Präzision trifft Schutz

Warum Kurzschlusstests

Thermisches Durchgehen muss verhindert werden. Sorgen Sie für Sicherheit und Konformität in Hochspannungsbatteriesystemen mit modernsten Kurzschlusstestlösungen. Von der präzisen Messung einiger Ampere bis hin zur Aufzeichnung explosiver Stromstöße - unsere Lösung ist für alles geeignet. Unser fortschrittlicher Messaufbau ermöglicht es Ihnen, Batteriepacks und deren Schutzschalter wie Pyrosicherungen unter extremen Bedingungen zu qualifizieren. Erfassen Sie transiente Stromspitzen im Kiloampere-Bereich mit ultrahohen Abtastraten und unübertroffener Genauigkeit. Unser System ist für hohe Spannungen, schnelle Anstiegszeiten und raue EMI-Umgebungen ausgelegt und bietet vollständige Isolierung, Überspannungsschutz und hervorragende EMV-Leistung.

Dewesoft Vorteile

• Einfach zu bedienende DewesoftX-Software für die komplette Einrichtung, Sequenzierung, Einstellung des Triggers, Berechnung der Gesamtenergie, Visualisierung aller Signaldaten einschließlich Kamera, Wiedergabe von Daten, Vergleich und Bericht.

• Sichere Hochgeschwindigkeits-Spannungs- und Strommessung mit 15 MS/s/Kanal.

• Integration einer Kamera (Hochgeschwindigkeits-, Infrarot- oder Webkamera).

• Mehrphasige Messung: Spannung, Strom, Temperatur, digitale Eingänge.

• Aufzeichnung von Fahrzeugbussen (CAN, CAN FD, LIN, XCP, FlexRay, usw.)

• Dewesoft Beratung und Schulung.

Normen

• IEC 62660-2:201: Diese Norm legt Prüfverfahren zur Bewertung der Zuverlässigkeit und des Missbrauchsverhaltens von sekundären Lithium-Ionen-Zellen und Zellblöcken fest, die für den Antrieb von Elektrofahrzeugen, einschließlich batterieelektrischer Fahrzeuge (BEV) und Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV), verwendet werden.

• IEC 63056:2020: IEC 63056:2020 beschreibt für Energiespeichersysteme Produktsicherheitsanforderungen und Prüfungen für Sekundärbatterien und Batteriesysteme, die in Energiespeicheranwendungen mit einer maximalen Gleichspannung von 1500 V (nominal) eingesetzt werden.

• UN 38.3: Diese Norm behandelt die Prüfanforderungen für Lithiumbatterien, die auf dem Luftweg transportiert werden, einschließlich externer Kurzschlusstests, um mögliche Kurzschluss-Szenarien während des Transports zu simulieren

Prüfung der Leistung und Effizienz von Batterien

Genaue Effizienz- und Verlustanalyse ist bei Batterietests von entscheidender Bedeutung, um optimale Leistung und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Dewesoft Leistungsanalysatoren und Datenerfassungssysteme bieten hochpräzise DC- und AC-Messungen zur Bewertung von Batteriewirkungsgrad, Lade-/Entladezyklen, Leistungsverlusten und der gesamten Energieumwandlung.

Die Prüfung der Leistung und der Energieeffizienz von Batterien umfasst eine Reihe wichtiger Schlüsselmerkmale:

• Kapazität: Die Ladungsmenge, die eine Batterie speichern und abgeben kann, wird normalerweise in Milliamperestunden (mAh) oder Amperestunden (Ah) gemessen.

• Spannung: Die elektrische Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten in einer Batterie. Die Spannung ist entscheidend dafür, ob eine Batterie vollständig geladen, entladen oder defekt ist.

• Aktuell: Der Stromfluss der elektrischen Ladung, normalerweise in Ampere (A) gemessen. Bei der Prüfung von Batterien wird häufig der Strom während der Lade- und Entladezyklen gemessen.

• Zyklus Leben: Die Anzahl der Lade- und Entladezyklen, die eine Batterie durchlaufen kann, bevor ihre Kapazität auf ein bestimmtes Niveau sinkt, häufig 80 % ihrer ursprünglichen Kapazität.

• Ladezustand (State of Charge, SOC): Ein Maß für die aktuelle Ladung einer Batterie im Verhältnis zu ihrer Gesamtkapazität, in der Regel als Prozentsatz dargestellt.

• Zustand der Gesundheit (SOH): Ein Maß für den Gesamtzustand einer Batterie, einschließlich ihrer Fähigkeit, die Ladung zu halten und Strom zu liefern, im Vergleich zu ihren ursprünglichen Spezifikationen.

• Innenwiderstand: Der Widerstand innerhalb einer Batterie, der den Stromfluss behindert. Ein höherer Innenwiderstand kann auf Alterung oder schlechte Leistung hinweisen.

• Lade-/Entladerate: Die Geschwindigkeit, mit der eine Batterie geladen oder entladen wird, oft ausgedrückt als C-Rate (z. B. 1C, 0,5C).

• Coulombischer Wirkungsgrad: Das Verhältnis zwischen der Ladungsmenge, die eine Batterie während der Entladung abgeben kann, und der Menge, die sie während der Ladung erhalten hat. Es misst die Effizienz des Lade-/Entladevorgangs.

• Temperatur / thermische Integrität: Die Temperatur kann die Leistung, Effizienz, Sicherheit und Lebensdauer von Batterien beeinträchtigen. Hohe Temperaturen können die Degradation beschleunigen, während niedrige Temperaturen die Kapazität verringern können. Im schlimmsten Fall kommt es zu einem so genannten "thermischen Durchgehen".

• Leistungsdichte: Die Energiemenge, die eine Batterie pro Massen- oder Volumeneinheit liefern kann, wird normalerweise in W/kg oder W/L gemessen.

• Die Energiedichte: Die pro Massen- oder Volumeneinheit gespeicherte Energiemenge, normalerweise gemessen in Wh/kg oder Wh/L.

• Spannungsabfall: Ein Absinken der Batteriespannung unter Last. Dies kann auf ein Problem wie einen zu hohen Widerstand oder eine Überentladung hinweisen.

• Wirkungsgrad beim Laden/Entladen: Wie effizient eine Batterie die zugeführte Energie beim Laden umwandelt und wie viel nutzbare Energie sie beim Entladen abgibt.

• Überladung/Überentladung: Das Laden oder Entladen eines Akkus über seine Sicherheitsgrenzen hinaus kann ihn beschädigen und zu einer verkürzten Lebensdauer oder einem Sicherheitsrisiko führen.

• Impedanzspektroskopie: Eine Methode zur Messung und Analyse der Impedanz einer Batterie über eine Reihe von Frequenzen. Sie hilft dabei, die internen Eigenschaften und den Zustand der Batterie zu verstehen.

• Prüfung der Sicherheitskonformität: Tests, die durchgeführt werden, um Probleme wie Kurzschluss, thermisches Durchgehen, Auslaufen und Überspannung zu prüfen, die bei der Verwendung von Batterien Gefahren verursachen können.

Die Kenntnis dieser Begriffe ermöglicht ein umfassendes Verständnis der Leistung, Langlebigkeit und Sicherheit einer Batterie.

Prüfung und Analyse der Batterieladung

Der Ladevorgang spielt eine zentrale Rolle für die Lebensdauer von Hochleistungsbatterien, wenn es um Ladezeit, Effizienz und Langlebigkeit geht. Dewesoft Power Analyzer bietet eine umfassende Lösung für die Messung, Prüfung und Analyse von AC- und DC-Ladevorgängen und gewährleistet eine präzise Bewertung der Effizienz, der Stromqualität und der Ladezeitoptimierung.

Dewesoft ermöglicht detaillierte Datenanalyse

• Hochpräzise Leistungsmessung, die alle relevanten Parameter liefert

• Messung bis zu 2000 V DC und bis zu 1000 A RMS

• Eigener DC-CT-Stromsensor und Unterstützung aller wichtigen Sensortechnologien

• Multiphysik-Analyse (Thermik, Vibration, Lärm)

• Ladeleistung, Timing und Effizienz (AC/DC, DC/AC, V2G, BEV-Seite)

Auf die Funktionen von DewesoftX können Sie zählen

DewesoftX - die preisgekrönte Datenerfassungssoftware, die eine breite Palette von Analysewerkzeugen für tiefe Einblicke in den Ladeprozess bietet:

• Netzqualitätsanalyse (Leistungsfaktor, Anomalien/Transienten, FFT, 3D-FFT, Referenz-FFT, Oberschwingungen/Supraharmonische, 100ste Ordnung und THD)

• Visualisierung des Ladevorgangs und der Wellenform in Oszilloskopen (Anstiegszeit, DC-Welligkeit, ...)

• Spannungskommutierung, Unsymmetrie- und Einschaltstromerkennung

• Thermische Analyse (IR-Infrarotkamera-Integration kombiniert mit taktiler Abtastung)

• Lesen von EVSE-zu-EV-Ladeprotokollen gemäß IEC 61851-1, DIN 70121, ISO 15118-2/3 und ISO 15118-20, um komplexe AC- oder DC-CCS-Ladeprozesse schnell zu verstehen.

Die leistungsstarke und vielseitige Power Analyzer-Lösung von Dewesoft ermöglicht die Datenerfassung in Echtzeit, eine intuitive Visualisierung und Analyse und ermöglicht umfassende Tests sowohl von konventionellen als auch von induktiven Batterieladeprozessen. Unsere Lösungen helfen Ingenieuren, die Energieübertragung zu optimieren, Verluste zu reduzieren und die Ladeeffizienz zu verbessern.

Umweltprüfungen

Batterien müssen unter extremen Temperatur-, Feuchtigkeits- und Druckbedingungen zuverlässig funktionieren, um Sicherheit und Effizienz in realen Anwendungen zu gewährleisten. Die DAQ-Systeme von Dewesoft ermöglichen eine präzise Überwachung und Analyse während der Prüfung in der Umweltkammer, so dass Ingenieure das Batterieverhalten in kontrollierten Testumgebungen bewerten können.

Die Dewesoft-Systeme unterstützen die Prüfung der Batterieumgebung:

• Mehrpunkt-Temperatur-, Feuchtigkeits- und Druckmessungen mit hochpräzisen Sensoren

• Hochisolierte Thermoelement-Verstärker, die für Hochspannungsumgebungen (HV) ausgelegt sind und eine genaue thermische Überwachung unter rauen Bedingungen gewährleisten

• Leistungsverfolgung in Echtzeit bei unterschiedlichen Umweltbelastungen

• Synchronisierte elektrische, thermische und mechanische Analyse zur Bewertung der Leistungsverschlechterung

• Fortschrittliche und dennoch einfach zu bedienende Datenanalyse- und Berichtswerkzeuge

Die Datenerfassung von Dewesoft gewährleistet eine umfassende Überwachung der Lebensdauer, Effizienz und Sicherheit von Batterien in einem breiten Spektrum von Umgebungsbedingungen. Mit hochauflösenden Messungen und fortschrittlichen Analysetools bietet unsere Lösung tiefe Einblicke in die Batterieleistung bei Temperaturschwankungen, Feuchtigkeitseinwirkung und extremen Umweltbelastungen.

Mechanische und strukturelle Haltbarkeitstests

Batterien in Elektro- und Hybridfahrzeugen müssen mechanischen Belastungen, Vibrationen und Stößen standhalten, um Sicherheit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit zu gewährleisten. Die Datenerfassungssysteme von Dewesoft bieten hochpräzise Prüflösungen für die Bewertung der mechanischen und strukturellen Haltbarkeit sowohl unter realen als auch unter Laborbedingungen.

Für die mechanische Prüfung von Batterien unterstützen die Dewesoft-Systeme:

• Tests von der Straße zum Rigg - Erfassung von Vibrations-, Stoß- und Aufpralldaten von Fahrzeugen unter realen Bedingungen und Nachbildung unter Laborbedingungen

• Schüttler und 6DOF (sechs Freiheitsgrade) - Simulation von Betriebsschwingungen und mehrachsigen Lastbedingungen

• Messungen mit Beschleunigungsmesser und Dehnungsmessstreifen - Überwachung der strukturellen Integrität und Ermüdung unter mechanischer Belastung

• Synchronisierte elektrische und mechanische Analyse - Korrelation von Vibrationseffekten mit Batterieleistung und -effizienz

• Ermüdungs- und Versagensanalyse - Identifizierung von Schwachstellen zur Verbesserung der Konstruktion von Batteriegehäusen

Dank der Hochgeschwindigkeits- und Multiphysik-Datenerfassung ermöglichen die Lösungen von Dewesoft den Ingenieuren die Bewertung der Robustheit von Batterien, die Optimierung des Strukturdesigns und die Gewährleistung der Einhaltung von Sicherheitsstandards in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt und in industriellen Anwendungen.

Prüfung des Batteriemanagementsystems (BMS)

Ein Batteriemanagementsystem (BMS) ist entscheidend für die Überwachung, den Schutz und die Optimierung der Batterieleistung. Um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des BMS zu gewährleisten, sind umfassende Tests der Spannungs-, Strom-, Temperatur-, Kommunikations- und Ausgleichsfunktionen erforderlich. Die Datenerfassungssysteme von Dewesoft bieten eine Komplettlösung für die Prüfung der BMS-Funktionalität unter realen Bedingungen.

Für die BMS-Prüfung unterstützen die Dewesoft-Systeme:

• Hochpräzise Spannungs- und Stromüberwachung über einzelne Zellen und Module

• Temperaturmessung mit hochisolierten Thermoelementverstärkern, die einen sicheren Betrieb in Hochspannungsumgebungen (HV) gewährleisten

• Zellausgleichsanalyse zur Überprüfung der BMS-Effizienz beim Ladungsausgleich

• Echtzeit-Dekodierung von CAN, CAN FD, XCP und anderen Protokollen für Kommunikationstests

• Bewertung des Ladezustands (State of Charge, SoC) und des Gesundheitszustands (State of Health, SoH) zur Überwachung des Batteriezustands

• Fehlererkennung und Protokollierung zur Analyse der BMS-Reaktion unter Stressbedingungen

Mit der synchronisierten Erfassung von elektrischen, thermischen und Kommunikationsdaten ermöglicht Dewesoft Ingenieuren die Validierung von BMS-Algorithmen, die Erkennung von Ineffizienzen und die Gewährleistung eines optimalen Batteriebetriebs. Die Skalierbarkeit des Systems und die Hochgeschwindigkeitsdatenerfassung machen es ideal für Forschung, Entwicklung und Validierung von BMS in Elektro- und Hybridfahrzeuganwendungen.

Reale Batterietests in EVs

Labortests allein reichen nicht aus, um die Batterieleistung unter realen Bedingungen vollständig zu verstehen. Die tragbaren Leistungsanalysatoren und DAQ-Systeme von Dewesoft bieten eine hochpräzise Datenerfassung für Batterietests auf der Straße und gewährleisten eine genaue Bewertung der tatsächlichen Reichweite, Effizienz und des Energieverbrauchs in dynamischen Umgebungen.

Wichtige Merkmale für reale Batterietests:

• Tragbares und robustes Design der DAQ-Hardware für Tests im Fahrzeug unter allen Bedingungen

• Breiter Betriebstemperaturbereich (-40°C bis +85°C) für extreme Bedingungen

• Messung von Leistung, Energieverbrauch und Effizienz in Echtzeit

• Bewertung der tatsächlichen Reichweite unter realen Fahrbedingungen (WLTP, WLTC, usw.)

• Hochpräzise Spannungs- und Stromüberwachung für Lade-/Entladezyklen

• Integriertes GPS und Fahrzeugdatenerfassung für eine vollständige Testanalyse

Mit den Systemen von Dewesoft können Ingenieure präzise Leistungsdaten des Antriebsstrangs erfassen, während die Fahrzeuge unter verschiedenen Fahrszenarien, Terrains und Klimabedingungen betrieben werden. Durch die synchronisierte Datenerfassung und Echtzeit-Analyse gewährleistet unsere Lösung ein umfassendes Verständnis der Leistung von EV-Batterien und trägt so zur Optimierung der Effizienz und Verlängerung der Reichweite bei.