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TEST SYSTEMS

Leistungselektronik

Leistungselektronikprüfstand mit E-Motor-Simulator

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 mit Hochvoltbatterie kommt dem gesonderten Test des Wechselrichters eine große Bedeutung zu. Dazu bieten wir Leistungselektronikprüfstände mit Elektromotor-Simulation und optional inklusive Batteriesimulation an.

Komponenten

Der Prüfstand besteht aus folgenden Hauptkomponenten:

  • Netzspannungswechselrichter für netzrückwirkungsarmen Netzanschluss mit Energierückspeisung
  • Gleichspannungszwischenkreis (DC-Link)
  • HV-Batteriesimulation
  • Elektromotorsimulator (AC-Modul)
  • Integriertes elektromechanisches Modell zur Nachbildung permanent erregter Synchronmaschinen
  • Emulation verschiedenerer Drehzahl- und Lage­sensoren wie Resolver, Sinus-Cosinus-Geber, Inkrementalgeber
  • Prüfkammer mit Anschlussbox und Fehlersimulation
  • Konditionierung der Kühlflüssigkeit
  • Messtechnik mit Power Analyzer
  • Bordnetznachbildung
  • Automatisierungslösung mit PAtools TX
  • Optionen:
    • Bremschopper zur Aufnahme der Energie bei Netzausfall
    • Echtzeitsimulator mit Simulation gängiger Drehfeldmaschinen auf FPGA-Basis mit High Speed Interface zur Leistungselektronik
    • Klimakammer

Vorteile

Der Prüfstand erlaubt die flexible Prüfung verschiedener Wechselrichter ohne lange Umrüstung. Anders als bei Elektromotorenprüfständen ist keine Adaption der Wellenverbindung notwendig. Das Auftreten und die damit einhergehende Problematik kritischer Drehzahlen und mechanischer Resonanzen entfällt dadurch.

Fehlerzustände, die am Motorenprüfstand nicht oder nur schwer umzusetzen sind, lassen sich auf den Prüfständen abbilden:

  • Kurzschluss von Phasen
  • Erdschluss
  • Ausfall einzelner Phasen
  • Unterbrechung zur HV-Batterie

Es können entweder integrierte Motormodelle oder externe, kundenspezifische Modelle verwendet werden. Dazu stehen erprobte Lösungen auf Basis von FPGA-Boards zur Verfügung. Über MATLAB/Simulink kann der Kunde eigene Modelle implementieren. Der Ausgangsvektor des Motormodells wird synchron mit 120 kHz Abtastfrequenz an die Leistungselektronik übertragen. In gleicher Weise können interne oder externe Batteriemodelle genutzt werden.

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.

Wir beraten Sie gerne!

Datenblatt

Leistungselektronikprüfstand mit E-Motor-SimulatorLeistungselektronikprüfstand mit E-Motor-Simulator