Der 2-Säulen-Fallturm, eine kompakte und mobile Version des 4-säuligen Fallturms aus den Produktreihen von CFM, ist auf die Batterieprüfung durch Crashtests ausgelegt.
Dieser besteht aus zwei vertikalen Säulen, sowie einer Quertraverse, auf welcher sich eine frei verschiebbare Laufkatze befindet. So kann jede Prüfposition komfortabel erreicht werden.

PRÜFUNG NACH DEN NORMEN

» IEC 62281:2016 RLV
» UN38-3

Die Besonderheit des Fallturmes ist der geführte Fall, insbesondere im Aufprallbereich. Die mögliche Energie der Impulsbelastung resultiert aus Fallhöhe und -masse des sogenannten Impaktors und aus dem Prüfaufbau. Der Fallturm besteht aus einem bis zu ca. 3700 mm hohen Stahlbau mit zwei hochpräzisen Führungen. Der Stahlbau mit seinen hochpräzisen Führungssäulen ermöglicht dem Impaktor über seine Rolleneinheiten
mit geringstem Wiederstand den Fall in geführter Form. Ein Verriegelingsmechanismus fängt den Impaktor nach dem ersten Aufprall. So ist sichergestellt, dass kein zweiter Aufprall das Ergebnis verfälscht.

Die CFM Quetschvorrichtung, zur Prüfung der mechanischen Unversehrtheit von Batterien / Hochvoltspeichern, dient zur Untersuchung von Zellen, Modulen und kompletten Hochvoltspeichern. Hierbei können Stauch- und Quetschuntersuchungen sowohl kraft- als auch weggeregelt durchgeführt werden.

Die CFM Quetschvorrichtung besteht aus einem Basisrahmen in hochsteifer Ausführung, einem in Längsrichtung verstellbaren Reaktionswinkel mit Bohrungsraster sowie der elektromechanischen Quetscheinheit. Die elektromechanische Quetscheinheit besteht aus einem sehr steifen Aufnahmewinkel für den elektromechanischen Aktuator, einem in Präzisionsführungen gelagerten Druck-Basisgestell, den Kraftmesszellen sowie
der eigentlichen Druckplatte. Auf der Druckplatte können verschiedene Stauchplatten montiert werden.

Die Stauchplatten nach UNECE R 100 und GB/T31467.3-2015 sind als Zubehör erhältlich.

Zur Regelung des CFM Quetschprüfstands wird die CFM Regelung XiControl mit dem Softwarepaket XiMotion verwendet. Der XiControl-Regler ist ein universaler digitaler Regler für Prüfmaschinen, welcher unter anderem Weg- und Kraftregelung ermöglicht. Der XiControl-Regler kann sowohl mit Linearaktuatoren (Elektro- und Hydraulikaktuatoren) sowie mit Drehaktuatoren oder E-Maschinen verwendet werden.

QUETSCHPRÜFUNG VON HOCHVOLTSPEICHERN NACH

» UNECE R 100
» SAEJ 2464:2009
» GB/T31467.3-2015

Der XiControl-Regler hat eine Taktfrequenz von 2,5 kHz, analoge Messeingänge, DMS Messeingänge sowie analoge Ausgänge. Als Funktionsgenerator stehen diverse Signalfunktionen zur Verfügung. Zur Ansteuerung der Aktuatoren werden ± 10 V Analogausgänge verwendet. Über den XiControl-Regler und die XiMotion Software kann der Quetschprüfstand sowohl in Weg- als auch in Kraftregelung gefahren werden zudem lassen sich die Prüfabläufe vorprogrammieren. So lassen sich die Prozeduren Stauchen, Halten und Rückzug frei konfigurieren. Kräfte und Wege werden während des Prüfablaufs zeitsynchron protokolliert. Weiterhin ist es möglich weitere Messwerte mitzuschreiben und auch ein zeitsynchrones Video aufzuzeichnen.

Hochvoltbatterien für Kraftfahrzeuge spielen eine wichtige Rolle für die emissionsfreie Mobilität der Zukunft. Zur Überprüfung dieser HV-Speicher
werden mehraxiale servohydraulische Schwingtische mit Klimakammer eingesetzt. Diese simulieren die Fahrzeugbewegungen in allen sechs Freiheitsgraden unter Extrem-temperaturen und elektrischer Belastung.

Im Falle einer Havarie ist eine schnelle Evakuierung erforderlich, um Schäden an der Klimakammer und dem Prüfstand zu vermeiden. Um die Gefahr von Personenschäden zu minimieren, ist eine automatische Evakuierung erforderlich.

Daher liefert CFM, abgesehen vom Schwingfundament auf CFM Luftfedern, Evakuierungssysteme zur Entfernung des havarierten Prüflings aus der Prüfkammer.

Das Evakuierungssystem besteht aus einem Doppelboden, einem Klemmsystem mit Prüflingspalette, sowie einem Windensystem.

Der Doppelboden wird auf dem Boden der Klimakammer platziert und bildet eine Ebene auf Höhe der Tischoberfläche in Minimalposition. Er ist mit elektrisch ausfahrbaren Segmenten um den Simulationstisch herum versehen. Diese sind im Prüfbetrieb eingefahren, um den erforderlichen Freiraum für die Schwingtischbewegungen bereitzustellen. Im Falle einer Havarie oder um einen komfortablen Zugang zum Prüfling zu gewährleisten, werden die Elemente wieder an den Tisch herangefahren, so dass die Fläche geschlossen ist. Die automatische
Abdeckung ist gewichtsoptimiert und korrosionsgeschützt ausgeführt. Auch die Elektrozylinder zum
Öffnen und Schließen der Abdeckung sind für den Einsatz in der Klimakammer geeignet.

Mit dem Klemmsystem wird die Palette, welche als Träger des Prüflings dient, auf dem Schwingtisch geklemmt, so dass die mechanischen Prüflasten eingebracht werden können. Im Falle einer Evakuierung oder zu normalen Rüstarbeiten wird die hydraulische Klemmung automatisch gelöst und die Palette inklusive Batterie kann mit Hilfe der Winde aus der Kammer herausgezogen werden.

Die Palette wird dann in ein Becken oder einen sicheren Bereich gezogen, so dass die Batterie dort kontrolliert abbrennen kann.

» Der Schwingtisch fährt in die Minimalposition (nicht über CFM-Steuerung)
» Die Abdeckung wird geschlossen (über CFM Steuerung)
» Die hydraulischen Spannelemente geben die Palette frei (über CFM Steuerung)
» Alle Kabel und Schläuche zur Batterie werden abgeklemmt (nicht über CFM-Steuerung)
» Die Klimakammertür wird geöffnet (nicht Über CFM-Steuerung)
» Die Palette wird mit der Winde aus der Kammer gezogen (über CFM Steuerung)

In die Feuerwanne lassen sich kleinere Einzelwannen einsetzen, um die befeuerte Fläche zu unterteilen und an die Größe des Prüflings anzupassen. Jede Einzelwanne ist wie die große Feuerwanne mit einem verschließbaren Ablauf versehen. Die Kraftstoffentzündung erfolgt ferngesteuert durch elektrisch angesteuerte Einwegzünder. Der Grundrahmen des verfahrbaren Feuerschirms ist ebenfalls aus Stahl hergestellt und mit geschweißtem T-Profilen in einem Abstand von 242 mm und einer Auflagebreite von 10 mm, gemäß Norm ausgestattet, sodass Schamottesteine vom Typ FFP-ECE R34 (240x120x70mm) eingelegt und bei Bedarf ausgetauscht werden können. Um das Feuer in der Feuerschale nach dem Versuch, falls erforderlich, zu löschen, ist eine teleskopische Löschabdeckung aus Stahl verbaut, die nach dem Versuch
über die Feuerschale gezogen wird und so das Feuer erstickt. Alle Stahlbauteile sind mit temperaturbeständigem Thermolack lackiert. Gesteuert wird der Prüfstand durch eine SPS, wodurch vollautomatisch gespeicherte Positionen aller angetriebenen Achsen angefahren werden können. Da die elektrischen Antriebsmotoren mit einem Frequenzumrichter betrieben werden, lassen sich die Verfahrgeschwindigkeiten der einzelnen verfahrbaren Elemente anpassen. Die Bedienung des Prüfstands erfolgt über ein Handbedienpult mit integriertem Siemens KTP 700 Display.

» Länge: ca. 12.200 mm
» Breite: ca. 2.950 mm
» Höhe: ca. 1.725 mm
» Gewicht: ca. 4,5 t

» Maße Feuerschale (L x B x H): ca. 3.560 x 2.450 x 60 mm
» Maße Feuerschirm (L x B x H): ca. 3.490 x 2.650 x 75 mm
» Maße Löschabdeckung (L x B): ca. 3.600 x 2.500 mm
» Maße Prüfl ingsaufnahme (L x B): ca. 3.400 x 2.500 mm
» Max. Masse des Prüflings: 1.200 kg

» Ferngesteuerte, elektrische Kraftstoff entzündung
» Handbedienpult (Rose Limanda) mit Siemens KTP 700 Touchpanel (kabelgebunden)

Der kombinierte Feuerprüfstand von CFM beinhaltet neben den Komponenten des Benzinbecken-Feuerprüfstands eine Brennerfläche mit
Propan Gasbrennersystem (LPG).

So kann einerseits die Beflammung kontrolliert und andererseits die UNECE R100 und die KMVSS (Annex 1 -Part 48) erfüllt werden. Das Brennersystem besteht aus 9 atmosphärischen Brennersegmenten, die über eine Fläche von 3.400 x 2.400 mm aufgeteilt sind. Die Brennersegmente sind in je 5 Brennerleisten aufgeteilt und werden jeweils über einen Einzelzünder gezündet und am Ende von einer Ionisationselektrode überwacht. Die Zündung erfolgt elektrisch. Die Brenneranlage entspricht der DIN 746 Teil 2 für Thermoprozessanlagen. Zu jedem Brennersegment gehört ein manuell absperrbarer Kugelhahn, zwei elektrische Gasabsperrventile sowie ein elektrisch angesteuerter
Gasmengenregler (DN32). Der Prüfstand verfügt über einen separaten Schaltschrank zur Ventil-, Regler- und Zündansteuerung sowie Überwachung der Brennersegmente. Die Brennersteuerung meldet zudem Brennersegmentfehler.
Durch den vorgeschalteten elektrisch ansteuerbaren Druckregler lässt sich die Flammcharakteristik zusätzlich beeinflussen. Die Brennerleisten
werden auf einen Stahlgrundrahmen montiert, der mit Thermolack lackiert ist. Der Gasverbrauch beträgt ca. 750 kg/h.