Die Verbesserung der Batterielebensdauer ist nach wie vor der entscheidende Bereich bei der Entwicklung von Elektrofahrzeugen. In Anbetracht der jüngsten Durchbrüche bei der Langlebigkeit besteht die nächste Herausforderung darin, die Ladezeit für Elektrofahrzeuge zu verkürzen. Mit dem Ziel, die Ladeeffizienz zu verbessern, hat sich das von den großen europäischen und amerikanischen Automobilherstellern unterstützte Hochleistungsladen (High Power Charging, HPC) rasch durchgesetzt, um das Problem des zu langen Ladevorgangs zu lösen.

Die Serienfahrzeuge auf dem Markt haben Ladeströme zwischen 200 und 240 A und Spannungen zwischen 300 und 400 V. Die erste von zwei Möglichkeiten zur Steigerung der Ladegeschwindigkeit von Elektrofahrzeugen ist die Erhöhung des Ladestroms. In Bezug auf die thermischen Probleme, die durch die Bauteiltoleranz und den Kontaktwiderstand verursacht werden, steigt der Ladestrom bei mehr als 100 kW sehr schnell an. Dies stellt eine große Herausforderung für die Batterie und die Ladegeräte dar. Unter Umständen muss der Strom sogar 800 A erreichen, um die künftigen Supercharger mit einer Leistung von 350 bis 400 kW zu ermöglichen. Die zweite Möglichkeit ist die Erhöhung der Spannung. Beispielsweise ist der Porsche Taycan mit einem CCS-Hochspannungsladesystem mit 800 V ausgestattet und kann im Schnelllademodus in 15 Minuten auf 80 % aufgeladen werden, was eine Reichweite von mindestens 400 Kilometern bedeutet. Bei steigender Spannung ist der Stromanstieg relativ gering, so dass Probleme, wie sie beispielsweise bei thermischen Belastungen auftreten können, weniger wahrscheinlich sind.

Chroma 17040 setzt neue Maßstäbe für HPC-Batterietests

Angesichts der Entwicklung von HPC werden die Leistung der Batteriezellen, die Struktur des Batteriepacks und das Design des Batteriemanagementsystems immer anspruchsvoller und die Testanforderungen immer komplexer. Um die Effizienz des HPC-Batterietestverfahrens zu verbessern, müssen sich die Tester auf den Leistungsbedarf und das Testrisikomanagement konzentrieren.

Der Chroma 17040 kann bis zu 600 kW Leistung, 1.500 A Stromstärke und 1.000 V Spannung bereitstellen und bietet damit eine Antwort auf den kontinuierlichen Anstieg von Spannung und Stromstärke in HPC-Anwendungen. Das leistungsstarke Testsystem verwendet Stromsteuerungs-Synchronisationstechnologien, um eine verzögerungsfreie Stromwechselzeit im Parallelkanalmodus zu erreichen. Es kann Ladestationen mit Hochleistungs-Schnellladung simulieren, die BMS-Daten der Batteriepacks auslesen, das interne Batteriezellen-Gleichgewicht auswerten und vor allem die Auswirkungen auf die Nutzungsdauer testen. Alternativ kann Chroma 17040 auch auf den Batteriesimulatormodus eingestellt werden, um das Laden von EVSEs mit hohen Spannungen und Strömen zu testen.

Für das Testrisikomanagement verfügt das System 17040 über mehrere Alarm- und Schutzmodi, um die Sicherheit Ihres Personals zu gewährleisten. Das Prüfgerät hat die Anforderungen der VDE-AR-N 4105 zur Erkennung von Inselbildung erfüllt, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit der ins Netz zurückgespeisten Energie zu gewährleisten. Darüber hinaus erhielt es die CE-Zertifizierung für die Erfüllung der EU-Anforderungen in Bezug auf Anti-EMI, EMS und Sicherheit – eine Notwendigkeit für Automobilhersteller mit globalen Produktionsanlagen. Der Chroma 17040 kann die tatsächlichen Lade- und Entladekurven des Fahrzeugs laden, unter anderem für die Dauerprüfung von Elektrofahrzeugen, die Qualitätskontrolle bei der Ein- und Auslieferung von Produkten, die Forschung zur Designverifizierung und die Produktion von Batteriepacks. Zusammengefasst ist Chroma 17040 das beste System für den Test einer Vielzahl von HPC-Anwendungen.

▲Chroma 17040 Lade/Entlade-Testsystem für regenerative Hochleistungs-Batteriepacks (600kW)