Live-Messung sicher per Fernzugriff und App visualisieren, steuern, analysieren
Elektro- und Hybridfahrzeuge sollen jederzeit nachhaltig, umweltschonend und vor allem eines sein: sicher. Das gilt auch für den unglücklichen Fall eines Unfalls. Denn anders als bei Autos mit Verbrennungsmotor ist es bei einem E- oder Hybridfahrzeug möglich, dass die Karosserie nach einer Kollision unter Strom steht. Aber auch ein plötzlicher Brand – ausgelöst durch die Fahrzeugbatterie – birgt ein hohes Gefahrenpotenzial. Da dies sowohl für Insassen als auch für Rettungskräfte lebensgefährlich ist, müssen diese Szenarien unbedingt vermieden werden.
Die Herausforderung
Um der Gefahr von Spannungsschlägen und Feuer zu entgehen, überprüfen diverse Automobilhersteller die Zuverlässigkeit der entsprechenden Sicherheitsmechanismen in Elektro- und Hybridfahrzeugen bei Crashtest-Versuchen.
Der Fokus liegt zum einen auf den Abschaltmechanismen, die auf das Hochvolt- und Batterie-System zugreifen und diese bei einem Unfall spannungsfrei schalten sollen. Zum anderen wird der Schwerpunkt auf die Überwachung der Temperatur-Entwicklung der Fahrzeugbatterie gelegt, damit es im Fall einer Überhitzung nach dem Crash nicht zu einem Fahrzeugbrand kommt.
Die Anforderung
- 1 bis n Fahrzeug-CAN-Busse
- Steuergerät-Protokolle XCP und CCP
- Automatische Ferndatenübertragung in die Datenbank
- Event-gesteuertes Speichern auf MDF4-Basis
- Drahtlose Visualisierung der Live-Messdaten: vor, während und nach dem Crash
Unsere Lösung
Zur Überprüfung der Abschaltmechanismen direkt nach der Kollision wird der Datenlogger IPEhub2 verwendet. Dabei werden die CAN-Bus-Daten aus dem Hochvolt- und Batterie-System aufgezeichnet und über die WiFi-Schnittstelle zur Live-Visualisierung zum Messrechner der Versuchsingenieure übertragen. Beim Crash kann sofort festgestellt werden, ob sämtliche Schutzfunktionen intakt sind und ausgelöst wurden. Im Optimalfall greift die Isolationsüberwachung und das HV-System wird spannungsfrei geschaltet.
Im weiteren Verlauf kommt der IPElog2 zur Langzeitüberwachung der Temperatur-Entwicklung der Fahrzeugbatterie zum Einsatz. Hierbei wird über diverse Verrechnungen sowohl der Gradient des Temperaturanstiegs als auch die maximal erreichte Temperatur der Batterie überwacht. Im Fehlerfall oder bei Überschreiten definierter Grenzwerte kann über Digitalausgänge oder E-Mail-Versand ein Alarm ausgelöst werden.
Sollten bei Testanforderungen - zusätzlich zu den Bus-Daten - hochfrequente Analoggrößen relevant werden, können beispielsweise die IPETRONIK X-Module mit bis zu 400 kHz zum Einsatz kommen. Dies ist ebenso für Anforderungen im HV-Bereich möglich.
Die Vorteile
Die Sicherheit des Teams steht immer an erster Stelle. Die Applikation mit dem IPEhub2 ermöglicht die kabellose - und somit sichere - Überwachung des Crashtests. Auch im zweiten Versuchsabschnitt, in dem der IPElog2 zum Einsatz kommt, ist eine stete Präsenz des Teams vor Ort nicht notwendig. Sollte es zu einer Grenzwertüberschreitung kommen, ermöglicht die Alarmfunktion ein rechtzeitiges Eingreifen.
- Aufzeichnung von 1 bis n CAN-Bus-Netzwerken
- Autarke Datenspeicherung
- WiFi-Schnittstelle und MQTT-Schnittstelle zur Online-Visualisierung (mit IPEmotion Software)
- Kabellose Verbindung zu mobilem Endgerät (via IPEmotion App)
- Externe Alarmierung über Digitalausgänge und/oder Email-Versand
