Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Strommessung Hybrid Auto, E-Auto


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von Loobia P. (mahroo_h)


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Hallo,
ich weiss nicht ob mein Beitrag hier richtig ist. Falls nicht tut es mir 
Leid.
Ich habe Nachrichtentechnick studiert. Leider nie in der Branche 
gearbeitet. Jetzt habe ich interesse mehr zu lernen, jedoch durhc den 
Beruf (wofür ich diese Informationen benötige) keine Zeit nochmal an die 
Uni zugehen.
Ich interessiere mich für die Strommessung in Autos. Ich bin ein 
absoluter Anfänger.
Um die Sensoren die im Auto verwendet warden besser zu verstehen, würde 
ich mich über jeder information freuen.
Ich weiss was ein Shunt ist, aber wozu wird es verwendet.
es warden stromsensoren im auto verwendet, die das BMS unterstützen (wie 
genau?)und welche die als drive unterstüzung dienen. Kann mir hier 
jemand helfen etwas schlauer zu werdne. Hab schon viel im Internet 
gelesen, leider bin ich nicht auf das Richtige gestossen.

Ich danke schon im vorraus.

LG Loobia

von Der Andere (Gast)


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Loobia P. schrieb:
> Ich weiss was ein Shunt ist, aber wozu wird es verwendet.

ist völlig inkompatibel zu:

Loobia P. schrieb:
> Ich habe Nachrichtentechnick studiert

von Dirk S. (Firma: Messtechnik Mittelstand) (schabadu)


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>> Ich habe Nachrichtentechnick studiert

Leider völlig umsonst!

Als Tipp zum suchen im Netz.
- Stromsensoren auf Hall Basis

von Klaus (Gast)


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Um die ständigen Stromänderungen durch PWM o.ä. besser zu integrieren 
benutzt man ein Hitzdrahtmesswerk.

MfG Klaus

von Elektrofan (Gast)


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>Um die ständigen Stromänderungen durch PWM o.ä. besser zu integrieren
> benutzt man ein Hitzdrahtmesswerk.

Wenn's so eines ist,
https://de.wikipedia.org/wiki/Hitzdrahtmesswerk#/media/File:Hitzdrahtinstrument.PNG
wird' garantiert lecker warm.     ;-)

von Loobia P. (loobiapolo)


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Auf jeden Fall sehr kompetente Antwort :) dir ersten Ausssgrn!
Also für die, die mich unterstützen wollen:

Sorry die Frage war wohl nicht richtig gestellt.

Es geht darum,

In einem Auto  gibt es verschiedene Messungen. Zb wird
http://www.lem.com/hq/de/component/option,com_catalog/task,displayserie/serie,DHAB/output_type,/
eingesetzt.
Was dann? Ich kann nicht die richtige Frage stellen, da ich die 
Messungsarten kenne aber nur als Theorie. Was in der Praxis ist, keine 
Ahnung

Ps: was - Stromsensoren auf Hall Basis ist, weiss ich danke!

: Bearbeitet durch User
von Niemand (Gast)


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Hast du schon mal etwas praktisch gearbeitet?

von Dirk S. (Firma: Messtechnik Mittelstand) (schabadu)


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1http://www.lem.com/hq/de/component/option,com_catalog/task,displayserie/serie,DHAB/output_type,/
> eingesetzt.
> Was dann?
Die richtigen Fragen zu stellen ist echt nicht Deine Stärke. Aber sehr 
wichtig!
Messverfahren wird auf der Webseite doch toll beschrieben sogar mit 
Bild. Danach geht's direkt an den nächsten Mikrocontroller und der Rest 
ist nur noch Software.
Da wird das Signal vom Sensor gefiltert bewertet und anderen Komponenten 
zur Verfügung gestellt.
Und nun Deine konkreten Fragen.

von Loobia P. (loobiapolo)


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Niemand schrieb:
> Hast du schon mal etwas praktisch gearbeitet?

Leider nicht, genau das ist mein Problem.

Es ist mir klar dass die Batterie überwacht werden muss aber es werden 
ja nicht nur Messungen änder Batterie durchgeführt.

Warum ich keine richtige Frage stellen kann, kiegt daran, dass ich mich 
mit Verbrennungsmotorentwicklung etwas auskenne aber sonst nicht. keine 
Ahnung wie alles andere funktioniert.

von rcc (Gast)


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Europäische OEM nehmen gerne Shunt, in anderen Teilen der Welt setzt man 
eher auf Hall-Sensoren bei HV-Batterien. Shunts muss man dann noch 
irgendwie galvanisch vom BMS trennen um da nicht mit HV-Potential 
arbeiten zu müssen. Macht man gerne über irgend einen Bus der die 
vorverarbeiteten Messwerte überträgt.

Sinn der Messung ist erstmal StateOfCharge SOC Bestimmtung. Also 
vereinfacht gesagt zählen wieviel Strom rein und wieviel raus aus der 
Batterie ging und über Bilanzrechnung zu bestimmen wie voll sie dann 
noch ist.
Mit etwas mehr Aufwand kann man noch auf den Innenwiderstand oder die 
Impedanz der Batterie schließen.

von Loobia P. (loobiapolo)


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Jetzt hab ich etwas mehr wissen, hab am WE sehr viel gelesen.
http://www.lem.com/images/stories/files/HQ/en/Brochure_auto_dec_2016.pdf
also wie bei LEM beschrieben, gibt Hall Sensoren (open Loop) die den 
sate of charge oder State of Health oder andere Stat of XXX messen 
können.
Es gibt HV Battery monitoring – was genau ist das? eine Autobatterie hat 
ja 12V oder? was heisst High Voltage?
Es gibt Motor Drives Messungen -  wozu werden da messungen durch 
geführt?
DC/DC Wandler? Ich hoffe, ihr könnt mir helfen.
Vielen Dank im Voraus.

von Otto (Gast)


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Die normale 12V Batterie eines HEV oder BEV hat eine Nennspannung von 
12V, die Größe einer Motorradbatterie und dient nur zum Hochfahren der 
Steuergeräte und der Notversorgung von Warnblinker und Licht.

Diese (Hilfs-)Batterie wird während des Betriebes des Fahrzeuges über 
einen DC-DC-Wandler aus der Traktionsbatterie mit einer Nennspannung von 
heutzutage 200V - 400V geladen.

Der Antriebsmotor wird über einen Umrichter aus der Traktionsbatterie 
betrieben.  Hier fliessen je nach Leistung des Antriebsmotors Ströme 
über 1000A. Diese müssen natürlich gemessen werden, um u. A. die 
Restreichweite berechnen zu können.

Otto

von Lötlise (Gast)


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Der Andere schrieb:
> Loobia P. schrieb:
>> Ich weiss was ein Shunt ist, aber wozu wird es verwendet.
>
> ist völlig inkompatibel zu:
>
> Loobia P. schrieb:
>> Ich habe Nachrichtentechnick studiert

/sign

Was wird heutzutage an den Unis eigentlich gelehrt, wenn die 
Scheinbesitzer nicht mal das ohmsche Gesetz kennen?

von Lötlise (Gast)


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Wahrscheinlich isser sich zu cool für solche banalen Sachen und steigt 
erst bei den Maxwellschen Gleichungen ein.

von Teilzeit-Motorelektricker (Gast)


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Lötlise schrieb:
> Wahrscheinlich isser sich zu cool für solche banalen Sachen und steigt
> erst bei den Maxwellschen Gleichungen ein.

Das Wissen um die E-Mobility liegt wirklich im argen. Viele machen sich 
wenig Gedanken um Performance etc. dabei ist es ein wichtiges Thema. 
Hybrid-Autos schlagen Benziner nämlich in Economy UND Performance!

Ich entwickle derzeit eine Elektronik für ein Motor-Getriebe-System mit 
teilelektrischem Antriebsstrang auf der Basis eines 
Hochleistungs-Elektromotors. Es ist ein Abkömmling eines Systems, das 
auch in der Formel-E zum Einsatz kommt. Wir haben zu diesem Zweck ein 
Fahrsimulationsprogramm im Einsatz, das komplette Beschleunigungen mit 
Last anhand der Benzinmotorkurven durchführen kann, denen dann die 
E-Motor-Kurve geschickt überlagert wird, das sie sich optimal ergänzen.

Die skalierten Kurven und die genauen Daten darf Ich nicht posten, aber 
nur soviel:

Der B-Motor ist ein moderner ECO und erst seit 2015 in Autos am Markt 
verbaut. Er hat gut dreistellige Leistungswerte in KW.

Der E-Motor hat etwa 80% der maximalen Leistung des Benziners, bei 25% 
mehr maximalem Drehmoment und dies in einem wichtigen Leistungsbereich.
Zusammen liegt die maximale Performance bei fast 400Nm und >150kW. Dies 
hier ist die simulierte Einsparung eines Hybrid-Antriebs auf der Basis 
meiner eigenen Fahrzeugdaten für den ECO- und den PUSH-Modus gegenüber 
einem Ottomotor mit Start-Stop.

Gültig für eine 75min Fahrt von Zuhause bis zur Firma inklusive des 
typischen Anteils an Stadt, Land und Autobahn (ohne Stau). Es handelt 
sich also um die günstigsten Bedingungen für den Benziner.

Dargestellt sind die Zeiten, Zeitverluste, Wartezeiten und die 
resultierenden Wegstrecken mit den Benzinverbrauchswerten auf diesen 
Abschnitten. Dabei sind Beschleunigungen und Starts zusammengefasst. Die 
Daten unterscheiden sich geringfügig von denen mit dem Testwagen, sind 
aber repräsentativ.



Grobes Ergebnis:

- Der hier vorgestellte Benzinmotor benötigt 8,4l auf 134km und damit 
6,3 l/100km.
- Das sind gegenüber dem Normalbetrieb 8% weniger Treibstoff

- Der Benzin-Hybrid benötigt im Modus "ECO" 5.0l / 100km und hat nur 
geringe Leistungseinbussen
- Im Modus "PUSH" benötigt er immer noch weniger, bei aber deutlich 
erhöhter Beschleunigung um 20% ... 50% je nach 
Drehmomentkennlinienpunkt.


Interessant dabei:

Die Angabe des Herstellers des Ottomotors wird scho im Drittelmix um 17% 
übertroffen! Der Hersteller gibt bei "normaler Fahrweise" einen 
Verbrauch von unter 6l an!
Nach allen Berechnungen und Messungen ist das in keinem Fall real zu 
erreichen.

von Jürgen S. (engineer) Benutzerseite


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Dirk S. schrieb:
> Als Tipp zum suchen im Netz.
> - Stromsensoren auf Hall Basis
In KFZ wird Strom sowohl über Shunts, also auch über Hall-Sensoren 
gemessen. Dazu kommen Kompensationsstrommessverfahren. Shunts sind am 
Schnellsten und übertragen auch Pulse korrekt, 
Kompensationsstromsensoren sind die Genauesten und Hall-Stromsensoren 
anscheinend der beste Kompromiss. Das Problem bei Shunts ist nämlich die 
störungsfreie Messung von sehr kleinen Strömen.

Braucht aktive Störunterdrückung, wenn man weit runter will, weil beim 
Auto schon mal 1000 A fließen müssen und man daher nur Bruchteile von 
Ohm verbauen kann .

Teilzeit-Motorelektricker schrieb:
> Wir haben zu diesem Zweck ein
> Fahrsimulationsprogramm im Einsatz, das komplette Beschleunigungen mit
> Last anhand der Benzinmotorkurven durchführen kann, denen dann die
> E-Motor-Kurve geschickt überlagert wird, das sie sich optimal ergänzen.
Da würde mich noch mehr zu interessieren! (?)

> Der E-Motor hat etwa 80% der maximalen Leistung des Benziners, bei 25%
> mehr maximalem Drehmoment und dies in einem wichtigen Leistungsbereich.
Woher kommen die 80%? Ist das der optimale Kompromiss? Ist das ein 
KFZ-Motor?

von Tobias N. (technick2)


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Teilzeit-Motorelektricker schrieb:
> Elektronik für ein Motor-Getriebe-System mit
> teilelektrischem Antriebsstrang auf der Basis eines
> Hochleistungs-Elektromotors.

Mich verwundert ein wenig die Kurve des Elektromotors. Normalerweise ist 
die ja flach oder zumindest im Stillstand maximal. Kann ja jemand etwas 
zu sagen?

von Dieter (Gast)


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Dauerleistungsparameter des Motors mit Eigenkühlung. Im Stillstand gibt 
es kaum Fahrtwind, der die Wärme abtransportiert.
Eigentlich nicht so ideal, aber wenn eine Kurve einfach sein soll....

von Jürgen S. (engineer) Benutzerseite


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Stimmt. Kurzfristig kann ein Motor und die Ansteuerelektronik sehr viel 
mehr Leistung erzeugen / vertragen, als auf Dauer. Die Batterie und 
deren Wärmeverhalten spielt auch noch eine Rolle.

Die Kurven sind im Grunde genommen diesbezüglich 2-dimensional. Lässt 
sich halt nur noch gut darstellen.

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