Die Entwicklung und Qualitätssicherung elektrischer Fahrzeugantriebe macht umfassende Tests der einzelnen Komponenten nötig: Vom Energiespeicher über den Traktionswechselrichter bis hin zum Elektromotor. Neben dem Test aller dieser Komponenten im Verbund auf einem Elektroantriebsprüfstand kommt dem gesonderten Test des Wechselrichters eine große Bedeutung zu. Dazu hat KRATZER AUTOMATION die Leistungselektronikprüfstände der DrvHIL Serie entwickelt:
Der Prüfstand besteht aus folgenden Hauptkomponenten:
Der Elektromotor Emulator wird durch eine passive Last (Drosselschrank) ersetzt. Dieser Prüfaufbau eignet sich besonders für End-of-Line Prüfungen und kosteneffiziente Funktionsprüfstände. Durch den Rotorsensoremulator wird der Betriebspunkt eingestellt, der Prüfling pulst gegen den passiven Drosselschrank.
Der Prüfstand erlaubt die flexible Prüfungen verschiedener Pulswechselrichter. Anders als bei Elektromotorenprüfständen ist kein mechanisches Rüsten des Elektromotors notwendig. Das Auftreten und die damit einhergehende Problematik kritischer Drehzahlen und mechanischer Resonanzen entfällt. Da keine mechanische Energie im System ist, herrschen sichere Prüfbedingungen. Die elektrische Energie wird im Fehlerfall schnell ins Netz abgeführt.
Fehlerzustände, die am Motorenprüfstand nicht oder nur schwer umzusetzen sind, lassen sich auf den Prüfständen abbilden:
Es können entweder integrierte Motormodelle oder externe, kundenspezifische Modelle verwendet werden. Dazu steht eine erprobte Lösung auf Basis von FPGA-Boards zur Verfügung. Über MATLAB/Simulink kann der Anwender eigene Modelle implementieren. Der Ausgangsvektor des Motormodells wird synchron mit 1MHz Abtastfrequenz an die Leistungselektronik übertragen.
Grenzwerte und Modellparameter werden im Automatisierungssystem PAtools TX konfiguriert. Die Automatisierung steuert alle Sub-Systeme einschließlich der Messwerterfassung und online Auswertung. Typische Tests sind Funktionstest, Wirkungsgradtests, Dauerläufe und das Nachfahren von Fahrprofilen.
