Elektrische Prüfsysteme für Batteriemodule
Marposs hat seine große Erfahrung im Bereich der Messungen sowie seine Kompetenz in der Automatisierung komplexer Systeme kombiniert in die Entwicklung von Prüfsystemen für Batteriemodule für Anwendungen in der Elektro-Mobilität eingebracht. Die so entstandenen Lösungen sind dazu imstande, die Funktionalität, die Leistung und die Merkmale elektrischer Sicherheit ebenso wie das Logik-Management-System zu überprüfen.
Die Systeme sind als halbautomatische Lösungen erhältlich, bei denen ein Bediener den elektrischen Verbinder manuell an das Batteriemodul anschließt, oder ebenso als vollautomatische Anwendungen, bei denen die Handhabung der Module und der Kontakt ohne menschliche Eingriffe erfolgen.
Diese Maschinen werden für Prüfungen am Ende der Linie (EoL-Modultests) in der Fertigung von Batteriemodulen sowie für Prüfungen am Anfang der Linie (BoL-Akkupacktests) in Montagelinien für Akkupacksangewandt, wobei auch die Einordnung in Klassen möglich ist.
Beispiel für einen halbautomatischen Prüfstand für Batteriemodule.
Diese besonders kompakte Lösung ist als alleinstehende Prüfstation konzipiert, die manuell beladen wird - das Beladen mit mechanischer Unterstützung ist potentiell ebenso möglich. Die Verbindung und Trennung des Batteriemoduls mit dem bzw. vom Prüfsystem erfolgt durch einen Bediener, wobei während des Anschlusses des elektrischen Kreises integrierte Sicherheitsprüfungen erfolgen. Zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen beinhalten die ständige Überwachung der Temperatur des Batteriemoduls mit einer Wärmekamera, wenn das Modul der elektrischen Betriebslast ausgesetzt ist, sowie eine Brandschutzanlage, die mit dem Netzwerk der Fabrik verbunden ist.
Das Prüfsystem ist mit robusten Verbindern ausgestattet, die für bis zu 100.000 Betriebszyklen konzipiert sind.
Die elektrischen Prüfungen am Batteriemodul beinhalten:
- Isolationsmessung und Test der elektrischen Festigkeit
- Durchgangsprüfung
- Leerlaufspannungskontrolle (OCV) und Vergleich mit interner Messung
- Kontrolle des inneren Wechselstromwiderstands (ACIR) und des inneren Gleichstromwiderstands (DCIR), Pulstest möglich
- Funktionsprüfung der Überwachungs- bzw. Managementsysteme CMC oder BMS (Cell Management Controller oder Battery Management System)
- HVIL-Sicherheitsfunktionskontrolle (High Voltage Interlock Loop, Hochvolt-Interlock-Schleife)
- Prüfung der Leerlaufspannungshomogenität der Zellen im Modul und ihrer Temperatur
- Prüfung des SOH (State-of-Health, Alterungszustand) und der internen Logik der CMC-Zellsteuerung
- Messung der Modulkapazität (statistische Kontrolle)
- Integrierbarkeit einer Messelektronik E9066 für statistische Kontrollen und Kontrolldiagramme
Diese Konfiguration eignet sich besonders gut für Pilotlinien oder für Fertigungslinien mit niedrigen bis mittleren Produktionsraten. Pneumatische Dichtheitsprüfungen oder Dichtheitsprüfungen mit Helium des Kühlkreislaufs des Moduls können ebenfalls in die elektrische Prüfung integriert werden.
Für die Massenfertigung bietet Marposs verschiedene vollautomatische Lösungen.
- Besonders robuste und flexible Architektur, auf industrieller SPS-Hardware beruhend
- Kalibrier- und Zertifizierungsverfahren für jede elektrische Messung
- Hohe Anpassungsfähigkeit an jede Modulform und Verbinderposition
- Für manuelle oder auch für automatische Aufgabe der Teile konzipiert
- Verfügbar ist eine große Bandbreite an elektrischen Prüfungen, die vom Nutzer frei konfigurierbar sind
- Auswahlmöglichkeit der aktiven Prüfung
- Energierückgewinnung am Stromnetz bei der Entladung der Module
- Rückgewinnung der Wärmeenergie, die die Flüssigkeit abgibt, für das Klimasystem des Werks im Winter
- Datenlogger in Einklang mit der Industrie 4.0
- Mögliche Anwendungen zur Klassifizierung und selektiven Montage von Modulen in das Paket
- Kompakte Bauweise
- Geringe Wartung
- Manuelle Aufgabe der Teile
- Automatische Aufgabe der Teile
- Manueller Anschluss von Strom und Signalkabeln
- Automatischer Anschluss von Strom und Signalkabeln
Abmessungen (H x B x T) | 2000 x 800 x 800 mm |
Effizienz | 98% |
Zykluszeit | abhängig vom Impulsleistungszyklus (von 3 Minuten bis 30 Minuten) |
Min. / Max. Leistungsbereich des Moduls | 1 kW / 18 kW |
Maximale Prüfleistung |
800 V, 90 A |