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Gleichstrom-Hochspannungsmesssystem für Elektroautos

Ipetronik, Hersteller mobiler Messtechnik in der Automobilindustrie, hat ein vierkanaliges Gleichstrom-Hochspannungsmesssystem zur sicheren Spannungsmessung in Gleichstrom-Hochvoltsystemen von Elektro- und Hybridfahrzeugen entwickelt. Das "High Voltage Iso Daq" verfügt über vier galvanisch getrennte Hochspannungsteiler, die zusammen mit vier externen Sicherheitsstrombegrenzern einen Messbereich ± 1000 Volt abdecken. Die erfassten Messwerte werden mit einem 16-bit-Analog/Digital-Wandler digitalisiert und direkt auf den CAN-Bus ausgegeben. Anschließend können sie über einen Notebook/PC mit DAQ-Software oder einen Datenlogger ausgewertet werden.

Die Signalskalierung und die Messrate des neuen Systems sind einstellbar. Es unterstützt Kanal-Abtastraten von 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000 und 2000 Hertz sowie eine Summenabtastrate von maximal 8000 Hertz. Bei Anwendungen nach CAT I beträgt die zulässige Eingangsspannung 1000 Volt (Gleichstrom), bei CAT-II-Anwendungen sind es 600 Volt (Wechselstrom) bei 50 Hertz. Weitere technische Spezifikationen sind eine Dauerisolationsspannung von ± 1000 Volt, eine Testisolationsspannung (zwei Sekunden) von 3536 Volt (Wechselstrom) und eine Eingangsimpedanz von 21 Megaohm//100 Pikofarad mit Strombegrenzer und Hochvoltkabel. Die Grenzfrequenz liegt bei zirka zwei Kilohertz bei einer Messleitungslänge von einem Meter. Als Hardwarefilter kommt ein Butterworth-Filter 8. Ordnung mit 150 Hertz zum Einsatz. Die Datenausgabe erfolgt über den galvanisch getrennten CAN-2.0B-Ausgang nach ISO 11898-2 mit bis zu einem Megabit pro Sekunde. Die Messdaten haben je nach eingestelltem Datenformat eine Auflösung von 8 bit (ein Byte) beziehungsweise 16 bit (ein Word) mit oder ohne Vorzeichen. Alle Einstellungen der Messkonfiguration und die Datenerfassung erfolgen über die Windows-Software "Ipemotion".

Das neue Messystem ist in einem 130 Millimeter langen, 165 Millimeter breiten, 60 Millimeter hohen, 1370 Gramm schweren eloxierten Aluminiumgehäuse gemäß Schutzklasse IP54 untergebracht. Der Strombegrenzer hat Abmessungen von 55 mm × 26 mm × 12 mm (L × B × H) und wiegt zusammen mit dem HV-Kabel 135 Gramm. Das Messsystem benötigt eine Spannungsversorgung aus 12-, 24- oder 42-Volt-Gleichspannungs-Bordnetzen, wobei ein Betrieb bis zu einer minimalen Spannung von sechs Volt möglich sei. Es arbeitet im Temperaturbereich von -20 bis +70 Grad Celsius bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 5 bis 95 Prozent. Die Leistungsaufnahme liegt bei 7,5 Watt.
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