SOMA Case Study 800V E-Mobility

E-MOBILITY 800 V+ TECHNOLOGIE Mehr Power für den Antrieb von E-Autos Vollautomatische Testanlage für Antriebsregler E-Mobility 800 V+ Technologie In Schalksmühle ist eine Möglichkeit entwickelt worden, einen leistungsstärkeren Antrieb im Bereich E-Mobility (800V+) auf Herz und Nieren zu prüfen. Das Ergebnis ist für die Branche richtungsweisend. „Wir als One-Stopp Partner kümmern uns um alles. Das heißt, wir entwickeln mit dem Kunden gemeinsam den besten Weg zum Testen des Produktes“, erklärt SOMA-Vertriebsleiter Wolfgang Thater. Entsprechend kann das Unternehmen aus Schalksmühle auf langjährige Erfahrung im Bereich der E-Mobilität zurückgreifen. Nun ist für einen namhaften Automobilzulieferer ein neues, wei- teres Antriebsreglertestsystem entwickelt und gebaut worden. Die „Vollautomatische Testanlage für Antriebsregler E-Mobility 800 V+ Technologie“ vom Unternehmen aus dem Sauerland schreibt die Geschichte erfolgreich umgesetzter Testanlagen für Leistungslektroniken fort. Seit vielen Jahren ist die SOMA GmbH ein anerkannter Partner im Bereich der E-Mobilität. Hier ist sie Pionier im Bereich des Leistungselektroniktest und baut auf die Erfahrung vieler umgesetzter internationaler Projekte auf. Beim aktuellen Projekt lag die Herausforderung in der Umsetzung der hohen Spanungsanforderung von 800V. Dieser als auch als „Turbo“ für die Elektromobilität“ bezeichnete Technologiesprung ermöglicht es, dass sich die Akkus an der Ladestation schneller wieder aufladen lassen. Und hier pro- fitiert ein Oberklassefahrzeug genauso von den gewaltigen Energieströmen, die ein 800-Volt-Bordnetz verarbeiten kann, wie ein Rennwagen. Es zeichnet sich ab, dass sich bei künf- tigen Premiumfahrzeugen oder Sport-Stromern die 800-Volt- Architektur etabliert, wohingegen im Volumenmarkt weiterhin die 400-Volt-Architektur Standard bleibt. Test more – feel better Doch bevor die leistungsstärkere Antriebstechnik auf 800 Volt und mehr erhöht werden kann, muss die Technik geprüft werden. „Bei einem vorgelagerten Sicherheitstest wird Spannungsfestigkeit, Isolationswiderstand, Ground Bond und vieles mehr getestet“, beschreibt Thater den Inhalt des Tests. Ebenfalls wird die Funktionalität getestet. Für den Leistungstest werden Motor und Elektronik simuliert, um mögliche Fehlerfunktionen zu ermitteln. Weiterhin wird ein sogenannter „Low Voltage Test“ durchgeführt. Etabliertes SOMA- Testverfahren kommt zum Einsatz Hierfür werden die etablierten Standardmesseinheiten SOMA-TSA genutzt und weitere Tests sowie Analysen durchgeführt, um die bestmögliche Testabdeckung zu gewährleisten. Mit einer kalibrierbaren Anzahl von Mess- und Stimulationssystemen, innovativen Multiplex und Lastmodulen und wechselbaren prüflingsspezifischen „Frontend“-Einschüben kann die Prüfsoftware dabei an die Prüflingshardware angeglichen werden. Diese, in der Kanalanzahl skalierbare und auf Standardkomponenten und Bussystemen basierende Funktionsprüfung, hat sich vielfach im Produktionseinsatz bewährt. Aufgrund der offenen Architektur und damit verbundenen Flexibilität ist die Prüftechnik früheren, nicht standardisierten Lösungen überlegen. Abschließend findet ein variantenspezifisches Flashen von fahrzeugtypischer Software statt. 66

Kontaktierung des Prüf- lings: Eine besondere Herausforderung Neben der klassischen Kontaktierung von Kommunikationspins ist es besonders bei Leistungselektroniken wichtig geschirmte erklärt Thater. So kann die Energie-Nutzung durch eine opti- male Auswahl der einzelnen Komponenten gesenkt werden. „Wir haben ein besonderes Technologie-Knowhow in den Bereichen Kontaktierung, Stimulation bei hohen Spannungen, hohen Strömen und hohen Belastungen, Messtechnik, Auswertung, Industrialisierung, Softwareerstellung, Prüftechnik und Anlagensoftware, Robotik und Vision“, beschreibt Thater das Tätigkeitsumfeld des Unternehmens. Auch das Projektmanagementteam besteht aus Experten im Bereich der Adaptionen zu erstellen, um Störungen aus dem Produkt und Technologie. Ein Schulungs- und Zertifizierungszentrum ist der SOMA- Academy angeschlossen. Ebenfalls reist das Service- und Inbetriebnahme Team direkt zu dem Kunden und installiert die entsprechenden Technologien direkt vor Ort. Hierbei handelt es sich um Anlagengrößen von manuellen Arbeitsplätzen bis hin zu voll automatisierten Großanlagen. Mit diesem Angebot ist SOMA der perfekte Ansprechpartner bei der Konzeption von Testverfahren und Produkten. „Wir sind Ansprechpartner für Entwicklung, Fertigung sowie Gewährleistung und Analyse“, sagt Thater. Auch in der Automobilindustrie ist das Unternehmen seit fast 50 Jahren tätig und kann auf entsprechende Erfahrungen zurückgreifen. der Anlage fernzuhalten. Dies in der Kombination mit sehr hohen Strömen und Spannungen zu realisieren ist eine der besonderen Herausforderungen der Applikation. Zum Glück trifft dies auf eine der Kernkompetenzen der Soma, die sich u.a. in diesem Bereich als etablierter Problemlöser auszeichnen konnten. Prüf- und Anlagensoftware Dem Anlagenbediener werden über das User Interface alle relevanten Prozessparameter wie Testzeit/- und Ergebnisse, Grenzwerte, Stückzahl, First Pass Yield, Wartungshinweise uvm. angezeigt. Der komplette Funktionsumfang der SOMA Funktionsprüfung ist in Bibliotheken mit modularen Softwarebausteinen abgebildet. Somit lassen sich eine Vielzahl von Entwicklungsumgebungen einbeziehen, die bei der Erstellung von automatischen Prüfabläufen zur Anwendung kommen. Tests sind gut verlaufen Der letzte Arbeitsschritt besteht aus Etikettierung oder Laserbeschriftung, Aufbringung von Sicherheitslabels und Typenschildern. „Das passiert entweder vollautomatisch oder manuell“, so der Prokurist, „Dabei gehen wir immer in der Reihenfolge Sicherheitstests, Funktionstests und Etikettierung vor.“ Ebenfalls hat die Tochtergesellschaft des KOSTAL-Konzerns ein großes Wissen, wenn es um Medienimplementierung geht. In diesem Fall geht es um die Verbindung von Wasser und dem Frostschutzmittel Glykol. Um das richtige Verhältnis für eine optimale Kühlung des Antriebs zu ermitteln, wird bei einem Temperaturspektrum zwischen -20 und +120 Grad getestet. „Wir achten bei unseren Projekten auch auf die Energiekosten“, 9