HIOKI PW4001-01

HIOKI PW4001 Leistungsanalysator 

Der HIOKI PW4001 Power Analyzer ist ein tragbarer 4-Kanal-Leistungsanalysator, der ein

kompaktes Design mit einer Genauigkeit auf Laborniveau verbindet. Er erreicht eine

Grundgenauigkeit von ±0,04 % über einen Frequenzbereich von DC bis 600 kHz. Bei DC

und 50/60 Hz beträgt die Referenzgenauigkeit ±0,03 % vom Messwert plus ±0,01 % vom

Endwert. Damit eignet sich das Gerät für Messaufgaben mit hohen

Genauigkeitsanforderungen wie WLTP-Tests (Worldwide harmonized Light vehicles Test

Procedure), die Effizienzbewertung von DC-DC-Wandlern sowie weitere komplexe

Prüfungen in Forschung, Entwicklung, Fertigung und im Außeneinsatz.

Mit direkten Spannungseingängen bis 1500 V DC (CAT II) und 1000 V DC (CAT III) lassen

sich auch Anwendungen im Hochspannungsbereich vermessen, beispielsweise

Photovoltaik-Wechselrichter und andere moderne Leistungswandler. Zusätzlich kann die

integrierte CAN-Schnittstelle Messwerte wie die Batteriespannung direkt über die CAN-

Kommunikation beziehen, sodass sich die Systemleistung berechnen lässt, ohne die

Spannung am Prüfling direkt messen zu müssen. Dies ist besonders relevant, wenn

Sicherheitsanforderungen den Zugang zu den Leiteranschlüssen einschränken, etwa bei

Tests an vollständig montierten Elektrofahrzeugen.

Die Kombination aus festem Vierkanal-Design, hoher Genauigkeit und einem breiten

Frequenzbereich macht den PW4001 besonders geeignet für Effizienztests von einstufigen

Umrichtern. Typische Anwendungen sind Umrichter in Energiespeichersystemen (ESS),

Wechselrichterstufen in Wärmepumpen und Kompressorantrieben sowie industrielle

Motorantriebe, bei denen Gleichstromeingang (DC) und Wechselstromausgang (AC)

gleichzeitig erfasst werden können.

Kommunikation mit Sensoren und Phasenkorrektur

Für Strommessungen bietet HIOKI ein breites Spektrum an Sensoren. Die Auswahl reicht

von kompakten Stromzangen für kleine Ströme bis hin zu Durchsteckwandlern, die Ströme

im Kiloampere-Bereich erfassen können. Da sowohl Analysator als auch Sensoren von

HIOKI stammen, kommunizieren sie direkt miteinander und tauschen Kalibrierungs- sowie

Korrekturdaten automatisch aus. Der PW4001 führt Phasenverschiebungskorrekturen mit

einer Auflösung von 0,001° durch, wodurch Messfehler reduziert und die Sensoren ihr volles

Potenzial ausschöpfen können. HIOKIs präzise Stromzangen werden besonders geschätzt

für ihre Fähigkeit, Ströme schnell und sicher an kompletten Systemen zu erfassen, ohne

direkten Verdrahtungsaufwand.

Batteriebetrieb und Langzeitaufzeichnung

Mit dem optionalen DC-Stromeingang kann der PW4001 direkt aus einer Gleichstromquelle

wie einer Auto- oder LKW-Batterie oder einem tragbaren Akkupack im Spannungsbereich

von 10,5 bis 28 VDC betrieben werden. Dadurch eignet er sich ideal für Außeneinsätze, bei

denen kein AC-Stromnetz verfügbar ist. Der interne 16-GB-Speicher ermöglicht

Langzeitaufzeichnungen ohne externe USB-Geräte und verringert das Risiko von

Messunterbrechungen. Für anspruchsvolle Umgebungen ausgelegt, arbeitet der PW4001

zuverlässig in einem Temperaturbereich von -20 °C bis +50 °C und ist für eine

Vibrationsfestigkeit bis 4,6 G spezifiziert. Außerdem erfüllt er die Anforderungen der WLTP-

und SAE-J1634-Tests bei -7 °C und gewährleistet damit zuverlässige Ergebnisse sowohl

bei zertifizierten Kältekammertests als auch in realen Fahrversuchen.

Systemintegration und Automatisierung

Über LAN-Schnittstellen mit Unterstützung von SCPI, Modbus/TCP und XCP-on-Ethernet

lässt sich der PW4001 direkt aus bestehenden Systemen heraus steuern und eignet sich

damit ideal für den Einsatz in Prüfständen und automatisierten Testumgebungen. Ein

integrierter HTTP-Server ermöglicht die browserbasierte Bedienung ohne zusätzliche

Software, während FTP-Client- und -Serverfunktionen den internen Speicher wie ein

externes Netzlaufwerk zugänglich machen. Für eine erweiterte Überwachung steht zudem

eine optionale 16-Kanal-Analogausgabe zur Verfügung, mit der sich Signalverläufe und

Schlüsselparameter in Echtzeit ausgeben lassen.

Erweiterte Analyse- und Testfunktionen des PW4001

Neben reinen Zahlenwerten bietet der PW4001 Power Analyzer eine Oszilloskop-ähnliche

Darstellung. Mit vier Spannungs- und vier Stromkanälen lassen sich bis zu acht Signale

gleichzeitig anzeigen und mit hohen Abtastraten erfassen. Zoom-, Trigger- und Cursor-

Funktionen ermöglichen eine detaillierte Analyse von Schaltvorgängen und Transienten,

während der integrierte Speicher Langzeitaufzeichnungen von Messparametern unterstützt.

Für weitergehende Datenauswertungen steht das optionale Motoranalyse-Paket zur

Verfügung, mit dem bis zu zwei Motoren analysiert werden können. Es berechnet die

Motorleistung aus Drehmoment und Drehzahl und bietet zusätzlich Vektordiagramme sowie

eine Oberschwingungsanalyse bis zur 500. Ordnung. Darüber hinaus können bis zu 20

benutzerdefinierte Formeln definiert werden, sodass sich das Gerät flexibel an spezifische

Prüfanforderungen anpassen lässt.

Automatische Moduserkennung für ESS und Energierückgewinnung

In Anwendungen wie Energiespeichersystemen (ESS) oder bei Antrieben mit Rekuperation

ändert sich die Wirkungsgradberechnung je nach Betriebszustand. Beim Laden bzw. im

Generatorbetrieb kehrt sich das Verhältnis von Eingangs- und Ausgangsleistung gegenüber

dem Entladen oder Motorbetrieb um. Der PW4001 erkennt diese Zustände automatisch und

passt die Berechnung entsprechend an. So werden falsche Ergebnisse wie scheinbare

Wirkungsgrade von über 100 % im Rekuperationsbetrieb vermieden.

Für die Bewertung größerer Systeme lassen sich bis zu acht Geräte über BNC

synchronisieren. Dadurch werden zeitlich abgestimmte Messungen über 32 Kanäle möglich,

was eine vollständige Systemanalyse von PV- oder EV-Antriebssträngen unterstützt.

Von Verbrauchstests an xEVs (elektrifizierten Fahrzeugen) über Wandler-, Wechselrichter-

und Motorprüfungen bis hin zu Wirkungsgradmessungen an PV-Systemen bietet der

PW4001 die Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit, die für die präzise Leistungsanalyse aktueller

und zukünftiger Anwendungen erforderlich sind.

Wesentliche Merkmale des PW4001:

- Grundgenauigkeit: ±0,04 % 

- Frequenzbandbreite: DC, 0,1 Hz bis 600 kHz 

- CAN / CAN FD Ein- und Ausgänge 

- Sicherheitskategorie: CAT II 1500 V DC 

- Betriebstemperaturbereich: -20 °C bis +50 °C
- Interne Speicher 16 GB
- große Auswahl an Stromsensorik verfügbar

- LAN-Schnittstelle für SCPI, Modbus/TCP, XCP-on-Ethernet
- Auswertungen nach dem gültigen WLTP-Standard

 Applikationen

- WLTP-Prüfungen (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure)

- Effizienzmessung an DC-DC-Wandlern

- Effizienzmessung von Invertern

- Motoreffizienzmessungen

Lieferumfang: PW4001, Netzkabel, USB Kabel, Bedienungshandbuch, 

D-sub-25-poliger Stecker (PW4001-02, PW4001-05), Gleichstromanschlussstecker (PW4001-04, PW4001-05)

https://www.hioki.com/in-en/products/power-meters/power-analyzer/id_1268629

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