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E-Mobilität: Umwelt- und Schwingungsprüfungen

Batterie AA mit Autoabbildung auf der Seite
Batterietests

Die Ära der e-Mobilität hat begonnen - mit neuen Herausforderungen für Hersteller und Ingenieure. Batteriebetriebene Elektrofahrzeuge fahren anders und hören sich anders an. Sicherheit ist ein Schlüsselfaktor für batteriebetriebene Elektrofahrzeuge, insbesondere mit steigender Kapazität der Batterien. Komponenten und Subsysteme sind Schwingungen, mechanischen Schocks und Temperatur­schwankungen ausgesetzt. Es gilt, durch realistische Umweltprüfungen und -simulation die Sicherheit empfindlicher Lithium-Ionen-Batterien zu gewährleisten und gleichzeitig Material- und Geräuschveränderungen zu meistern. Das m+p VibControl Schwingregelsystem und seine digitale I/O-Steuerungssoftware m+p VibUtil bieten alles für diesen wichtigen Schritt in die Zukunft. Sie simulieren reale mechanische Schocks und Vibrationen mit höchster Genauigkeit. Gleichzeitig können Klimakammern und Batterietestmodule von Drittanbietern synchronisiert und z. B. Ladevorgänge simuliert werden.

Schwingregelsystem für jedes Fahrzeugverhalten

Vibrationstests sind eine wichtige Komponente in Forschung, Entwicklung und der Qualitätssicherung. Ohne Umwelt- und Schwingungsprüfungen hätten wir niemals die hohe Langlebigkeit von Fahrzeugen erreicht, die wir heute im Automobilbau als Standard ansehen. Der rasante Einzug der e-Mobilität stellt neue Herausforderungen. Die mit Lithium-Ionen-Batterien verbundenen Risiken sind hinlänglich dokumentiert.

Je realistischer Sie Ihre Umweltprüfungen und -simulation gestalten, desto geringer sind Ihre Kosten für spätere Neuentwicklungen. Das m+p VibControl Schwingregelsystem unterstützt alle normrelevanten Anregungsarten und liefert präzise Daten über den Testverlauf. Darüber hinaus haben Sie mit der I/O-Steuerungssoftware m+p VibUtil die Möglichkeit, Ihre Testfolgen vollständig zu automatisieren.

Screenshot zeigt rote und grüne LEDs und Text in vier Fensterbereichen
m+p VibUtil: Interaktion mit den digitalen Ein- und Ausgängen

Testautomatisierung und Simulation

Mit m+p VibUtil lassen sich Testfolgen nicht nur komplett automatisieren, sondern auch digitale I/O-Steuersignale senden und empfangen, mit denen Ereignisse im gesamten Aufbau der Klimakammer und des Batterie-Testmoduls ausgelöst werden können. Sobald beispielsweise die Klimakammer eine definierte Temperatur erreicht hat, löst m+p VibUtil im Akkutestmodul einen Vibrationstest sowie einen Entladezustand aus. Nach Abschluss des Tests kann es zurück in die Kammer oder das Prüfmodul kommunizieren, um das nächste Ereignis auszulösen, wie z. B. eine Temperaturänderung oder das Umschalten des Prüfmoduls in einen Ladezustand.

Neue Herausforderungen für die Ingenieure

Fast alle großen Automobilhersteller haben bereits Termine verkündet, ab denen sie ganz auf den Bau von Verbrennungsmotoren verzichten. Mit der e-Mobilität werden die Karten neu gemischt. Selbst kleine Hersteller und Startup-Unternehmen bekommen die Chance auf einen Durchbruch im vielleicht bedeutendsten Industriezweig Europas. Batteriebetriebene Elektrofahrzeuge werden in ihrer Qualität nicht mehr allein am Markennamen beurteilt, sondern an der subjektiven und objektiven Kundenwahrnehmung.

Im Rennen um die Marktspitze bedeutet jede Rückrufaktion einen Imageverlust. Dabei wachsen die Aufgabenfelder der Ingenieure, die neue Materialien, innovative Antriebssysteme, erweiterte Assistenzsysteme und neuartige Ladetechnik mit in die Gleichung einbeziehen müssen. Nie wurden für Umwelt- und Schwingungs­prüfungen so detaillierte Daten benötigt wie für Produktentwicklungen am Beginn der e-Mobilität.

Vorteil durch Leistung

Seit mehr als 30 Jahren gibt das m+p VibControl Schwingregelsystem Herstellern in der Automobilindustrie, der Elektroindustrie, dem Energiesektor und vielen anderen Branchen einen entscheidenden Marktvorteil. Als Testingenieure profitieren Sie von den unzähligen Verbesserungen, die m+p im Laufe der Jahre für neue, aufregende Technologie­entwicklungen bereitgestellt hat.

Unser leistungsfähiges System versetzt Sie in die Lage,

  • das Zusammenspiel einzelner Komponenten zu testen
  • sequenzielle Testreihen mit verschiedenen Szenarien zu fahren
  • hohe Kanalzahlen über mehrere Messgeräte exakt zu regeln und zu überwachen
  • die Synchronisation mit Klimakammer und Batterietestmodulen zu steuern
  • realistische Ladezyklen, Bergfahrten und Verkehrsbedingungen zu simulieren
  • gleichzeitig I/O-Steuersignale zu senden und zu empfangen
  • Signale in hoher Genauigkeit zu erfassen und auszuwerten
  • Ergebnisse übersichtlich aufzubereiten und darzustellen

Relevante Testnormen für den Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien

Batteriebetriebene Elektrofahrzeuge und die Zuverlässigkeit der darin verbauten Lithium-Ionen-Batterien sind nur die eine Seite der Medaille, die wirtschaftliche. Die andere Seite besteht aus gesetzlichen Vorschriften, dem Einhalten von Normen und den Nachweispflichten gegenüber Behörden. m+p VibControl gibt Ihnen die rechtskonformen Werkzeuge an die Hand, um mit Ihren Umweltprüfungen und -simulationen alle relevanten Normen und Vorschriften zu erfüllen.

Präzise, wiederholbare Umwelt- und Schwingungsprüfungen

Anspruchsvolle Endkunden und fortwährende Anpassungen an Umweltnormen fordern von Herstellern kontinuierliche Verbesserungen im Bereich der e-Mobilität. Mit unserem ausgereiften Schwingregelsystem behalten Sie Ihren Fortschritt fest in der Hand. Ein Testsystem wie unser m+p VibControl Schwingregelsystem erlaubt Ihnen die zuverlässige Planung, Durchführung und Dokumentation aller relevanten Umweltprüfungen unter einer intuitiven Oberfläche. Teilen Sie diesen Beitrag gern mit Ihren Fachkollegen und all jenen, die Sie von der Bedeutung einer schnellen Produktentwicklung überzeugen möchten.

 

Lesen Sie mehr in dem Artikel “Vibration Test Technology”, Automotive Testing Technology International, September 2019.

 

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