HUBER + SUHNER 의 단일 테스트 벤치 환경에서 다양하게 작용하는 부하에 대한 분석

철도를 사용하든 자동차를 사용하든 관계 없이, 미래의 이동성은 에너지 전환 측면에서 전기를 통해 실현될 것입니다. 이미 전기로 구동하는 철도 네트워크에서는 기차가 가장 주요한 역할을 하고 있습니다. 도로 부문에서는 하이브리드와 전기 자동차가 점점 더 중요한 부분을 차지하고 있습니다. 또한, 항공 부문에서 전기로 구동하는 항공기가 증가하고 있습니다. 전기로 구동하는 운송 수단은 에너지 효율적이고 안전하며 편리야 합니다. 이는 HUBER + SUHNER (H + S)의 고품질 연결 기술에 힘입어 가능해졌습니다.

HUBER + SUHNER 기업은 데이터와 에너지 전송을 위한 케이블, 커넥터, 케이블 시스템을 개발하고 생산하면서 단일 소스로부터 광섬유 제품뿐만 아니라 고주파 기술과 저주파 기술을 제공하고 있습니다.

Problem

전기 충전소의 케이블은 다양한 부하를 견딜 수 있어야 할 뿐만 아니라 오랜 기간에 걸쳐 안정적으로 작동해야 합니다.

Solution

인터커넥트 기술 분야의 전세계적 선두주자인 HUBER + SUHNER 는 로봇을 포함하는 최첨단 자동화 테스트 장비를 사용하여 케이블을 테스트하고 다양한 부하를 적용하는 사례를 평가할 수 있습니다. HBM의 전체 측정 체인은 대량의 데이터와 고정밀도 요구사항에 부합하는 측정 데이터 수집을 위해 사용됩니다.

Result

케이블 현대적인 테스트 개념은 토대로 충전소의 케이블에 대한 정확하고 신뢰할만한 수명 분석을 가능하게 합니다. 이는 전기 이동성의 미래에 특별하고도 중요하게 기여합니다.

HUBER + SUHNER RADOX® 케이블과 HPC 고전력 충전 시스템에 대한 적용

충전소에서 케이블과 케이블 연결부위는 수명 기간 동안 강한 진동, 극한의 온도와 공격적인 유체에 노출됩니다. 사용하는 케이블과 시스템의 품질, 수명과 온도 저항에 대한 요구사항은 다소 까다롭습니다. RADOX® 멀티코어 케이블은 높은 저항과 내열성을 특징으로 합니다. RADOX® 멀티코어 케이블은 소형과 경량 고성능 장비의 구성을 위해 특별히 개발하였습니다.

전기 충전소에서 지속적으로 사용될 수 있도록, 케이블은 토처 벤치(torture bench)에서 팽팽하게 장력을 받으며 테스트하며 수백만 번의 부하 사이클을 반복합니다.

테스트 벤치 셋업

최신 벤치탑(bench-top) 로봇은 사전 정의된 부하에 따라 케이블을 특징짓습니다. 이러한 목적으로, 기후 챔버 안에서 다양한 부하 프로필을 다양한 주변 온도 조건으로 테스트합니다.  또한, 절연 재킷 표면에 발생할 수 있는 변화를 확인하기 위해 테스트 중에 케이블에 대한 육안 검사를 실시합니다.  

안정적이고 추적 가능한 측정 데이터를 획득하기 위해, 정밀 센서와 데이터 수집에서부터 시작하여 단 몇 번의 클릭만으로도 대량 데이터를 분석해내는 소프트웨어에 이르기까지 다양한 HBM의 전체 측정 체인은 장기 테스트에 사용합니다. 따라서, 시스템 중단 없는 안전성 있는 측정 체인을 보장합니다.

H + S의 기술자인 T.M. Schmid 에 따르면, 이러한 측면은 테스트 벤치 환경에서 현대적인 로봇의 사용과 로봇의 자유로운 움직임을 가능하게 하는 새로운 차원의 문을 열어줍니다. 따라서 예를 들면, 다양한 부하가 작용하는 상황을 다룰 수 있습니다. 굽힘 테스트, 비틀림 테스트 또는 완전한 1:1 시뮬레이션 동작이든, 부하가 작용할 수 있는 모든 상황을 작업 기계로 재현할 수 있습니다.

비법은 케이블의 재료 변화를 감지하기 위해 관련 측정 지점과 수량을 확인하고 기록하는 것입니다. 이를 위해 힘, 토크, 회전 각도와 온도 센서가 사용됩니다. HBM의 데이터 수집 시스템 QuantumX와 catman® 소프트웨어는 데이터 수집과 분석에 사용합니다.

Fatigue analysis with catman®: Classification method (peak-valley analysis)

장기 테스트의 경우, 발생하는 최대 힘이나 토크를 반복하여 정확히 파악해야 합니다. 이를 위해, 아날로그 픽업 신호는 디지털화되고 매우 정밀하고 역동적으로 기록합니다. 측정에는 수 개월이 소요되므로, 상당한 양의 원시 데이터를 분석해야 합니다.

catman® 데이터 수집 소프트웨어의 지능형 데이터 감소 방법에 힘입어, 센서 신호의 관련 최소값과 최대값만 저장되기 때문에 데이터가 상당히 감소할 수 있습니다.  동시에, 주기 카운터를 실행하여 최소값과 최대값을 평가합니다. 특정 주기 후, (지능형 트리거를 통해) 테스트를 중지할 수 있습니다. 또한, 최소 신호 값과 최대 신호 값의 통계적 추세를 온라인으로 분석하고 이벤트 또는 경보 모니터링에 포함됩니다. 가장 단순한 경우, 알람은 신호 색(청색 -> 적색)을 변경하거나 일지에 기재된 내용, 휴대폰에 전송하는 메시지 푸시 메시지(push message), 카메라 활성화, 전체 원시 데이터 저장 등과 같은 작업을 생성할 수 있습니다.

측정 중에 데이터는 정의된 ‘시간 보안 거리’에서 주기적으로 보호됩니다. 카운터는 영향을 받지 않습니다.  측정 중지를 위해, 정의된 최소값이나는 최대값의 최대 변경은 중지 트리거(stop trigger)로 활용합니다. 케이블의 수명은 달성된 ‘실제 부하 주기 수’에 달려 있습니다. 이러한 까다로운 측정과 테스트 작업에서도 프로그래밍 기술이 필요하지 않습니다. 전기 이동성은 지능형 솔루션을 요구합니다. 여기에서, H + S 는 많은 부분을 기여할 준비가 되어 있습니다. HBM은 테스트에서 도량 평가를 위한 고급 도구를 사용하여 이러한 프로세스를 지원합니다. 또한, HBM은 배터리의 성능과 효율성에 대한 분석뿐만 아니라 전기 테스트를 위한 추가 기회를 제공합니다.