Die Elektrifizierung macht vor dem Markt für Off-Highway- und Nutzfahrzeuge nicht halt. Mit HAWE Hydraulik finden diese einen Systempartner, der das komplette Know-how für Hydraulik und Elektrifizierung aus einer Hand anbietet.

Speziell für den Einsatz in Off-Highway Arbeitsmaschinen konzipiert sind die Lithium-Ionen Batteriepacks von HAWE Mattro – geeignet für den Antrieb der Arbeitshydraulik und der Traktionsbatterie. 

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800V-Antriebe ermöglichen kurze Ladestopps, schaffen aber auch Herausforderungen für Entwicklungs- und Testingenieure und deren technische Setups.

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Laden wie Tanken? 800V EV-Antriebe auf dem Vormarsch

Eine der Herausforderungen bei E-Fahrzeugen ist das Batteriegewicht. Analog Devices geht dabei mit einem drahtlosen Batteriemanagement-System neue Wege.

Lotus setzt bei E-Fahrzeugen auf drahtloses Batteriemanagement | Batteriegewicht senken für leistungsstarke Elektrofahrzeuge | ➤ Jetzt Fachartikel lesen!

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Elektronische Bauelemente

Die Zukunft leistungsstarker Elektroautos im Blick

Vector und der Sensorik-Spezialist AST International bieten ab sofort eine gemeinsame Lösung bei der Entwicklung von DC-Ladesäulen an. Dabei werden die Kompatibilität der Kommunikationsprotokolle der Vector Ladecontroller vSECC und der AST DC Meter sichergestellt.

Die Partnerschaft von AST International und Vector resultiert in schnelleren Entwicklungsprozessen von DC-Ladesäulen bei Kunden. V.l.n.r.: Jan Heuser (Director Sales & Project Management, AST International), Marvin Stoll (Key Account Manager, AST International), Rebekka Jentzsch (Produktmanagerin vSECC, Vector), Peter Guse (Business Development Charging Solutions, Vector)

Schnellere Entwicklungsprozesse von DC-Ladesäulen

Der Juli zeichnete sich nicht nur durch viel Sonnenschein, sondern auch durch Premieren und Neuregelungen aus, die den Pkw- und Lkw-Fahrern das Leben leichter und sicherer machen. Was darüber hinaus im Juli passiert ist, verrät Ihnen unsere Bilderstrecke.

Safety / Security

KFZ-Regelsysteme (Motor, Fahrwerk, Komfort, Licht, Getriebe)

Fahrerassistenzsysteme / Automatisiertes Fahren

Connectivity (Bussysteme, Telekommunikation, 4G / 5G, WLAN)

Das war im Juli für die Automotive-Branche wichtig

Mahle präsentiert auf der IAA Transportation 2024 einen bionischen Hochleistungslüfter, der Nutzfahrzeuge deutlich leiser macht.

Das Design der Lüfterblätter wurde Eulenschwingen und -federn nachempfunden. So werden Geräuschverwirbelungen minimiert, der Lüfter wird wesentlich leiser und effizienter.

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Elektromobilität im Nutzfahrzeug

KI (Künstliche Intelligenz)

Leise wie der Flügelschlag einer Eule

Stäubli Electrical Connectors strebt danach, bei schweren E-Fahrzeugen die schnellstmögliche Ladeleistung zu realisieren . Dafür haben Stäubli Electrical Connectors und Leoni mehrere Tests in Leonis Testzentrum durchgeführt.

Stäubli Electrical Connectors und Leoni haben mehrere Tests in Leonis Testzentrum durchgeführt, darunter mehr als fünf strenge Testwochen für Stäublis nächste Generation des automatischen Schnellladesteckers QCC.

Ladetechnologie für schwere Nutzfahrzeuge

Simulationslösungen für Transporter und Trucks machen es möglich, die E-Mobilität auch im Transportwesen schneller und effizienter auf die Straße zu bringen.

Simulationslösungen wie TruckMaker unterstützen das Transportwesen in der Transformation Richtung E-Mobilität.

Software / Betriebssysteme / KI

Ladesäulen / Ladekonzepte

Softwareentwicklung

Sensortechnik

Beratung und Consulting

OEM Supplier

Mit Simulation den Schritt in die Elektromobilität wagen

Immer mehr Elektro-Fahrzeuge kommen mit 800V Batterien auf den Markt. Den Vorteilen wie schnelleren Ladezeiten, höheren Fahrleistungen und einer Gewichtsersparnis gegenüber 400V Batterien, steht der Aspekt einer noch unzureichenden 800V Ladeinfrastruktur gegenüber. Eine Lösung dafür bietet die Preh Group

Beispiel eines kombinierten Booster-Wandlers für 800-V-Fahrzeuge.

Flexibel mit 800V laden – fast überall

Der diesjährige Electric Vehicle (EV) Index von HERE Technologies und SBD Automotive zeigt Dänemark als neuen Spitzenreiter in Europa.

Ladesäulen

Deutschland rutscht beim Ausbau der Infrastuktur in Europa auf Platz 5

Der September war geprägt von zwei großen Branchenereignissen, der iaa transportation und dem jährlichen Main Event von The Autonomous. Was sonst noch los war, zeigen wir Ihnen in unserer monatlichen Bildergalerie!

Auch wenn das Oktoberfest für viele das Event des Septembers ist, spielen für die automotive-Branche andere Termine eine Rolle – bei denen geht es dann auch voran und nicht nur im Kreis:

Das war im September aus automotive-Sicht wichtig

Der Bestand an bidirektional-fähigen E-Autos beträgt mehr als 166.000 und wächst stetig. Gleichzeitig sind die bidirektional-fähigen Wallboxen im Kommen. Nutzt man die Flexibilität der E-Auto-Batterien sinnvoll, könnte man laut einer Potenzial-Analyse von E.ON Deutschland 1,75 Millionen Haushalte zwölf Stunden lang mit Energie versorgen.

Zwölf Stunden Strom für 1,7 Mio. Haushalte mit der Schwarmbatterie

Die Voraussetzungen für den Einsatz hochautomatisierter Nutzfahrzeuge sind gut, denn weltweit herrscht akute Fahrer-Knappheit. Da Nutzfahrzeuge ständig im Einsatz sind, können sich die erheblichen Investitionen in automatisierte Fahrsysteme lohnen. Aber wann sehen wir automatisiert fahrende Trucks auf der Straße?

Sensoren / Aktoren

Automatisierte Trucks  für die Langstrecke

Der rasante Anstieg der Elektrofahrzeuge auf unseren Straßen stellt uns vor neue Herausforderungen, besonders in der Infrastruktur und in der Technologie der Ladestationen. Die Elektroautos stehen in der Käufergunst weit oben und sind mit Blick auf eine Reduktion des CO2-Austoßes zu begrüßen.

Zuverlässig laden, zu Hause und unterwegs: Kompakte, robuste Komponenten und HMIs für eine sorglose Elektromobilität.

HMI, Bedienelemente, Displays

Bedieneinheiten für BEV Ladestationen

Freudenberg Sealing Technologies treibt mit patentiertem Dichtungs-Design die Entwicklung von In-Wheel Motoren voran.

Freudenberg hat eine patentierte Dichtungsgeometrie für In-Wheel Motoren entwickelt.

Motoren für Elektrofahrzeuge: Höhere Drehzahl, weniger Reibung

Hohe Spannungen und Ströme im HV-Bordnetz

Leistungsmessung an elektrifizierten Baumaschinen

Elektrische Baumaschinen und mobilen Arbeitsgeräten haben Vorteile: Kostenvorteile durch günstigere Produktion von HV-Batterien, weniger Wartungsaufwand an Antriebssträngen und bessere Nutzungsmöglichkeiten.

Die Elektrifizierung von Baumaschinen und mobilen Arbeitsgeräten schreitet voran. Getrieben von höheren Auflagen für die Abgaswerte bietet die Entwicklung neuer Antriebskonzepte auch Vorteile für die Nutzer: Kostenvorteile durch kleiner werdende Produktionskosten von HV-Batterien, geringerer Wartungsaufwand an elektrifizierten Antriebssträngen und verbesserte Nutzungsmöglichkeiten.

Für die Entwicklung elektrifizierter Maschinen ergeben sich neue Herausforderungen: Höhere Spannungen und Ströme im HV-Bordnetz, unterschiedliche Bordnetze nebeneinander sowie unterschiedliche Grade der Elektrifizierung. Damit einhergehend finden sich neue Komponenten im elektrischen Antriebsstrang (HV-Batterien, Inverter, Elektromotoren) und mehr notwendige Steuergeräten. Auch die Messtechnik muss sich diesen neuen Gegebenheiten anpassen. Dafür haben Vector Informatik und CSM ihre Kompetenzen für Messtechnik Hard- und Software in einem abgestimmten Messsystem gebündelt, das die synchrone Erfassung vieler und verschiedener Messgrößen sowie die Analyse in Echtzeit ermöglicht.

Leistungsanalysen im elektrischen Antriebsstrang dienen der Validierung der einzelnen Komponenten sowie der Beurteilung der Effizienz, um die Leistungsfähigkeit und Einsatzzeit (einem kritischen Punkt bei der Nutzung elektrifizierter Maschinen) zu erhöhen. Für die Erfassung von Strom und Spannung werden je nach anliegender Spannung geeignete Messgeräte in die Leitungen eingesetzt. Im HV-Bordnetz kommen HV-Breakout-Module zum Einsatz. Diese sind in verschiedenen Varianten für ein- und dreiphasige Messungen verfügbar und liefern durch die direkte Messung in den HV-Leitungen präzise Messergebnisse, weil mögliche Störeinflüsse vermieden werden. In besonders engen Bauräumen werden die HV BM Split Module verwendet, die die Bestandteile der HV-Breakout-Module in drei einzelnen Gehäusen beinhalten. Für die Strommessung in 24-V- und 48-V-Bordnetzen werden bekannte Verfahren – Mess-Shunts, LEM-Sensoren oder Stromzangen – verwendet und an CSM Messmodule angeschlossen.

Alle Messmodule werden über EtherCAT oder CAN miteinander verbunden und über XCP-Gateways angeschlossen. Diese Gateways synchronisieren die EtherCAT-Daten besser als 1 µs und bündeln die CAN-Daten. Alle Daten werden auf XCP-on-Ethernet umgesetzt und an den Messrechner weitergegeben. Mit der Funktionsbibliothek eMobilityAnalyzer für die Vector Software vMeasure exp oder CANape werden alle gewünschten Analysen wie Wirkungsgrad, Effektivleistung oder Welligkeiten in Echtzeit durchgeführt.

Die Messung des Wirkungsgrades einzelner Komponenten – E-Motor, Inverter, DC/DC Wandler usw.– ist besonders wichtig, denn sie kommen meist von unterschiedlichen Herstellern. Mit dem eMobilityAnalyzer wird der Wirkungsgrad beispielsweise eines Inverters mit einem einfachen Klick analysiert. Aber erst die Messung des Gesamtwirkungsgrades zum Beispiel des Antriebsstrangs zeigt, ob die Abstimmung des Gesamtsystems die geplante Performance zeigt.

Neben Leistungsanalysen kann mit einem solchen Messaufbau auch die Qualität des HV-Bordnetzes validiert werden. Insbesondere bei performanten Systemen, zum Beispiel mit mehreren Elektromotoren, ist eine umfangreiche Analyse des Bordnetzes notwendig, denn die hochfrequent schaltenden Inverter verursachen rückwirkend eine Strom- und Spannungswelligkeit in den HV-DC-Stromkreisen sowie hohe Schirmströme. Die Ripple-Analyse wird ebenfalls mit den eingesetzten HV- Breakout-Modulen und dem eMobilityAnalyzer durchgeführt. Für die Messung und Beurteilung von Schirmströmen kommt eine besondere Version der HV-Breakout-Module zum Einsatz.

Temperaturen spielen für den reibungslosen Betrieb aller Systeme eine wichtige Rolle. Ihre Messung zeigt, ob die Kühlung der Leistungselektronik, der Motoren oder der HV-Batterie zuverlässig arbeitet zum Beispiel auch unter Volllast. Für die HV-Batterien ist die Temperaturmessung besonders wichtig, weil sie nur in einem idealen Temperaturfenster zuverlässig arbeiten. Sollen Temperaturen während des Betriebes gemessen werden, werden einfach HV-sichere Temperaturmessmodule in die Messkette über CAN eingebunden. Diese Messmodule ermöglichen in Verbindung mit HV-sicheren Sensorkabeln die einfache und sichere Verwendung von bekannten PT-Sensoren oder Thermoelementen. Ähnlich verhält es sich, wenn Drücke im Hydrauliksystem oder Kräfte in Auslegern gemessen werden sollen: Die nötigen Messmodule werden einfach über EtherCAT oder CAN in die Messkette eingebunden und die gewonnenen Messdaten können gemeinsam mit anderen Größen ausgewertet und korreliert werden.

Neue Lösungen wie die Digitalhydraulik bedingen eine erhöhte Anzahl an Steuergeräten, deren Daten mit gemessenen Daten abgeglichen werden müssen, um die optimalen Einstellungen vornehmen zu können. Daten aus ECUs und Bussen können mit Schnittstellen von Vector Informatik erfasst und synchronisiert in die Analyse mit einbezogen werden. Zudem können Steuergeräte kalibriert werden, um unterschiedliche Einstellungen direkt zu testen.

Mit den Bestandteilen aus dem Vector CSM E-Mobility-Messsystem lassen sich Analysen in Echtzeit durchführen. Die HV-sichere Messtechnik erlaubt einfache und sichere Messungen in den neuen Bestandteilen des HV-Bordnetzes verschiedener Antriebsstrangkonzepte. Zudem können aus NV-Anwendungen bekannte Sensoren verwendet werden. Aufgrund des kompakten Hardware-Designs kann diese nahe an der Messstelle verbaut werden, wodurch lange und störanfällige Sensorkabel vermieden werden. Zudem kann der Messaufbau auf dem Prüfstand und im Fahrversuch verwendet werden, wodurch sich Ergebnisse vergleichen lassen und man Zeit und Kosten spart.

CSM GmbH Computer-Systeme-Messtechnik 

https://www.csm.de

Ausgabenartikel

Systematik des Vector CSM E-Mobility-Messsystems. Dank einheitlicher Protokolle und abgestimmter Schnittstellen können alle Komponenten für die Erfassung von Messgrößen mit Messmodulen, aus Steuergeräten und Fahrzeug-Bussen einfach in einem Messaufbau kombiniert werden. Dies erlaubt flexible Anpassungen für die jeweilige Messaufgabe.

Strom- und Spannungsmessung im HV-Bordnetz: HV Breakout-Module 1.2 (einphasige Messung) messen zwischen HV-Batterie und Inverter. Ströme und Spannungen werden zwischen Inverter und Elektromotoren dreiphasig mit HV Breakout-Modulen 3.3 gemessen. 

Autor: Johann Mathä ist Manager E-Mobility bei CSM.

Leistungsmessung im HV-Bordnetz von elektrifizierten Baumaschinen

Elektrostapler

Logistik

Flurförderzeuge

ausgabe 02/2025

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