Hohe Betriebsspannungen beeinflussen das Verhalten von elektrischen und elektronischen Komponenten bezüglich elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV) negativ. Die Jakob Mooser GmbH in Egling bei München und das Schwesterunternehmen die Mooser EMC Technik GmbH in Ludwigsburg bieten den Kunden spezielle Messverfahren und Messkabinen an, mit deren Hilfe elektromagnetische Störungen sicher detektiert und beseitigt werden können.
Der wesentliche Vorteil einer höheren Betriebsspannung besteht darin, dass für die gleiche elektrische Leistung eine geringere Stromstärke erforderlich ist. Zweiter Vorteil sind dünnere Kabel mit geringerer Leiterquerschnittsfläche, was Material, Gewicht, Kühlung (Energie), Komplexität und Kosten reduziert.
Dabei haben Hochvolt-Systeme aber einen gravierenden Nachteil: Sie erzeugen stärkere Magnetfelder als Systeme mit niedriger Spannung und senden somit wesentlich intensivere elektrische Störsignale aus. Diese Störfelder können sowohl Menschen in ihrer Nähe schädigen, als auch im Automobil andere elektronische Systeme empfindlich beeinträchtigen.
Der EMV-Spezialist Mooser macht sich seit mehr als 15 Jahren Gedanken, wie elektrische Antriebe mit hoher Leistung und hoher Betriebsspannung zu testen sind und wie daraus Konstruktionsprinzipien und Schirmtechniken gegen elektromagnetische Beeinträchtigungen abzuleiten sind. Bis heute sind daraus viele innovative Messkabinen und Messverfahren entstanden. Etwa die E-Chamber, ein neues Prüfstandskonzept speziell für Hochvolt-Elektroantriebe und elektrisch angetriebene Nebenaggregate. In ihr werden elektrische Antriebskomponenten einzeln oder im Verbund bei variablen Drehzahlen und Drehmomenten auf EMV-Aspekte getestet.
Ein weiterer Schwerpunkt bei Mooser sind Messungen an Traktionsbatterien. Alle Messungen werden im Lade- und Entladezustand bei einem realitätsnahen Messaufbau durchgeführt, damit präzise Ergebnisse, vergleichbar wie im Fahrzeug, zustande kommen.
Grundlagenentwicklung schafft Know-how
Einige Messverfahren hat Mooser selbst entwickelt: So hat man als Erster messtechnisch nachgewiesen, dass hochfrequente Inverterstörungen durch den Motor und durch das mechanische Getriebe bis in die Achsen durchgekoppelt werden. Außerdem arbeitet Mooser seit Jahrzehnten in nationalen und internationalen Normungsgremien mit. Hochvolt-Normen wie die CISPR 25–4 und ISO/TS 7637–4, die Normung von Messkabinen und der Chamber-Validierung nach der Langdrahtmethode sind maßgeblich von Mooser angeregt und definiert worden.
Die international gültigen Regelwerke sowie von den Automobilherstellern selbst entwickelte Standards geben den Rahmen für unterschiedliche Messnormen und -verfahren vor, die in den Messkabinen angewendet werden. Ergänzend übernimmt Mooser die Prüfplanung sowie die Prüfvorbereitung und sorgt für einen Messaufbau, der die Umgebungsbedingungen des zu prüfenden Systems möglichst realitätsnah nachbildet. Da Mooser seit vielen Jahrzehnten EMV-Tests für Straßen- und Schienenfahrzeuge, Flugzeuge und für Militärtechnik erfolgreich durchführt, ist ein großer Erfahrungsschatz vorhanden, wie EMV-Tests richtig vorzubereiten, durchzuführen und auszuwerten sind. Dafür sorgen die exzellent ausgebildeten Ingenieure, von denen viele bereits über spezielle Hochvolt-Sicherheitsschulungen verfügen.
