Ateq garantiert, dass zukünftige Generationen von VEH/VE/VER/VE-Fahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb die höchsten Qualitätsstandards...
Ob Pkw, Lkw, Busse oder Elektrofahrräder - die Ateq Group, ein multinationales Unternehmen mit mehr als 45 Jahren Erfahrung im Bereich Messlösungen, liefert die Qualitätsprozesse, die Automobilhersteller benötigen, um leistungsfähigere, schnellere und zuverlässigere Brennstoffzellenfahrzeuge herzustellen.
Der Einsatz von Leckagetests bei der Massenfertigung von Elektrofahrzeugen ist relativ neu, da die Transportindustrie bisher an das Testen von Verbrennungsmotoren und Turbostrahltriebwerken gewöhnt war.
Der Verzicht auf fossile Brennstoffe und CO2 hat die Entwicklung neuer Technologien begünstigt. Diese neuen Geräte stellen neue Herausforderungen an die Leckagetests von Produktionslinien.
Im Vergleich zu den jährlichen Leaktests eines Unterwasser-Elektromotors oder eines Batteriesystems beinhalten die täglichen Leaktests von Tausenden von Fahrzeugmotoren ganz andere Verfahren.
E-Mobilität ist nicht mehr nur für Spielzeug und Prototypen gedacht.
E-Fahrzeuge sind vielfältig: Fahrräder mit Elektrounterstützung, vollelektrische Motorräder oder Roller, vollelektrische Fahrzeuge oder Hybridfahrzeuge, kleine elektrische Drohnen oder sogar große Fluggeräte usw. Die meisten E-Fahrzeuge sind jedoch nicht für den Einsatz in der Öffentlichkeit bestimmt.
Aufgrund seiner technischen Ausrichtung und seiner Innovationskultur hat Ateq neue Wege gefunden, diese Komponenten für die Massenfertigung zu testen.
Die erste Grundkomponente jeder Batterie ist eine Zelle. Ein Akku besteht aus einer Reihe von Zellen. Um Gewicht zu sparen, werden die Batteriezellen oft in weichen Taschen verpackt. Ateq hat eine zum Patent angemeldete Methode zur Dichtheitsprüfung entwickelt, mit der diese Zelltaschen mithilfe der Technologie der ionisierten Luft getestet werden können. Sie ermöglicht das Testen von Beuteln auch ohne Verdampfung von Lösungsmitteln.
Der Test mit ionisierter Luft kann ein Ergebnis der Dichtheitsprüfung für den gesamten Beutel liefern und kann auch verwendet werden, um die Stelle des Lecks in der Zelle zu lokalisieren.
Für Zellen mit Metallkörper verfügt Ateq auch über eine Testmethode, die das Verdampfen des Lösungsmittels feststellt.
Jede Batteriezelle hat eine semipermeable Membran, die den Plus- und den Minuspol der Batterie voneinander trennt. Diese Zelle wird vor dem Zusammenbau einem Durchflusstest unterzogen, um sicherzustellen, dass die Luft innerhalb der vorgesehenen Spezifikationen durch die Membran strömt und dass es keine unerwarteten Löcher in der Membran gibt.
Die Zellen können zusammen in einem Modul mit einer Schutzhülle für eine einfache Handhabung verpackt werden. In diesem Stadium ist das Modulgehäuse normalerweise nicht wasserdicht, aber manchmal werden Druckabfalltests auf Wasserdichtigkeit verwendet, um das Modulgehäuse zu testen.
Ateq bietet eine Bank für den Modulausgleich an. Eine Gruppe von Zellen erreicht nicht die volle Ladung, wenn sich die Zellen nicht auf demselben Ladungsniveau befinden. Die Modul-Ausgleichsbank wird verwendet, um das Ladungsniveau der Zellen während des Herstellungs- oder Wartungsprozesses anzugleichen.
Die Zellen oder Module werden zusammen in wasserdichten Gehäusen zum Schutz vor Staub, Wasser und Schlammspritzern verpackt. Dabei kann es sich um die 12-V-Batterie eines herkömmlichen Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor, eine kleine wiederaufladbare Batterie für ein Fahrrad oder eine vollelektrische Autobatterie handeln. Die Dichtheitsprüfungen funktionieren alle auf die gleiche Weise.
Diese Gehäuse und Batteriedeckel werden separat auf Lecks getestet, bevor die Zellen/Module im Inneren montiert werden. Wenn das Gehäuse aus Kunststoff besteht, kann ein Differenzdruckabsenkungstest mit Rauschunterdrückungstechnologie verwendet werden, um die Batteriedeckel auf globale Lecks zu testen. Wenn der Fehler im Deckel lokalisiert werden soll, kann ein Test auf ionisierte Luftlecks verwendet werden.
Wenn der Deckel oder die Schale aus Metall besteht, kann nur die Druckminderungstechnologie mit Geräuschunterdrückung verwendet werden. Um Lecks an einem Metalldeckel zu lokalisieren, führen Sie eine Formiergas-Lecksuche (H2N2) und eine Lokalisierung mithilfe eines tragbaren, gasempfindlichen H6000-Detektors. Ateq bietet auch die Möglichkeit, diesen Test mit einem intelligenten Halteroboter zu automatisieren.
Nachdem die Zellen und Batteriemodule in das Gehäuse eingebaut wurden, muss ein letzter Test auf Dichtheit durchgeführt werden. Er kann mithilfe einer Druckabfall- oder Luftmassenstromtechnologie mit Sensoren mit sehr geringem Druckabfall durchgeführt werden, um Lecks schnell zu messen. Die DNC-Technologie [Differential Noise Cancelling oder differentielle Rauschunterdrückung] von Ateq, das zum Patent angemeldet ist, blockiert die grundlegenden Bedingungen für das Ablesen von Lecks.
Das Gehäuse ist normalerweise mit einer halbdurchlässigen Membran versehen, die dafür sorgt, dass sich der Luftdruck bei atmosphärischen und Temperaturänderungen ausgleicht. Diese semipermeable Membran lässt Luft, aber kein Wasser durch.
Ateq verfügt über einen Luftstromtester, mit dem die Atmungsvorrichtung getestet werden kann, um sicherzustellen, dass sie nicht doppelt gestapelt ist und nicht gestochen wurde. Der Tester kann auch einen Nasstest durchführen, bei dem Luft auf Wasser gelegt wird, um kleinere Fehler in der Baugruppe zu erkennen.
Einige Batterien sind mit einem Rückschlagventil anstelle einer Atmungsvorrichtung ausgestattet, die den durch die beim Laden entstehenden Gase erzeugten Druck abbaut. Dieses Rückschlagventil wird mit Luftdruck auf Öffnungen, "Rissdruck" und Durchfluss mit einem Ateq ERD Dichtheitsprüfgerät getestet.
Einige große Batteriegehäuse können mit einem Flüssigkeitskühlsystem ausgestattet sein. Der Kühlkreislauf wird auch mit einem Lufttester auf Lecks getestet.
Bei einer großen Batterieausfallanalyse kann ein Schulungsgasschnüffler zur Lokalisierung von Lecks verwendet werden, da Luftlecktests die Orte von Lecks nicht anzeigen können. Gasschnüffler-Dichtheitstests sind auch bei der Fehlersuche nach potenziellen Lecks in einem Gerät nützlich. Der Nachteil der Verwendung eines Tracergas-Lecktests bei großen Batterien ist, dass es sehr lange dauern kann, bis sich das Tracergas mit der atmosphärischen Luft im Inneren einer Batterie vermischt, wenn es keinen Tracergasstrom durch die Batterie gibt. Es wird empfohlen, die atmosphärische Luft vollständig aus der Schale oder dem Deckel der Batterie zu evakuieren, bevor sie mit Spürgas unter Druck gesetzt wird, da die Schale/der Deckel kein großes Vakuum aushalten kann.
Außerdem empfiehlt es sich, die Konzentration des Tracergases an mehreren versiegelten Öffnungen der Batterie zu überwachen, um sicherzustellen, dass das Tracergas alle Ecken der Batterie erreicht hat.
Aufbauend auf seiner Erfahrung mit Batterietestern für Flugzeuge kann Ateq kundenspezifische Batterietester herstellen, die eine ganze Batterie laden und entladen.
Eine Brennstoffzelle erzeugt chemische Energie, indem sie Wasserstoff oder ein anderes brennbares Gas mit Luftsauerstoff verbindet und in Elektrizität für das Fahrzeug umwandelt.
Die Komponenten auf der Kraftstoffseite werden in der Regel mit einer Mischung aus 5 % H2 (Wasserstoff) und 95 % N2 (Stickstoff), das als Formiergas bezeichnet wird. Im Gegensatz zu reinem Wasserstoff ist Formiergas nicht entflammbar und hilft bei der Suche nach defekten Stellen, die der Wasserstoff durchqueren könnte. Die Luftseite wird in der Regel mit einem Instrument zur Verringerung des Luftdrucks oder des Massendurchflusses auf Lecks getestet. Die semipermeable Membran der Brennstoffzelle muss auf den Luftstrom getestet werden und das Kühlsystem des Fahrzeugs wird mit einem Lufttester auf Dichtheit geprüft.
Die vorgeschalteten Kraftstofflagerungs- und -verteilungssysteme werden ebenfalls auf Lecks getestet, je nach Anwendung mit Luft oder Formiergas.
Die Elektromotoren, die die Räder antreiben, befinden sich in wasserdichten Gehäusen, die den Motor vor Spritzwasser schützen. Ein Motorgehäuse aus Kunststoff kann mit ionisierter Luft getestet werden, wenn es nicht montiert ist. Wenn das Gehäuse aus Metall besteht oder vollständig montiert ist, kann es mit Luft getestet werden.
Die Drähte der Motorspule sind mit einem isolierenden "Lack" überzogen. Manchmal bekommt dieser "Lack" Risse, vor allem dort, wo die Drähte gebogen sind. Ateq hat einen Test entwickelt, um diesen Fehler mithilfe der Technologie der ionisierten Luft aufzuspüren.
Die neuen Elektrofahrzeuge verfügen auch über einen automatisierten Fahrassistenten, der Sensoren verwendet, um die Umgebung zu erspüren. Ob es sich bei den Sensoren um Kameras, Lidars oder andere Elemente handelt, sie befinden sich in wasserdichten Gehäusen, da sie den Elementen ausgesetzt sind. Ateq testet auch die TPMS-Sensoren (Reifendruckkontrollsystem), während der Montage der Räder und des Fahrzeugs sowie bei der Wartung.
Es ist auch besser, einen Luftdichtheitstest durchzuführen, um diese versiegelten Sensoren zu testen.
Manchmal kann eine Autobatterie nicht schnell genug geladen werden. Die Energie muss daher in einem großen Kondensator gespeichert werden, um einen Bruch zu vermeiden. Ateq verfügt über ein Instrument, das entwickelt wurde, um diese Kondensatoren vor der Wartung des Fahrzeugs sicher zu entladen.
Neben den neuen Leaktest-Anwendungen von Elektrofahrzeugen ist es wichtig, daran zu denken, dass viele herkömmliche Leaktest-Anwendungen in einem E-Fahrzeug weiterhin existieren, z. B. Bremssysteme, Scheinwerfer, Rückleuchten, ABS und Zentralelektronik, Lenkungskomponenten und Klimaanlagen.
Aufgrund der beschleunigten technologischen Entwicklung bei brennstoffzellenbetriebenen EEH/VE/VER/VE müssen die OEMs neue Modelle schneller als je zuvor auf den Markt bringen, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Dies bedeutet jedoch, dass die Fahrzeughersteller während des Herstellungsprozesses mit vielen neuen Herausforderungen konfrontiert werden, wie z. B.: die zunehmende Komplexität neuer Fahrzeuge, neue Technologien, die noch nicht vollständig beherrscht werden, und der erhöhte Druck, ein Höchstmaß an Qualität zu erreichen, um Sicherheitsrisiken und Rückrufaktionen zu vermeiden.
Um diese neuen Herausforderungen zu meistern, bietet Ateq Instrumente für Leckage-, Durchfluss-, Batterie- und TPMS-Tests an, um die Qualität zahlreicher Komponenten während des gesamten Herstellungsprozesses von Elektrofahrzeugen zu gewährleisten.