Cell Voltage Monitoring: Kosten je Messkanal sinken um 75 Prozent

Stuttgart. Der Spezialist für Cell-Voltage-Monitoring-Systeme SMART TESTSOLUTIONS präsentiert auf der Hydrogen + Fuel Cells Europe 2024, einer Teilmesse der Hannover Messe, die neueste Version seiner Zellspannungsüberwachung (Cell Voltage Monitoring/CVM) für Serienanwendungen G6S. Weitere Highlights des Messeauftritts sind das neue System zur Zellspannungssimulation CVSim sowie die erste großserientaugliche Komponente zur Zellkontaktierung (CVP) für einen Elektrolyseur.

Neben technischen Features wie einer hohen Messgenauigkeit und Robustheit der Systeme spielen bei CVM-Systemen für Serienanwendungen die Kosten je Messkanal eine entscheidende Rolle. Mit der neuesten Version der 2023 erstmals vorgestellten CVM G6S erreicht SMART TESTSOLUTIONS gegenüber dem Vorgängermodell G5S eine Kostenreduktion um 75 Prozent. Möglich werden die enormen Einsparungen durch den Einsatz integrierter Schaltungen auf den Messmodulen sowie den Plattformansatz in der Entwicklung.

Die neue Serien-CVM G6S ist skalierbar, wobei sowohl Einzelzellmessungen als auch die Messung der Spannungen über zwei oder vier Zellen möglich sind. Die Messmodule werden ergänzt durch ein zielmarktspezifisches Kopfmodul, das mit den im jeweiligen Zielmarkt vorherrschenden Datenschnittstellen ausgestattet ist. Darüber hinaus bietet das Kopfmodul zusätzliche Funktionen, etwa eine Messung der Stack-Gesamtspannung zur Plausibilisierung der Einzelwerte.

Profinet-Anbindung erleichtert Einsatz bei Elektrolyseuren

Neben Automotive adressiert SMART TESTSOLUTIONS mit der G6S die Märkte Marine, Luftfahrt und Elektrolyse. Durch die Nutzung der gleichen Messmodule in allen Anwendungsbereichen werden Skaleneffekte in der Fertigung erzielt. Gerade für den Einsatz in Elektrolyseuren dürfte die Bereitstellung des Ethernet-Standards für Industrieanwendungen Profinet über das entsprechend angepasst Kopfmodul interessant sein. Sie ermöglicht eine direkte Verbindung mit dem Prozessbussystem der Elektrolyseur-Leitsysteme.

Weitere Bestandteile eines CVM G6S-Systems von SMART TESTSOLUTIONS sind die Montageteile für die mechanische Integration des CVM in der Nähe des Zellstapels, die nötigen Anschlusskabelbäume und die Zellkontaktierungen, die für den Abgriff der Spannungen an den einzelnen Bipolarplatten benötigt werden.

Die sogenannten Cell Voltage Pickups müssen je nach Beschaffenheit des Zellstapels unterschiedlich ausgeführt werden. SMART TESTSOLUTIONS hat inzwischen einige Varianten in Petto. Auf der Hydrogen + Fuel Cells Europe präsentiert das Stuttgarter Unternehmen die erste großserientaugliche CVP-Komponente für einen Elektrolyseur. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass die Montage am Stack automatisiert erfolgen kann.

Cell Voltage Simulation adressiert Stack-Entwickler

Für die Inbetriebnahme und den Test von Zellspannungs-Messelektroniken und Brennstoffzellen-Steuergeräten, insbesondere für Software-Funktionstests, ist es erforderlich, zellindividuelle Spannungswerte zu simulieren. Diese Anforderung bedient SMART TESTSOLUTIONS mit seinem CVSim-System. Die Simulationsmodule dieses Systems geben Zellspannungssignale parallel und vollsynchron aus. Die Ausgänge sind galvanisch entkoppelt und kurzschlussfest. Auch die CVSim punktet mit einem attraktiven Kanalpreis.

Ergänzt werden die MCM-IntelliSim-Module durch das Mastermodul, das als Systemerweiterung Datenraten bis zu 1kHz je Kanal, eine schnelle Datenanbindung via Ethernet oder EtherCAT und somit den Echtzeitbetrieb der Zellspannungssimulation sicher stellt. Für weniger dynamische Anwendungen kann ein Betrieb via CAN ohne Mastermodul ausreichend sein.