Power electronics are required whenever voltages or currents have to be converted from one level to another. Electric power generation, transport, and distribution involve many different sources and loads working together in one system, the power grid, to get the electric energy from the power plants to the final consumers. On this journey, power electronics components are essential key technologies for an efficient conversion at the different interfaces.
dSPACE provides developers of power electronics with comprehensive solutions for the development and validation of all power electronics components used in the energy industry, such as AC/DC, DC/AC, and AC/AC stages used in wind and solar converters as well as in solid-state transformers and high-power chargers. Get an overview of our portfolio for power electronics validation and learn how your development process will benefit from it.
Challenges
Reliability is a key challenge in the development of grid-connected power electronics. Since most renewable energy sources such as wind and sun are not constant, power electronics systems have to switch frequently and quickly between different operating points. Their integration into the power grid can lead to various problems, including grid instability and voltage fluctuations.
To address these issues, power electronics systems must be designed to integrate seamlessly with the existing grid and to be compatible with other grid devices.
Efficiency is another challenge. The goal: Reduce energy losses to a minimum when transmitting electricity from renewable sources to the grid. When handling several gigawatts of power, 0.1% can be the deciding factor.
Our Solutions for Power Electronics
dSPACE offers a wide range of solutions for developing and testing control algorithms and power electronics throughout the entire range of energy industry components.
We bring your ideas to life – from rather simple AC/DC converters in high-power DC charging stations up to complex solid-state transformer topologies that enable efficient and reliable power transfer to manage a smart grid.
In addition to our product portfolio, customer-specific functions and implementations are available on request.
Rapid Prototyping
HIL-Tests
Central Test Method for Validating ECUs
The dSPACE HIL test systems provide a simulated environment for efficient and reproducible validation of real ECUs in the laboratory on a 24/7 basis. This increases test coverage and shortens validation times significantly. Benefit from the numerous highlights of our solution and optimize your HIL tests of power electronics:
- Gate signal processing in the range of nanoseconds
- Ready-to-use toolboxes including FPGA models for established power electronics topologies
- Topology-based real-time simulation-capable models using the circuit diagram (Simscape Electrical™ Specialized Power Systems)
- Optical high-speed communication interface (multi-gigabit transceiver) to easily distribute large topologies across multiple FPGAs
How to Select the Optimum dSPACE Solution for Simulation
High dynamics and fast switching of semiconductor devices make simulating power electronic circuits in real time an ambitious task. dSPACE provides different tools for this task and can help you find the right solution.
- Topology-based real-time simulation based on the circuit diagram (EPSS Processor, EPSS FPGA)
- Ready-to-use FPGA models for well-known circuits
- Customer-specific FPGA-based implementation for cutting-edge performance
Power-HIL-Test
Die Lücke zwischen HIL- und Dynamometertests schließen
Mit unseren Power-HIL-Systemen bieten wir gebrauchsfertige Lösungen zum Testen jeder Art von Wechselrichter, einschließlich der Steuerung und der Leistungselektronik – und das bei voller Leistung. Mit unseren Systemen, die reale Spannungen und Ströme führen, können Sie extrem präzise Tests durchführen. Unsere Systeme verhalten sich wie ein digitaler Zwilling des realen Systems und ermöglichen eine einfache Konfiguration mit nur wenigen Klicks, was die Rüstzeiten erheblich verkürzt.
SIL-Tests
Software-in-the-Loop (SIL)-Tests mit der leistungsstarken dSPACE Lösung für PC- und Cloud-basierte Simulation
Mit der dSPACE Lösung für Software-in-the-Loop (SIL)-Tests können Sie Ihren Software-Entwicklungsprozess durch virtuelles Testen und Validieren erheblich beschleunigen. dSPACE bietet Ihnen eine vollständige, modulare, skalierbare Entwicklungs- und Testlösung. Sie können ein DUT (Device under Test) komfortabel auf einem PC simulieren, es mit physikalisch basierten Modellen verbinden, skalierbare Tests in der Cloud ausführen und dann Testskripte auf Hardware-in-the-Loop (HIL)-Systemen einfach wiederverwenden.
Bus- und Netzwerkkommunikation
Simulation, Logging, Replay, and Analysis
dSPACE provides a comprehensive and complete tool chain for simulation, analyzation, and validation, supporting a wide range of bus systems and applications. Ready-to-use products and customer-specific solutions support you during your development process.
For data exchange with any industrial devices and SCADA systems using protocols like Modbus, Distributed Network Protocol 3 (DNP3), and IEC 61850, please contact us.
Testdatenmanagement
Datenmanagement- und Collaboration-Software für den automatisierten Steuergerätetest
SYNECT, unsere Lösung für die effiziente und automatisierte Verifikation und Validierung von Steuergerätesoftware, unterstützt Ingenieure weltweit bei der Handhabung aller Testparameter, ihrer Abhängigkeiten, Versionen und Varianten sowie der zugrunde liegenden Anforderungen während des gesamten Entwicklungsprozesses.
Dies führt zu konsistenten Datenversionen und einer vollständigen Rückverfolgbarkeit, wie sie in Zulassungsverfahren erforderlich ist, sowie zu einer effizienten Wiederverwendung von Daten in anderen Projekten.
Entwicklung von Seriensoftware
Optimierte Entwicklung von Seriensoftware
Zu den zentralen Herausforderungen bei der Entwicklung von Seriensoftware gehören die Optimierung der RAM-Ressourcen, der Laufzeit und der Integration in das Gesamtsystem. Außerdem muss es möglich sein, die Software so aufzuteilen, dass regelmäßige Software-Updates möglich sind. Und vor der endgültigen Freigabe der Software sind eine spezielle Validierung und häufig ein Freigabeverfahren erforderlich.
Simulationsmodellierung
Unterstützung bei der Entwicklung von Anfang bis Ende
Die Entwicklung komplexer E/E-Systeme und Software mit immer mehr sicherheitskritischen Funktionen, insbesondere im Bereich autonomer Systeme, wirft die Frage auf, wie die Funktionssicherheit garantiert werden kann. Deshalb bietet dSPACE umfassendes Know-how in den Bereichen funktionale Sicherheit, Teststrategieentwicklung sowie Verifikation und Validierung komplexer E/E-Prozesse, um Sie von den ersten Projektphasen bis zur Homologation zu unterstützen.
dSPACE Systeme sind einfach einzurichten und in Betrieb zu nehmen. Wenn Projekte jedoch komplexer werden, maßgeschneiderte Lösungen notwendig sind oder der Zeitdruck hoch ist, können Sie sich auch auf die schnellen und kompetenten Engineering Services von dSPACE verlassen.
