IVT-F: Hochpräzisionsmesstechnik in Formel E-Rennsportserie

Um die shuntbasierte IVT-Messtechnologie den härtesten Anforderungen auszusetzen, nutzt die Isabellenhütte die FIA Formel-E-Rennsportserie als Innovationstreiber für ihre Messtechnikprodukte. Von dem Erkenntnisgewinn profitieren die zukünftigen Generationen der IVT-Serienprodukte.

Als akkreditierter Technologiepartner der Fédération Internationale de l’Automobile (FIA) beweist die Isabellenhütte mit dem speziell für den Formelrennsport entwickelten, shuntbasierten IVT-F Messsystem einmal mehr ihre Kompetenz in einem Hochleistungsumfeld. Das in allen Formel-E-Rennwagen eingesetzte IVT-F ist für die Messung des Lade- und Entladevolumens der Batterieaggregate verantwortlich. Diese erzielen hohe Energiedichten, bei denen hohe Spannungen angelegt werden. Aus diesem Grund muss die Isolationsspannungsfestigkeit der Messsensorik entsprechend hoch sein – ein wesentliches Qualitätsmerkmal, das die IVT-Messtechnik generell auszeichnet.

Das shuntbasierte IVT-F Messsystem ist eine Sonderanfertigung für die FIA. Das Gerät hat reglementbedingt elementare physische und technologische Rahmenbedingungen zu erfüllen. Im Renntrimm muss die eingesetzte Sensorik extrem präzise und isolationsfest sein. Mit einem Kunststoffverguss, der das IVT-F umhüllt, wird die aus dem Serienprodukt IVT-MOD eingesetzte Standardisolation, die bei 600 Volt liegt, deshalb zusätzlich verstärkt. So erzielt das IVT-F eine reale Isolationsspannungsfestigkeit von 1.000 Volt. Die sehr gute Linearität, die maßgeschneiderte Elektronik, die schnelle Abtastung und die hauseigene Kalibrierung realisieren eine präzise Messung.

Der Hitzeentwicklung während des Rennbetriebs tritt das IVT-F mit einer hohen Temperaturbeständigkeit entgegen. Das aus widerstandsfähigen Spezialmaterialien konstruierte System verfügt über einen sehr niedrigen Temperaturkoeffizienten. Er schützt das IVT-F vor Fehlfunktionen. Bis zu einer Betriebstemperatur von +105° C gewährleistet das System exakte Messergebnisse. Um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen, überwacht ein Microcontroller den Sensorstatus.

Im IVT-F sorgt ein AD-Converter für eine präzise Transformation des Spannungsabfalles in digitale Signale. Für die Datenübertragung wurde ein CANbus-Interface verbaut. Es stellt die Kommunikation zwischen IVT-F und Batteriesteuergerät sicher.
“Von unseren Erfolgen in der Formel E profitieren unsere Serienprodukte und unsere Kunden“, sagt Athier Lafta, Produktmanager für Präzisionsmanagement bei der Isabellenhütte. Mit den dort gewonnenen Erkenntnissen zur verbesserten Isolationsspannungsfestigkeit entwickelte die Isabellenhütte auch die Serienmesstechnik IVT-MOD weiter und brachte dessen Nachfolger IVT-S auf den Markt, „um den gestiegenen Anforderungen der Automobilhersteller – u. a. nach einer erhöhten Systemspannung – zu genügen.“