News - Bauteil-/Halbleiter-Test

Prüfstand für Batterien unterschiedlichster Größen

23. März 2010 - FuelCon AG präsentiert mit dem Evaluator-B einen Batterieteststand zum vollautomatischen Evaluieren von Batterien, Super-Kondensatoren und Energiemanagementsystemen. Dazu gehören Funktionen wie Laden und Entladen mit konstantem Strom, konstanter Spannung oder Leistung sowie frei definierbaren Anwenderprofilen (Fahrzyklen, Dynamic Stress Test [DST], etc.). Es können sowohl kleine Batterien als auch große Batterien und Batteriesysteme für Elektrofahrzeuge (EV) oder Hybridfahrzeuge (HEV) getestet werden.

Untersuchungen zur Lebensdauer, zum Wirkungsgrad oder zur Zyklenfestigkeit unterliegen mit steigender Speicherkapazität des Batteriesystems auch steigenden Gefahren für Personen, Labor und Prüfling. Für die Entwicklung einer leistungsfähigen Batterie spielen daher Sicherheitsaspekte bei Batterietests bereits während der Forschungsphase eine zentrale Rolle. Vor allem die Lithium-Ionen-Technologie, die aufgrund ihrer hohen Energiedichte eine Favoritenrolle für Anwendungen im Automobil einnimmt, birgt erhöhte Sicherheitsrisiken. Bei Lithiumbatterien ist neben der tatsächlich entnehmbaren elektrischen Energie ein Vielfaches der Energie auch in den Batteriekomponenten gespeichert. Bei Missbrauchsprüfungen aber auch bereits bei Performance-Tests an Batterien besteht die Gefahr, dass diese Energie freigesetzt wird.

Die Anforderungen an ein geeignetes Testsystem sind entsprechend hoch und erfordern ein ausgefeiltes Sicherheits- und Überwachungssystem. Dabei ist nicht nur die kontinuierliche Erfassung der Zellspannung und Stromstärke von Bedeutung, sondern auch Messungen der Temperatur und des Ladezustands. Dadurch kann ein "Thermal runaway" der Batterie vermieden werden

Entsprechend den hohen Ansprüchen der Industrie verfügt die Teststandsreihe "Evaluator-B" der FuelCon AG über umfangreiche Sicherheitsfunktionen. So steht zum Beispiel ein weites Spektrum an Prüfkammern für Untersuchungen gemäß Hazard-Level 3 bis hin zu Hazard-Level 7 steht zur Verfügung. In diesen Prüfkammern sorgen verschiedene Sensoren wie zum Beispiel Rauchdetektoren oder eine automatische Türkontrolle für zusätzliche Sicherheit. Verletzungen von Personen oder Schäden der Laborumgebung können somit vermieden werden. Die für die Entwicklung eines optimalen Thermomanagements der Batterie sowie für Umweltsimulationen werden Temperatur- bzw. Klimaprüfkammern benötigt. Auch diese sind mit einer in den Prüfstand integrierten Sicherheitsausstattung versehen. Angefangen von einer automatischen Spülung mit Inertgas bis hin zu einem CO2 - Feuerlöschsystem.

Die zugehörige Software FuelWork ermöglicht eine komfortable Bedienung mit einem einfachen manuellen Bedieninterface sowie einer Programmiersprache auf VBA-Basis und einer SQL-Datenbank zur Messdatenverwaltung. Das System ist skalierbar und kann bis auf 1.200A und 150kW erweitert werden.

Die im Batterieteststand integrierbare Impedanzspektroskopie ermöglicht die vollautomatische Batteriediagnose während der Lade/- und Entladevorgänge. Zusammen mit einem Multiplexer können auch einzelne Zellen während der Testung diagnostiziert werden.

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