Sichere und effiziente Testumgebung für Hochvolt-Speichersysteme

Eine besondere Herausforderung war die limitierte elektrische Infrastruktur am Einsatzort. Trotz unterschiedlicher Betriebszustände musste sichergestellt werden, dass das Gesamtsystem einen Netzstrom von 32 A nicht überschreitet und maximal 8 kW Leistung aufnimmt. Zusätzlich durfte immer nur eine der eingesetzten Stromversorgungen aktiv sein. Eine gegenseitige Verriegelung der Geräte war daher zwingend erforderlich.

Auch die rauen Umgebungsbedingungen stellten hohe Anforderungen an das Systemdesign. Staub und Verschmutzungen machten ein robustes Rackkonzept mit entsprechendem Schutz erforderlich.

Schulz-Electronic entwickelte und realisierte ein kundenspezifisches Spezialrack für den mobilen Einsatz. In das System wurden ein bidirektionales Netzgerät SM1000-CP-45 sowie ein SM70-CP-450 integriert.

Das SM1000-CP-45 ermöglicht die kontrollierte Tiefenentladung von Hochvolt-Speichern, während das SM70-CP-450 zur Versorgung von DC/DC-Wandlern eingesetzt wird. Beide Geräte können über analoge Schnittstellen angesteuert werden und lassen sich so flexibel in bestehende Prüfabläufe integrieren.

Um den sicheren Betrieb zu gewährleisten, wurde eine intelligente Verriegelungslogik implementiert. Diese stellt sicher, dass niemals beide Stromversorgungen gleichzeitig betrieben werden können. Zusätzlich überwacht das System die Leistungsaufnahme und begrenzt diese zuverlässig auf die vorgegebenen Werte.

Für den Einsatz in der verschmutzten Umgebung wurde das Rack in Schutzart IP55 ausgeführt. Die Kühlung erfolgt über eine seitlich montierte Kühleinheit, wodurch die eingebauten Geräte vor Staub und Schmutz geschützt bleiben. Ergänzt wird das Sicherheitskonzept durch eine integrierte Isolationsüberwachung für den 1000-V-Bereich sowie eine gut sichtbare Signalampel zur Anzeige des Betriebszustands.

Mit der individuell entwickelten Racklösung erhielt der Kunde eine kompakte und sichere Testplattform für die Prüfung moderner Hochvolt-Technologien. Die Lösung ermöglicht reproduzierbare Tests von Batteriespeichern und Leistungselektronik bei gleichzeitig hoher Betriebssicherheit und optimaler Nutzung der vorhandenen Infrastruktur.

Einsatzmöglichkeiten und Zukunftspotenzial

Die entwickelte Lösung eignet sich nicht nur für das Laden und Entladen von Hochvolt-Speichersystemen, sondern auch für die Prüfung bidirektionaler DC/DC-Wandler, elektrischer Antriebssysteme sowie zur Batteriesimulation.

Mit dem steigenden Bedarf an Tests für Elektromobilität, Energiespeicher und Leistungselektronik unterstützt das System zentrale Zukunftstrends in der Entwicklung und Validierung moderner elektrischer Energiesysteme. Dadurch bietet die Lösung vielfältige Einsatzmöglichkeiten in Forschung, Entwicklung, Produktion und Qualitätssicherung.