E-Motor- und Batterieemulation auf Hochvoltebene

dSPACE komplettiert Portfolio für die HIL-Simulation elektrischer Antriebe

• Hochdynamische Nachbildung von E-Antrieben mit realem Energiefluss
• Vorverlagerung konventioneller Dynamometer-Tests auf Emulatoren
• Modular und flexibel erweiterbar
• Schlüsselfertige Systeme aus einer Hand

Paderborn, 26. Juni 2018: dSPACE hat vor Kurzem sein Produktportfolio für die Simulation von elektrischen Antrieben komplettiert. Durch die hochdynamische Emulation von E-Motor- und Batteriekomponenten im Spannungsbereich bis 800 V können mit den Hardware-in-the-Loop (HIL)-Systemen des Unternehmens jetzt sämtliche Antriebskomponenten hybrider und vollelektrischer Antriebe mit realem Energiefluss dargestellt werden. Diese sogenannten Power-Hardware-in-the-Loop (PHIL)-Fähigkeiten machen dSPACE zum „Alles-aus-einer-Hand“-Anbieter schlüsselfertiger Simulationslösungen für den gesamten Bereich elektrifizierter Fahrzeugantriebe.

Motor- und Batterieemulation mit der gleichen modularen Hardware

Die neuen Hochvoltlasten zeichnen sich durch ihr kompaktes Design und einen modularen Aufbau aus. Sie sind in puncto Strom, Phasenanzahl sowie der Art der zu emulierenden Spannungsquelle flexibel einsetzbar. Die Nutzung der gleichen Hardware für die Emulation von Lasten, zum Beispiel Elektromotoren, und Quellen, zum Beispiel Batterien und Wechselstromnetz, macht die Systeme kostengünstig und einfach zu warten. Eine Energiezirkulation, die ohne aufwendige Netzrückspeisung auskommt, sorgt für zusätzliche Effizienz und eine minimale Belastung des Versorgungsnetzes. Eine offene (Simulink/Xilinx-) Bibliothek stellt die entsprechenden Simulationsmodelle zur Verfügung, von FPGA-Modellen für Motoren und Drehgeber bis hin zu den dSPACE Automotive Simulation Models (ASM) für Batterien und komplette Antriebsstränge.

Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten durch hohe Dynamik

Dank ihrer hohen Dynamik und kleinen Eigeninduktivität kann die Hochvoltlast variable Motorinduktivitäten nachbilden. Außerdem lassen sich hohe Drehfeldfrequenzen abbilden und sämtliche Betriebspunkte eines Elektromotors emulieren, sowohl im Motor- als auch im Generatorbetrieb. Durch eine Vorverlagerung der konventionellen Dynamometertests auf Emulatoren fügt sich die elektronische Hochvoltlast hervorragend in die Validierung mittels Hardware-in-the-Loop (HIL)-Systemen ein. Mittels präziser Stromnachbildung können Stromrippel sowie harmonische Frequenzen dargestellt werden, wodurch sich auch neueste Reglerkonzepte testen lassen. Zudem sind zahlreiche für die Fehlersimulation wichtige Aspekte wie Leckströme, Nullströme oder strombegrenzte Kurzschlüsse abbildbar. Durch die integrierte Überwachung und Begrenzung von Spannungen, Strömen und Temperaturen ist jederzeit ein Schutz der angeschlossenen Steuergeräte gewährleistet.

Großer Erfahrungsschatz bei der Emulation von E-Antrieben

Bei der Emulation elektrischer Antriebskomponenten kann dSPACE auf seine langjährige Erfahrung im Niedervoltbereich aufbauen, die mit all ihren Vorteilen auf den Hochvoltbereich übertragen wurde. Viele der Schlüsseltechnologien wurden von dSPACE zum Patent angemeldet und eigens für Antriebsanwendungen optimiert. Darüber hinaus eignen sich die neuen Hochvoltlasten auch für weitere Anwendungsgebiete, beispielsweise für den Test von Industrieumrichtern, DC/DC-Wandlern, Windkraft- und Solarwechselrichtern oder für die Emulation von Wechselspannungsnetzen.