S-Box

Die Anforderungen für die funktionale Sicherheit erfordern für die Abschaltung der Batterie ein Sicherheitslevel von mindestens ASIL C. Die Futavis S-Box ist nach internationalen Standards (u.a. ISO 26262 oder IEC 60730 sowie LV 123 und LV 124) entwickelt und kann somit den geforderten Sicherheitsanforderungen standhalten.

Hinzukommt, dass die modulare Futavis S-Box als Serienprodukt perfekt auf unser BMS abgestimmt ist und durch ihre kleine und kompakte Bauweise in einer Vielzahl von Anwendungen Platz findet. Der Modulare Entwicklungsansatz ermöglicht zudem die S-Box für Batterien von bis zu 1000 V DC einzusetzen. Wobei die Anzahl der Module und Zellen frei skaliert werden kann.

Im ausgeschalteten Zustand ist die Batterie dauerhaft und stromlos vom umliegenden System getrennt. Erst wenn das BMS den Befehl gibt wird das Schütz geschlossen und die Batterie zugeschaltet.

Das BMS ermöglicht die ständige Überwachung der Temperatur und Spannungsverläufe der Batteriemodule, wodurch frühzeitig Fehler erkannt werden können, und somit der Befehl an die S-Box gegeben werden kann das Schütz wieder aufzumachen. Die besondere Herausforderung ist hier, dass die Schütze im eingeschalteten Zustand dauerhaft die hohen Ströme und Spannungen aushalten müssen. Hinzukommen die Anforderungen aus den gängigen Normen die ein ASIL C Sicherheitsniveau erfordern. Deshalb haben wir eine redundante Strommessung mit zwei verschiedenen Stromsensoren, ein Hall und ein Shunt Sensor, in der S-Box verbaut.

 

Funktionen:

  • ASIL C Strommessung (erfordert zwei unterschiedliche Stromsensoren: Shunt Sensor und Hall Sensor)
  • Projektspezifische Sicherungsauslegung (Kurzschlusssicherung)
  • Hauptstrompfadtrennung
  • All-Polige Trennung über Schütze
  • Spannungsmessungen für Schützüberwachung
  • HV Messungen
  • Schützstatusüberwachung
  • Zwischenkreisvorladung
  • Niederohmigen externen Kurzschluss Trennung des HV Stromkreises
  • Schnelle Trennung des HV-Stromkreises mittels Schmelzsicherung
  • Temperaturüberwachung
  • Kühlung mittels Luftzirkulation

Zertifizierungen:

  • ASIL C – Strommessung (Hall und Shunt)
  • Interne kontakt Sicherung gem. DIN 40050-9
  • Personenschutz während des Betriebs (cf. ECE R100, ISO 6469-3)
    • Schutzkappen für nicht isolierte Schnittstelle
  • Externer Kontaktschutz gem. DIN 40050-9 (cf. ECE R100, ISO 6469-3)
  • Luft- und Kriechstrecken gem. DIN EN 60664-1 and ISO 6469-1
  • 50g mech. Stoßfestigkeit

Flexibilität:

  • Modular aufgebaut
  • CAN Schnittstelle
  • Bis 48V bis 800V
  • Sicherungsauswahl

Die S-Box stellt die HV- und NV-Schnittstelle zwischen den Batteriemodulen und dem umliegenden System dar. Sie ist direkt an das BMS, welches die Überwachungseinheit der Batterie ist und somit der S-Box die entsprechenden Zu- und Abschaltbefehle gibt, gebunden. Die Sensorik der S-Box setzt besteht aus 2 Stromsensoren, einem Hall und einem Shunt Sensor, und 2 Spannungsmessungen. Die 3 Schütze sind für die hohen Ströme und Spannungen ausgelegt und stellen sicher, dass auch unter Strom eine Trennung der Batterie möglich ist.

Die Schütze sowie die enthaltene Vorladeschaltung werden vom BMS angesteuert, wohingegen Strom- und Spannungsmessungen über Abgriffe und Stromsensoren vom BMS eingelesen werden.

Batteriespannung in V Sicherung IMD Boardnetzspannung Vorladewiederstand
48 V

400 V

EV25/EV30

100A -400 A

yes/

no

12V

24V

30 Ohm

90 Ohm

customer spezifisch

800V Square Body 170M yes/

no

12V

24V

30 Ohm

90 Ohm

costumer spezifisch