Superkondensatoren:
Energie für die Mobilität
Superkondensatoren sind leistungsstarke Energiespeicher der nächsten Generation.
Sie nehmen elektrische Energie innerhalb von Sekunden auf und geben sie ebenso schnell wieder ab. Besonders in modernen 48-Volt-Fahrzeugsystemen ermöglichen sie eine effiziente Rekuperation, unterstützen den Antrieb und stabilisieren das Bordnetz. Dank hoher Zyklenfestigkeit, großer Sicherheit und langer Lebensdauer gelten sie als wichtige Technologie für die nachhaltige Mobilität von morgen.
Inline Prüfanlage für mechatronische Komponenten
Die Entwicklung der Prüfsysteme für 48-Volt-Superkondensatoren stellte hohe Anforderungen an Sicherheit, Flexibilität und Prozesssicherheit. Die empfindlichen Baugruppen dürfen beim Einlegen nicht beschädigt werden, gleichzeitig muss eine Fehlbedienung durch den Anwender ausgeschlossen werden. Darüber hinaus erfordern die hohen gespeicherten Energien ein zuverlässiges Entlade- und Sicherheitskonzept, das sowohl den Schutz der Mitarbeitenden als auch der Produkte gewährleistet. Auch die Integration in bestehende Fertigungs- und Qualitätssicherungsprozesse stellte eine zentrale Herausforderung dar.
Das entwickelte Konzept basiert auf einem modularen Prüfsystem mit austauschbaren Adaptern, das eine schnelle Umrüstung auf zukünftige Produktvarianten ermöglicht. Intelligente Poka-Yoke-Lösungen, automatische Produkterkennung sowie sichere Verriegelungs- und Entladekonzepte sorgen für einen fehlerfreien und sicheren Prüfablauf. Die Anbindung an MES- und Traceability-Systeme ermöglicht eine lückenlose Dokumentation der Prüfergebnisse und unterstützt eine nachhaltige Qualitätssicherung in der Serienfertigung.
Prüf- und Funktionsumfang
Der entwickelte Prüfplatz vereint Funktionsprüfung und End-of-Line-Test in einem flexiblen und zukunftssicheren Gesamtkonzept. Die wichtigsten Prüf- und Funktionsumfänge im Überblick:
- Funktionsprüfung (FKT) der Baugruppen nach dem Lötprozess zur Überprüfung elektronischer Komponenten und Baugruppen.
- Prüfung verschiedener Produktvarianten durch den Einsatz von Wechseladaptern auf einer gemeinsamen Prüfplattform.
- Automatische Produkterkennung über codierte Adapter zur fehlerfreien Zuordnung des Prüfprogramms.
- Zweistufige Entladung der Superkondensatoren vor Beginn der Prüfung zur Gewährleistung der Personensicherheit und zur Reduzierung der Taktzeit.
- Sicherheitsüberwachung während des Prüfablaufs durch Verriegelungs- und Schutzmechanismen.
- Automatisierte End-of-Line-Prüfung innerhalb der Fertigungslinie mit robotergestützter Be- und Entladung.
- Kontaktierung und elektrische Prüfung der Supercap-Module einschließlich weiterer Qualitätsprüfungen.
- Auslesen und Verarbeiten der UID-Daten zur vollständigen Rückverfolgbarkeit der Produkte.
- Automatische Fehlererkennung und Prüfabbruch bei kritischen Abweichungen oder Fehlerspeichereinträgen.
- Übertragung sämtlicher Prüfdaten an MES- und Traceability-Systeme zur digitalen Dokumentation und Qualitätssicherung.
- Error-Proofing und Referenzteile (Golden Samples) zur kontinuierlichen Überwachung der Prüfqualität.
Durch die Kombination aus automatisierten Prüfabläufen, integrierten Sicherheitsfunktionen und digitaler Datenerfassung entsteht ein zuverlässiger, effizienter und vollständig nachvollziehbarer Prüfprozess für Superkondensator-Systeme.
Herausforderungen und Konzept
Die Prüfung von 48-Volt-Superkondensator-Modulen stellt besondere Anforderungen an Prüftechnik, Sicherheit und Prozessstabilität. Aufgrund der hohen gespeicherten Energien und der sicherheitsrelevanten Anwendung im Fahrzeug müssen sämtliche Prüfabläufe zuverlässig, reproduzierbar und vollständig dokumentiert werden.
- Elektrischer Funktions- und Baugruppentest (FKT) nach dem Lötprozess.
- End-of-Line-Prüfung (EOL) innerhalb der automatisierten Fertigungslinie.
- Kontaktierungs- und Funktionstests der Supercap-Module.
- Kontrollierte zweistufige Entladung der Energiespeicher vor und nach dem Prüfprozess.
- Automatische Identifikation der Prüflinge über UID-Auslesung.
- Dichtheits- und Sicherheitsprüfungen innerhalb der Fertigungszelle.
- Fehler- und Grenzwertüberwachung mit parametrierbaren Prüfabläufen.
- Digitale Erfassung und Rückverfolgbarkeit aller Prüfergebnisse über MES- und Traceability-Systeme.
Zu den größten Herausforderungen gehörten die sichere Handhabung der energiereichen Speicher, der Schutz empfindlicher Elektronik sowie die Vermeidung von Bedienfehlern. Zusätzlich musste eine flexible Prüftechnik entwickelt werden, die sich durch Wechseladapter auf zukünftige Produktvarianten erweitern lässt. Intelligente Poka-Yoke-Konzepte, automatische Produkterkennung und umfassende Sicherheitsfunktionen gewährleisten dabei einen zuverlässigen und fehlerfreien Prüfprozess.
Vorteile gegenüber batterien
Welche Vorteile bieten Supercaps gegenüber Batterien?
- Sehr schnelle Energieaufnahme und -abgabe
- Millionen Lade- und Entladezyklen
- Geringer Verschleiß
- Hohe Leistungsdichte
- Gute Funktion bei niedrigen Temperaturen
- Entlastung der Fahrzeugbatterie
- Hohe Sicherheit und Robustheit
Dadurch eignen sich Supercaps besonders für kurzzeitige Leistungsanforderungen.
Für die automatisierte Handhabung sorgen Zuführ-, Sortier- und Transfersysteme, die einen kontinuierlichen Materialfluss gewährleisten. Die Dichtheitsprüfung erfolgt mit hochpräziser Messtechnik, während alle Prüf- und Prozessdaten zentral gespeichert werden. Dadurch wird eine hohe Qualitätssicherung, Wiederholgenauigkeit und Transparenz im gesamten Prüfprozess erreicht.
WAS WIR AM FAHRZEUG PRÜFEN
PRÜFUMFANG
- Seitentür / Türbedienfeld
- Auspuff / Klappenbereich
- Cockpit / Mittelbereich
- Mittelkonsole
- Heizungs-/HV-System
- Motorraum / Batterieumfeld
- Dach / Antenne
- Außenspiegel
- Scheinwerfer / Frontlicht
- Heckklappe / Schlossbereich
- Frontscheibe / Scheibenwischer
Smart-Home-Testökosystem
validiert für Energie, Klima, Connectivity und Steuerung
- Integrierte Prüftechnik für vernetzte Hauselektronik
- EOL-, FCT-, HIL- und HF-Testanwendungen
- Zuverlässiger Betrieb aller Smart-Home-Subsysteme
- Skalierbare Testplattformen für komplexe Produktfamilien
PV & Energieumwandlung
geprüft auf Effizienz, Sicherheit und Signalintegrität
- Funktionstest von Wechselrichter-Elektronik
- Hochvolt-Sicherheits- und Isolationsprüfungen
- Messung von Wirkungsgrad und Leistungsumwandlung
- Kommunikationstests für Energiemanagement-Schnittstellen
Batteriemanagementsysteme
Präzisionstests für sichere Heimspeicher
- Zellspannungsmessung im Millivolt-Bereich
- Simulation von Zellfehlern und Temperaturereignissen
- Validierung von Balancing- und Sicherheitsabschaltungen
- CAN-, Modbus- und Systemkommunikationstests
E-Mobility-Ladesteuerung
validiert von der Leistungselektronik bis zur Fahrzeugkommunikation
- End-of-Line-Tests für Ladeelektronik
- Lastsimulation unter definierten Ladebedingungen
- Sicherheitsprüfungen für Schalt- und Überwachungsfunktionen
- Schnittstellentests zwischen Fahrzeug, Ladepunkt und Netz
Smart-Wallbox-Elektronik
geprüft für sichere und zuverlässige Ladeinfrastruktur
- Funktionstest von Steuerplatinen und Relais
- Prüfung von Strom-, Spannungs- und Temperaturüberwachung
- Kommunikationsvalidierung mit Smart-Meter-Gateways
- Sicherheitsrelevante Reaktionstests bei Fehlerzuständen
ECUS FOR LIGHTING CONTROL
tested with FCT system
- Parallel testing of four PCBs
- Manual, semi-automatic or fully automatic adapter
- 130 test steps in 95 seconds per test position
- Interchangeable needle bed cassettes
REFERENZPROJEKTE
REFERENZ 1
REFERENZ 4
REFERENZ 2
REFERENZ 5
REFERENZ 3
REFERENZ 6
HÄUFIG GESTELLTE FRAGEN
FAQS
Was sind Superkondensatoren?
Superkondensatoren (Supercaps) sind leistungsstarke Energiespeicher, die elektrische Energie innerhalb kürzester Zeit aufnehmen und wieder abgeben können. Sie zeichnen sich durch hohe Leistungsdichte, lange Lebensdauer und extreme Zyklenfestigkeit aus.
Warum werden Superkondensatoren im Fahrzeug eingesetzt?
Sie unterstützen die Rekuperation von Bremsenergie, stabilisieren das 48-Volt-Bordnetz und stellen kurzfristig hohe Leistungen für sicherheitsrelevante Systeme wie Lenkung oder Bremse bereit.
Was wird bei der Funktionsprüfung (FKT) geprüft?
Im Rahmen der Funktionsprüfung werden elektronische Baugruppen und Komponenten nach dem Lötprozess auf ihre korrekte Funktion und elektrische Eigenschaften überprüft.
Welche Aufgaben übernimmt der End-of-Line-Test (EOL)?
Der EOL-Test prüft die fertigen Superkondensator-Module innerhalb der Produktionslinie. Dabei werden elektrische Funktionen, Sicherheitsmerkmale und die Produktqualität vor der Auslieferung sichergestellt.
Warum müssen Superkondensatoren vor der Prüfung entladen werden?
Da die Module hohe Energiemengen speichern können, erfolgt vor dem Prüfprozess eine kontrollierte Entladung. Dies schützt Bedienpersonal, Prüftechnik und Produkt.
Wie wird eine Fehlbedienung verhindert?
Durch Poka-Yoke-Konzepte, codierte Wechseladapter und automatische Produkterkennung werden falsche Einlagen oder fehlerhafte Prüfabläufe zuverlässig verhindert.
Können unterschiedliche Produkte auf dem Prüfsystem getestet werden?
Ja. Das modulare Konzept mit Wechseladaptern ermöglicht die Prüfung verschiedener Produktvarianten und erleichtert die spätere Integration neuer Baugruppen.
Wie wird die Rückverfolgbarkeit der Prüfergebnisse sichergestellt?
Alle Mess- und Prüfdaten werden automatisch erfasst und an MES- sowie Traceability-Systeme übertragen. Zusätzlich werden Produktdaten wie die UID gespeichert.
Welche Sicherheitsmaßnahmen sind im Prüfsystem integriert?
Verriegelungen, Sicherheitshauben, überwachte Entladeprozesse und automatische Testabbrüche sorgen für einen sicheren Betrieb während des gesamten Prüfablaufs.
Welche Vorteile bietet das automatisierte Prüfsystem?
Das System erhöht die Prozesssicherheit, reduziert Bedienfehler, verbessert die Produktqualität und ermöglicht eine vollständig dokumentierte und effiziente Prüfung von Superkondensator-Modulen.
KEY FACTS IN ZAHLEN
Aufbau & Funktionsumfang
Vollautomatisierte Inline Prüfanlage
für mechatronische Komponenten
Kombination aus
Montage, Dichtheitsprüfung und Funktionsprüfung
Zwei-Stationen-System
Dichtheit + Funktion
Integration von
EOL-Tests, RWDR-Montage und Sensorprüfungen
Prüfverfahren & Prüfparameter
Vakuum- und
Differenzdruckprüfung
Winkelgenauigkeit
< 0,1°
Prüfung von
≥ 5 Prüflingen je Variante
Flexibilität
Erweiterbar für
verschiedene Sensor- und Prüflingstypen
Qualitätssicherung & Kalibrierung
Kalibrierte Messtechnik
mit Toleranz von 2 %
Empfohlener Kalibrierzyklus
1 Jahr
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HR. MUSTERMANN
SALES DIREKTOR & ANSPRECHPARTNER FÜR EOLT
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