Einsatz von nichtlinearen Stromsensoren bei Kurzschlussprüfungen von Hochleistungs-Traktionsbatterien

Um die Schutz- und Sicherungsschaltungen von Hochleistung- Traktionsbatterien qualifizieren zu können, müssen Ströme im Bereich von einigen Kiloampere als auch Ströme von wenigen Ampere präzise und mit hoher Dynamik messen werden können. Dazu wird in diesem Bericht ein speziell entwickelter nichtlinearer Stromsensor NLCS (Non Linear Current Sensor) vorgestellt und die Messung und Auswertung mit Genesis HighSpeed Datenrekordern erläutert.

Einleitung

Um die steigenden Leistungsanforderungen in der Elektromobilität mit geringer Baugröße realisieren zu können, werden die Spannungen der eingesetzten Batteriesys-teme erhöht. Damit verbunden sind höhere Sicherheitsanforderungen, um z.B. in einem Fehlerfall die auftretenden hohen Kurzschlussströme beherrschen zu können und sicher abzuschalten. Dazu werden spezielle Abschaltvorrichtungen entwickelt und optimiert. Da diese Komponenten für die Sicherheit eines Elektrofahrzeuges von hoher Relevanz sind, müssen diese sehr sorgfältig unter allen möglichen Einsatzbe-dingen getestet werden. Neben dem abzuschaltenden Strom sind die Betriebstemperaturen, Luftdruck (Einsatz im Gebirge) und die Induktivität im Schaltkreis von hoher Bedeutung. Um den Einfluss dieser Parameter testen zu können, wurde an der Technischen Hochschule Aschaffenburg ein spezieller Prüfstand entwickelt und die Messtechnik von HBK eingesetzt. Insbesondere wurde die Funktionalität der Auswer-tesoftware von Perception genutzt, um die Präzision der Messung zu erhöhen und die Auswertung zu automatisieren.

Die spezielle Herausforderung bei den messtechnischen Untersuchungen von Abschalteinrichtungen ist es, den hohen Kurzschlussstrom in der Größenordnung von10kA messen zu können und direkt nach dem Abschaltvorgang die sichere Trennung feststellen zu können. Dazu ist eine genaue Strommessung im Bereich von 1A erforderlich. Um diese messtechnischen Anforderungen zu erfüllen, wird im Prüfstand der Technischen Hochschule Aschaffenburg ein selbstentwickelter...

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Kurzschlussprüfungen

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Mitch Marks gehört zu den vielen Experten von HBM für Tests an elektrischen Maschinen und Antriebssträngen. Er ist Business Development Manager für Elektrifizierung bei HBK - Hottinger, Brüel & Kjaer, mit einem Master in Elektrotechnik. Wenn Sie Fragen zu unseren Produkten oder Anwendungen haben, wenden Sie sich bitte an Mitch.