Christiani HV-Trainer
Schulungssystem E-Antriebe und HV-Systeme in Kraftfahrzeugen

Art.-Nr.: 45861

77.326,20 € brutto*

64.980,00 € netto**

Auf Merkzettel

Moderne elektrische Antriebstechnik in Kraftfahrzeugen erfordert eine zusätzliche Qualifizierung des Werkstattpersonals. Aber auch diejenigen, die in der Herstellung und Entwicklung solcher Systeme mit HV-Technik in Berührung kommen, müssen nach der DGUV Information 209-093 zum/zur "Fachkundigen für Hochvolttechnik in Kraftfahrzeugen" qualifiziert werden. Alle hierfür geforderten Qualifizierungsstufen lassen sich inhaltlich mit dem Christiani HV-Trainer abbilden.

Christiani HV-Trainer - Schulungssystem E-Antriebe und HV-Systeme in Kraftfahrzeugen

Das Schulungssystem E-Antriebe und HV-Systeme in Kraftfahrzeugen besteht aus einem Antriebsmodul und einem Energieversorgungs- und Steuerungsmodul. Das HV-System arbeitet mit einer Betriebsspannung von 96 Volt. Aufgebaut ist eine komplette Energieversorgungseinheit mit elektronischem Batteriemanagementsystem (BMS), ein integriertes Ladegerät für die HV-Batterie, eine Steuereinheit mit Motormanagementsystem, alle erforderlichen Sicherheitskomponenten, Mennekes Ladeanschluss (Typ 2). Die Freischaltung des HV-Systems kann wahlweise über einen Service-Disconnect im 12 V-Kreis oder über einen Service-Disconnect im HV-Kreis (in der HV-Batterie) erfolgen. Zusätzlich dazu verfügt das Lehrsystem über eine Rettungstrennstelle, um die Freischaltung eines verunfallten Fahrzeugs darzustellen. Die HV-Batterie, mit 96 Volt Nominalspannung, ist mit 32 LiFePO4 / 40 Ah Zellen bestückt. Das BMS verfügt über eine Bluetooth-Schnittstelle. Über eine dazugehörige App (Android) kann der Zustand (Spannung, Temperatur, Balancing-Rate während des Ladevorgangs) jeder einzelnen Batteriezelle dargestellt werden.

Antriebsmodul

Das Antriebsmodul besteht aus einem kompletten, fahrzeugelektrischen Antriebsstrang mit 1,6 kW Asynchron-Maschine, Steuerungseinheit mit Controller (E-Car-Box), DC/DC-Wandler, Sicherungen, Hochvolt-Hauptschütz und einer Steuerungssoftware mit mehrstufig einstellbarem Rekuperationsmodus zur Darstellung der Energierückgewinnung sowie einer hydraulischen Bremse zur Lastsimulation (Bergauffahrt).

E-Car-Box

Die E-Car-Box ist das Herzstück des Antriebs. In ihr sind alle wichtigen Komponenten zur Ansteuerung des Motors platzsparend, sicher und EMV-konform eingebaut und nach höchsten Sicherheitsstandards verkabelt. Sie enthält neben dem luftgekühlten Curtis-Controller zur Ansteuerung des Motors auch den Hauptschütz, einen DC/DC-Wandler sowie alle erforderlichen Hoch- und Niederspannungssicherungen.

Batteriemanagementsystem (BMS)

Das Batteriemanagementsystem dient zur Überwachung der im HV-Trainer verbauten Lithium-Eisenphosphat-Batteriezellen und deren Schutz vor Über- und Unterspannung während des Ladevorgangs und während der Fahrt. Dabei kommuniziert die zentrale Steuereinheit via CAN-Schnittstelle mit dem angeschlossenen Ladegerät und dem Motorcontroller. Das BMS verfügt über ein Bluetooth-Modul zur Kommunikation zwischen dem BMS und einem Anzeigeinstrument wie Smartphone, Tablet oder einem Bluetooth fähigen Windows-PC. Mit diesem Modul können der Ladezustand der Batterie und verschiedene andere Parameter überwacht werden. Software für Windows und eine Android-App sind zum Downnload verfügbar.

Alle Bezeichnungen auf den Messfeldern und Bedienflächen in Englischer Sprache
Handbuch bzw. Manual in deutscher und englischer Sprache verfügbar

Durchführbare Arbeiten am HV-Funktionsmodell

Spannungsfreischaltung mit Service-Disconnect Hochvoltkreis
Spannungsfreischaltung mit Service-Disconnect Niedervoltkreis
Spannungsfreischaltung mit Rettungstrennstelle
Spannungsfreiheit feststellen
Gegen Wiedereinschalten sichern
Messen der Zwischenkreis-Kondensator Lade- und Entladekurve
Defekte Batteriezellen messtechnisch lokalisieren
Austausch von Batteriemodulen
Connector zwischen den Zellen auf Übergangswiderstand prüfen
Funktionsprüfung der Schütze
Prüfen der Sicherheitslinie (Interlockkreis)
Prüfung des Isolationswächters
Prüfung von Motor-Encoder und Motortemperaturgeber
Lastsimulation (Bergauffahrt) sichtbar und messbar darstellen
Programmierung des HV-Controllers mit Handprogrammer oder PC-Interface

Messmöglichkeiten

Phasenspannung und Phasensignal (U, V, W) zum E-Motor
12 V Bordnetzspannung
HV-Batteriespannung
Potenzialausgleichsmessung
Isolationswiderstandsmessung
Isolationswächtersignal (PWM-Signal)
Inverter-Zwischenkreisspannung
CP-Signal an der Ladesteckdose (Kommunikation mit Ladestation)
Sicherheitslinie (Interlockkreis und Interlock-Signal-Spannung)
Eingang DC/DC-Wandler (Plus und Minus)
Ausgang DC/DC-Wandler (Plus und Minus)
Temperatur und Spannung einer einzelnen Batteriezelle (über BMS)
Strom-Sensor-Signal
E-Motor Drehzahl- und Temperatur-Sensor-Signal

Fehlerschaltungen

Das Schulungssystem verfügt über eine integrierte Fehlerschaltung mit der sich jeweils 10 Fehler im Energieversorgungsmodul und 16 Fehler im Antriebsmodul schalten lassen. Die Fehlerschaltung wird mit einer speziell dafür entwickelten Android-App über Bluetooth mit einem vorkonfigurierten 7-Zoll Tablet (im Lieferumfang enthalten) gesteuert.

Fehlerschaltung im Antriebsmodul

Zwischenkreis-Kondensator Restenergie-Entladung funktioniert nicht
Zwischenkreis Kondensator Restenergie-Entladung zu langsam
Spule Hauptschütz im Antriebsmodul unterbrochen
HV-Hauptschütz im Antriebsmodul defekt
HV-Hauptschütz im Antriebsmodul verklebt/verschweißt
DC/DC-Wandler schaltet nicht ein
Motor-Temperatur Sensor defekt
Motor-Encoder Phasenleitung unterbrochen
CAN-Bus gestört
Motorphase (W) unterbrochen
Isolationsfehler HV+ Warnung
Isolationsfehler HV+ Alarm
Isolationsfehler HV- Warnung
Isolationsfehler HV- Alarm
Isolationsproblem HV+
Isolationsproblem HV-

Fehlerschaltung im Batteriemodul

Isolationswiderstand unterhalb der Warnschwelle
Isolationswiderstand unterhalb der Alarmschwelle
Interlock Service-Disconnect unterbrochen
Übertemperatur einer Batteriezelle
Unterbrechung DC-Leitung des Ladegerätes
HV+ Batterieschütz schließt nicht
HV+ Batterieschütz verklebt/verschweißt
Ladekommunikation unterbrochen
AUX Modul Versorgung HV+ Leitung unterbrochen
Zellmodul-Kommunikation unterbrochen

Weitere Fehler:
Sicherung F3 (DC/DC-Wandler) defekt
Sicherung F4 (Batterie+ Kl. 30) defekt
Sicherung F5 (Antriebsmodul-Not-Aus) defekt

Beachtung der Unfallverhütungsvorschriften
Vermeidung von Gefahren im Umgang mit elektrischem Strom und Gefahrstoffen
Auswahl geeigneter und sicherer Prüf- und Messgeräte
Umgang und Einsatz von Sicherheitsausrüstung
Anwenden von herstellerspezifischen Prüfroutinen
Freischalten von Hochvoltkomponenten, gegen Wiedereinschalten sichern, Spannungsfreiheit herstellen
Erkennen von Gefahren die von elektrischen Speichern (Kondensator, Hochvoltbatterien) ausgehen
Erkennen der allgemeinen Gesetzmäßigkeiten der Elektrotechnik
Erstellen von System- und Blockschaltbildern
Identifizieren von elektrischen Größen in Ihrer Wirkung auf den menschlichen Organismus
Fehlersuche und Interpretation der Diagnose betroffener Systeme
Analysieren der Funktion und das Zusammenwirken der Bauelemente unter Berücksichtigung des Informationsaustausches zwischen beteiligten Steuergeräten
Systemzusammenhänge erkennen mit Hilfe von Stromlauf- und Funktionsplänen
Analysieren von zeitabhängigen Größen und Auswerten von Signalbildern
Anwendung von Kenntnissen über die Gesetzmäßigkeiten der Spannungserzeugung (Induktion), der Gleichrichtung (Ein- und Mehrweggleichrichtung), des elektromotorischen Prinzips und der Speicherung elektrischer Energie
Beurteilen von Gefährdungen bei Messungen unter Spannung, Ableitung von Schutzmaßnahmen und Prüfen der Wirksamkeit der elektronischen Schutzmaßnahmen des Hochvoltsystems
Durchführung von Messungen unter Spannung (Isolations-, Potentialausgleichs- und Spannungsfallmessung, Batteriezellenspannungen, Temperaturbestimmung)
Funktionsprüfung an Hochvoltsystemen (Ansteuersignale des Elektromotors im Fahrbetrieb)
Beurteilung von Messwerten und Signalen auf Plausibilität und Erstellung von Prüfprotokollen
Planen der Diagnose und Instandsetzung des Hochvoltsystems und dessen Komponenten

Lernfelder:

Grundstufe: Lernfeld 3, 6
Fachstufe: Lernfeld 13S

Kraftfahrzeugmechatroniker/-in
Kraftfahrzeugmechatroniker/-in mit Schwerpunkt System- und Hochvolttechnik

Modulwagen Antriebs-Modul
Modulwagen Steuerungs- und Energieversorgungsmodul
Integrierte Fehlerschaltung mit 26 Fehlern
Bedienungsanleitung
Transportverpackung (bestehend aus 2 Kisten)

Zum HV-Trainer wird eine Zubehörbox mit folgendem Inhalt mitgeliefert:

1x Ladekabel 16 A 1-phasig Schuko-Mennekes
1x Service-Disconnect-Stecker
1x Schloss für Service-Disconnect
2x Schlüssel für Schloss Service-Disconnect
1x Knebel für Batterie-Hauptschalter 12 V
1x Interlock-Überbrückungskabel
1x Tablet für Fehlerschaltung
4x Sicherheitsmessleitungen (2x rot und 2x schwarz, je 1x in 108 cm und 1x in 30 cm)
1x Hinweisschild "Hochvolt eingeschaltet" - rot
1x Hinweisschild "Hochvolt ausgeschaltet" - weiß
1x USB-Ladekabel für Tablet
2x Zündschlüssel
1x Batterie-Ladegerät 6/12 V 4 A
2x Schlüssel für Seitentüren
1x CD Software Curtis 1314 inkl. Anschlusskabel
1x Warnpyramide