車両の電動パワートレインを計測において、認定された安全性と信頼性を一貫して提供

HBMのデータ収集システムQuantumXは、危険な高電圧領域での計測を高い信頼性と安全性で行えることを証明するVDE認定を取得した2つの独立した計測モジュールを提供しています。

政府は、CO2や汚染物質の排出をさらに削減することを求めています。そのため、中長期的には自動車の動力源に化石燃料の使用をすることを停止する必要があります。したがって、パワートレイン（駆動系）に電気を使用することが、ますます重要になっています。これには、様々なソリューションが存在します：既存のパワートレインのハイブリッド化、バッテリ駆動の電気自動車、燃料電池、補助ユニットの電動化などです。同様に、水素ステーションやバッテリ充電設備においては、インフラストラクチャの拡張および確立が進められています。移動体用の電動パワートレインは着実に増えています！

しかし、パワートレインや補助ユニットの電動化や、高電圧バッテリ装置の採用に際しては、テストベンチやフィールドテストなどで、危険な高電圧での試験が必要になるため、安全性の確保が重要になります。QuantumX from HBM は VDE認定を取得 した2つの計測モジュールを提供しています。これは電動化システムの開発試験用、および設置用として、それぞれ独立して安全性が認定されています。

「モデルによっては、電気自動車のエネルギー貯蔵システムなどの電気部品に最大800ボルトの電圧が発生します。健康な成人では、AC 50V以上またはDC 120V以上の電圧を越えると、生命を脅かす状況になると考えられます」とHBMのプロダクトマネージャー、Christof Salcher氏は述べています。「そのためQuantumXファミリでは、電気部品の計量分析用に開発された2つの高精度絶縁計測モジュールとして、 Voltage module MX403B および Thermocouple module MX809B を提供しています。　

これらのモジュールを使用することで、計測チェーン全体に安全コンセプトを組み込んだシステムを提供できます。これは、他に例を見ないユニークな機能です。VDEは、開発、生産、サービスの安全性検証に関し、当初から協力的で、合格後VDE認定書を授与してくれました。これは新しいコンセプトで、業界のニーズを満たすことから、顧客の注目を浴びる結果になりました。」

ドイツ電気電子情報技術協会（VDE）の試験認証局は、両方のQuantumXモジュールが該当する規格に準拠しており、ユーザーの危険を許容レベルまで下げていることを確認するVDEを認定書を発行しています。VDE規格は、とりわけ、計測機器の試験計測回路ならびにセンサから計測エレクトロニクスまでの計測チェーン全体に関して、IEC 61010の計測器標準規格と仕様に基づいています。QuantumX MX403BおよびMX809Bは、統合された絶縁コンセプトでこれらの基準を満たしています： その内容は、二重絶縁された堅牢な計測リード線、安全な計測リード、接触保護されたコネクタ、IEC61010準拠のデバイス設計などを採用し、さらに、必要最小限の距離や絶縁の確保、および必要なテストを行っています。

もちろん、これですべての危険性が排除されるわけではありません。危険な電圧を扱う人はすべて、適切に訓練されていなければなりません（例：自動車のHVシステムの認定電気技師）。適切な訓練コースの枠組みの中で、安全に関連する取り扱いと対策を学び、電気自動車の専門家とともに実践します。これにより、安全な電気機器を選択して取り扱うことが可能になります。例えば、危険な計測機器を使用しているときに従業員が怪我をした場合、会社とその責任者は個人的に責任を負う可能性があります。認定された安全基準により、企業は労働安全性における注意義務をより簡単に実行し、文書化することができます。

この2つのモジュールは、QuantumX MX403Bの電圧と電流の計測量と、QuantumX MX809Bの電圧と温度を完全に相互に補完します。多くのアプリケーション分野で要求される計測タスクに適しています。

• QuantumX MX403B電圧計測モジュールは、シャントまたはクリップオン負荷を介して最大1000ボルトの電圧と電流を計測します。したがって、研究室、テストベンチ、またはモバイルアプリケーションでのダイナミック計測タスクに最適で、チャンネルあたり最大100 kS/sのサンプルレートと最大40 kHzの計測帯域幅を提供します。
• QuantumX MX809Bアンプは、熱電対と高電位の電圧を使用して、温度を計測する8つのチャネルを備えています。このモジュールは、電動モータ、発電機、整流器またはインバータ、充電ステーション、および高電圧バッテリや燃料電池などのエネルギー貯蔵装置の試験および分析に理想的です。エネルギー貯蔵試験では、増幅器を使用して、1000ボルトまでの電位でセル電圧および温度を正確に計測することができます。

「QuantumXファミリに完全に統合されているため、CANバスまたはEtherCAT接続で変更可能な完全システムを構築できます。電気的および熱的要因に加えて、機械的計測量にも焦点が当てられています。現代のエネルギー貯蔵システムは、システム全体の重要な部分として車両に統合されており、すべての環境条件を満たさなければなりません。」とChristof Salcher氏は言います。これにより、性能、機能、動作の安定性、信頼性、および安全性をテストする包括的なテストシステムを構成できます。例えば、バッテリシステム、充電ステーションまたは補助ユニットの試験におけるエネルギーおよび温度バランスの開発は、重要な質問につながります。

「この車は、どのバランスレベルにあるのか？」

計測データは、実行時に分析することができ、リアルタイムで完全な自動テストシーケンスに統合することもできます。

HBMのQuantumXは、増大する電動化の要求に対して、長期的な安全要件を満たす完全なシステムです。「継続的に評価を行っている製品だけがVDE認定書を維持できます。」とChristof Salcher氏は述べています。定期的な製品テストと工場検査の実施後、VDEの安全専門委員はHBMの高品質と生産基準を認定します。モジュールの製造とサービスに従事する作業員は、全員資格のある電気技師です。「国際的に認可されたVDE認定書のおかげで、QuantumX MX403BおよびMX809Bは、世界的に確立された安全要件を満たしています」とChristof Salcher氏は述べています。