Power-HIL-Systeme

Die Lücke zwischen HIL- und Dynamometertests schließen

dSPACE bietet einsatzbereite Lösungen für den Test von Reglern und Leistungselektronik über die gesamte Bandbreite von Elektrofahrzeugkomponenten. Diese Lösungen sind maßgeschneidert für die Hardware-in-the-Loop (HIL)-Simulation auf Leistungsebene.

Durch die Kombination der Flexibilität bewährter HIL-Technologien mit der Testtiefe von mechanischen Dynamometern und Straßentests schließen Power-HIL (PHIL)-Systeme von dSPACE die Lücke zwischen Signal-HIL-Tests und Tests auf Dynamometern oder in Prototypfahrzeugen. Das PHIL-Testsystem verhält sich wie ein digitaler Zwilling des realen Systems – mit einem entscheidenden Vorteil: Es kann mit wenigen Klicks konfiguriert werden, was die Einrichtungszeit erheblich verkürzt. Dazu bietet dSPACE verschiedene offene Simulink®/Xilinx®-Modelle für die prozessorbasierte und FPGA-basierte Simulation. Die XSG Electric Components Library von dSPACE enthält Motor- und Drehgebermodelle für die FPGA-basierte Simulation. Ein Batteriemodell ist in der dSPACE Toolsuite Automotive Simulation Models (ASM) enthalten. Die Kombination dieser Modelle ermöglicht die Simulation kompletter elektrischer Antriebsstränge.

Vorteile

  • Frühzeitige Tests durch Vorverlagerung der Tests in eine frühe Entwicklungsphase, z. B. Umrichtertests ohne einen echten Motor
  • Einfache Konfiguration verschiedener Motortypen anhand von Streckenmodellen, so dass keine Hardware-Änderungen erforderlich sind
  • Einfaches Testen der Regelgrenzen durch Einstellen der relevanten Motorparameter wie Induktivität, Widerstand und Fluss während der Simulation
  • Manipulation von Rückkopplungssignalen, wie zum Beispiel dem Offset-Winkel des Positionssensors, während der Simulation
  • Einfache Installation dank des geringeren Gewichts und der kleineren Abmessungen im Vergleich zu mechanischen Prüfständen
  • Geringeres Risiko für den Benutzer und das Equipment dank Virtualisierung (keine beweglichen Teile)
  • Verbesserte Simulationsmöglichkeiten, z. B. Simulation von elektrischen Fehlern
  • Realitätsnahe Simulation ohne mechanische Einschränkungen, z. B. Simulation mechanischer Blockierungen

Hardware-in-the-Loop (HIL)-Systeme mit elektronischen Hochspannungslastmodulen von dSPACE ermöglichen die hochdynamische Emulation von Elektromotor-, Batterie- und Netzkomponenten mit mehreren Megawatt Leistung und Steuergerätespannungen von bis zu 1.250 V. Virtuelle Tests mit diesen Power-Hardware-in-the-Loop (PHIL)-Systemen machen die teure und zeitaufwändige Fertigung von Motorprototypen überflüssig. Alle Komponenten von hybriden und vollelektrischen Antrieben können mit dem realen Energiefluss dargestellt werden. Diese PHIL-Fähigkeiten machen dSPACE zu einem führenden Anbieter von einsatzbereiten Simulationslösungen aus einer Hand für die gesamte Bandbreite von Elektrofahrzeugantrieben. dSPACE verfügt über jahrelange Erfahrung mit Power-Hardware-in-the-Loop-Tests: Der Hochspannungsansatz ist ähnlich wie bei unseren kleineren Systemen, die auf dem DS5380 Low-Voltage Electronic Load Module und der DS5381 Low-Voltage Electronic Load Unit basieren und sich für die Emulation und den Test von Steuergeräten mit niedrigen Spannungen von bis zu 30 V bzw. bis zu 60 V eignen.

Die dSPACE Power-HIL-Systeme eignen sich für dynamische Tests auf der Leistungsebene einer Vielzahl von Anwendungen. Dazu zählen:

  • Solar- und Windwechselrichter
  • Ladestationen und Onboard-Ladegeräte
  • Traktionsinverter
  • Zusatzantriebssysteme
  • Mild-Hybrid-Antriebe
  • Elektrische Lenksysteme (EPS)
  • Brake-by-Wire-Anwendungen
  • Elektrische Antriebe für Flugzeuge
  • Elektromechanische Betätigungssysteme für Flugzeuge
  • Industrielle Antriebe

Diese Anwendungen können in einer Vielzahl von Testszenarien eingesetzt werden:

  • Funktionstests
  • Belastungstests
  • Robustheitstests von Reglern
  • Tests mit kritischen Betriebspunkten
  • Konformitätsprüfungen gemäß LV123 und ISO/DIS 21498

Hochspannungstests

Hochspannungsemulation von E-Mobilitätskomponenten – ideal geeignet für den Test von Elektromotorsteuerungen inklusive Leistungselektronik (Spannungsbereich: bis 1.250 V)

Niederspannungstests

Niederspannungsemulation von E-Mobilitätskomponenten – typische Anwendungsbereiche sind Tests von elektrischen Servolenkungen (EPS), Starter- und Generatorsystemen, Zweirädern, Sekundärantrieben und Mild-Hybrid-Antrieben.

  • Power Hardware-in-the-Loop Testing Produktinformationen, PDF, Englisch, 8510 KB
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