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HORIBA FuelCon GmbH

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Mitarbeiterin schiebt ein Batteriepack zu einem Prüfstand für Batteriepacks und -module
Branche – Automotive
Branche – Energieversorgung
Branche – Schifffahrt
Branche – Luft- und Raumfahrt
Branche – Forschung und Entwicklung

Testsysteme für Batteriepacks und -module

Für das Testen von Batteriepacks und -modulen hat HORIBA FuelCon den Prüfstand Evaluator B entwickelt. Der Evaluator B ermöglicht durch bewährte IGBT-Technologie einen Einsatz im Leistungsbereich bis 1.000 kW.

Wie alle Testsysteme der Evaluator B Serie eignet sich der Evaluator B für die Untersuchung von Batterien verschiedenster Technologien und lässt sich, basierend auf einem ausgefeilten Sicherheitskonzept, speziell auf Ihre Testanforderungen und Endanwendungen abstimmen.
 

Wir bieten:

  • Leistungsfähige Prüflaufentwicklung mit TestWork Bedienoberfläche
  • Spezielle Sicherheitsmaßnahmen für Spannungen > 60 V

• energiesparende Rückspeisetechnologie

Modernste IGBT-Technologie ermöglicht bei diesen Lade-Entlade-Einheiten die Rückspeisung der Entladeenergie in die vorhandene Netzinfrastruktur. Das spart laufende Kosten im Prüfstandsbetrieb.

Typische Gesamtwirkungsgrade von mehr als 95 % ermöglichen den Verzicht auf Wasserkühlung für die Restwärmemenge und reduzieren damit den Investitionsbedarf in die Laborinfrastruktur.

Alle Ausgänge verfügen über eine galvanische Trennung und zeichnen sich durch eine hohe Regeldynamik und äußerst geringe Restwelligkeit aus.

• Dynamik und Sicherheit durch den Lade-Entlade-Controller

Über den Controller sind alle Lade-Entlade-Einheiten von HORIBA FuelCon auch ohne PC bedienbar. Das klar strukturierte Grafikdisplay zeigt auf den ersten Blick Soll- und Istwerte von Kanalstrom, -spannung und -temperatur.

Die intuitiv bedienbaren Tasten erlauben das Setzen von Sollwerten, Grenzwerten oder Regelparametern im Handbetrieb. Dies ermöglicht in großen Prüffeldern einen komfortablen Einrichtbetrieb des jeweiligen Prüflaufs.

Der intelligente Controller überwacht alle Grenzwerte unabhängig von Bedien-PCs und Steuergeräten und veranlasst bei Überschreitung das sofortige Freischalten des Prüflings.

Mit Hilfe der von HORIBA FuelCon speziell für Batterietests entwickelten Sequenzer-Technologie steuert der Controller in Eigenregie Prüfabläufe, puffert Istwerte und realisiert die Kommunikation mit Datenservern oder Steuergeräten.

• Prüfkammern oder Thermokammern bis Hazard-Level 7

Das Kammerkonzept wurde von uns speziell für die Prüfung von Hochleistungszellen und von sicherheitskritischen Entwicklungsmustern konstruiert.

Zur Gewährleistung eines unbedenklichen Prüfaufbaus stehen Edelstahlfächer oder geschlossene Prüfkammern mit Sichtfenstern in verschiedenen Baugrößen zur Verfügung.

Das Kammerkonzept umfasst verschiedene Ausstattungsmerkmale:

  • Diskontinuierliche Inertisierung
  • Überwachungssensorik
  • Druckentlastung
  • Minimierte Brandlast und feuerfeste Bodenisolierung
  • Prüflingstemperierung


Für die Durchführung von Versuchen im Kryobereich oder bei Validierungen unter Normklima integrieren wir Standardkammern etablierter Hersteller in das bewährte Sicherheits- und Steuerungskonzept.

• Integrierte Impedanzspektroskopie für Batterien

Zur Charakterisierung von elektrochemischen Vorgängen, Materialoptimierung oder Analyse von Alterungseffekten von Batterien ist die Impedanzspektroskopie eine der effektivsten Methoden. Es lassen sich sehr vorteilhaft die verschiedensten Einflussfaktoren erkennen.

Der Impedanzspektrumanalysator TrueData-EIS ermöglicht die Impedanzspektroskopie als Einzelgerät oder Komponente in dem Batterieteststand Evaluator B. In einem Evaluator B Teststand kann vollautomatisch die Batterie geladen/entladen und dabei vollautomatisch das Impedanzspektrum gemessen werden.

  • Impedanzspektrum z.B. bei 100 %, 80 %, 60 % State-Of-Charge (SOC)
  • Impedanzspektrum z.B. nach 50, 100, 150 Zyklen
  • Impedanzspektrum z.B. nach einer Belastungsphase in einem Belastungszyklus
     

Besonders bei Hybrid-Batterien ist das Verhalten bei starker dynamischer Beanspruchung von Interesse. Der Innenwiderstand einer Batterie bestimmt maßgeblich den maximalen Strom, der vor allem bei impulsförmiger Belastung von Bedeutung ist.

Einige Standardtests, wie der "FreedomCAR-Battery-Test", erfordern komplette Impedanzspektren vor und nach dem Test sowie Impedanzmessungen während der Zyklen.

Applikationen:

  • Charakterisierung von elektrochemischen Vorgängen
  • Elektrodenoptimierung
  • Elektrolytoptimierung
  • Untersuchung von Alterungseffekten
  • Optimierung der Verluste bei Selbstentladung
  • Optimierung des Batteriemanagements
  • Bestimmung des Innenwiderstands
  • Untersuchung von Elektrolytverlusten
  • Erhöhung der Lebenszeit
  • Fertigungskontrolle


Das Impedanzspektrometer TrueData-EIS ist optimal für Batterieuntersuchungen ausgelegt. Der hohe DC-Strombereich bis zu 1.000 A zusammen mit äußerst kleinen Impedanzbereichen garantieren optimale Messbedingungen. Es kann das typische Impedanzspektrum für den Test von Batterien im Bereich von 200 µHz bis 100 kHz bestimmt werden.

Zusammen mit dem Multiplexer TrueData-MUX können verschiedene Zellen einer Batterie gleichzeitig untersucht werden. Es lassen sich Daten für die Optimierung des Batteriemanagements ermitteln.

Die Integration der Impedanzmessung in den Evaluator-B Teststand ermöglicht die automatische Impedanzmessung bei verschiedenen Ladezuständen.

Es lassen sich auch komfortabel und vollautomatisch die Impedanzen bzw. Innenwiderstände bei unterschiedlichen Leerlaufspannungen von frischen und gealterten Batterien bestimmen und darstellen (Bsp. Lithium-Ionen-Batterie).

• Integration von Zusatzausrüstung zur Produktvalidierung

Innerhalb verschiedener Designprozesse, bei Designmodifikationen oder innerhalb der Massenfertigung sind Validierungsprüfungen notwendig. Diese Prüfungen simulieren typische klimatische, elektrische und mechanische Einflüsse.

HORIBA FuelCon bietet hier ein breites Spektrum an Lösungen, die auf die jeweiligen Anwendungsbedingungen abgestimmt sind:

  • Lade-Entlade-Einheiten mit Klimakammer
  • Lade-Entlade-Einheiten mit Rütteltischen
  • Kopplung von Klimakammern und Rütteltischen
  • Parameterabgleich mit Steuergeräten
  • Kommunikation mit Batterie-Managementsystemen
  • Restbussimulation

• EOL-Prüfzellen

Eine Qualitäts- und Parameterprüfung der gefertigten Einheiten ist nach der Batterie- und Packmontage notwendig. Für diese Aufgabenstellungen bietet HORIBA FuelCon halb- oder vollautomatische Testsysteme an.

Diese Testzellen werden in der Regel kundenspezifisch konzipiert und realisiert und verfügen über die folgende Grundausstattung:

  • Werkergerechte Bedienerführung über Touchpanel
  • Vollautomatische Abläufe über "Ein-Knopf-Bedienung"
  • DMC-Scan einschließlich Anbindung an Fertigungsdatenbanken
  • Manuelle oder vollautomatische Adaptierung
  • Funktionsprüfung
    • Leistungstest
    • Elektrische Prüfung einschließlich Isolationstest
    • Prüfung und Kalibrierung des BMS
  • Integration in Fertigungsautomation

• Einbindung und Test von BMS

Nach der Batterie- und Packmontage ist eine Prüfung der Qualität und Parameter der gefertigten Einheiten erforderlich. HORIBA FuelCon bietet hierfür halb- oder vollautomatische Testsysteme an.

Diese Testzellen verfügen über die folgende Grundausstattung:

  • Werkergerechte Bedienerführung über Touchpanel
  • Vollautomatische Abläufe über "Ein-Knopf-Bedienung"
  • DMC-Scan einschließlich Anbindung an Fertigungsdatenbanken
  • Manuelle oder vollautomatische Adaptierung
  • Funktionsprüfung
    • Restbussimulation
    • Test des Schaltverhaltens
    • Überprüfung des Reaktionstimings
    • Elektrische Prüfung einschließlich Isolationstest
    • Kalibrierung
  • Integration in Fertigungsautomation


Weitere detaillierte Informationen erhalten Sie in dem technischen Datenblatt.

Oder rufen Sie uns an! Wir besprechen gern Ihre Anforderungen.