Elektrischer Prüfstand

Hardware-in-the-Loop im Hochspannungsbereich

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. Die Power-HIL-Systeme von dSPACE schließen die Lücke zwischen Signal-HIL-Tests und Tests auf Dynamometern oder in Prototypfahrzeugen.

Hardware-in-the-Loop (HIL)-Systeme mit elektronischen Hochvoltlastmodulen von dSPACE ermöglichen die hochdynamische Emulation von Elektromotor-, Batterie- und Netzkomponenten mit mehreren hundert Kilowatt Leistung und Spannungen von über 1.000 V. Alle Komponenten von Hybrid- und vollelektrischen Antrieben können mit realem Energiefluss abgebildet werden.

Diese Power-Hardware-in-the-Loop (PHIL)-Fähigkeiten machen dSPACE zu einem führenden Anbieter von einsatzbereiten Simulationslösungen aus einer Hand für die gesamte Bandbreite von Elektrofahrzeugantrieben. Power-Hardware-in-the-Loop-Tests sind für dSPACE nichts Neues. Der Ansatz ist ähnlich wie bei unseren kleineren Systemen, die auf den Modulen DS5380 und DS5381 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.

Typische Anwendungen für die dSPACE Hochvoltsysteme sind dynamische Tests auf der Leistungsebene von:

  • Traktionsmotorsteuerungen im Automobilbereich
  • Ladestationen und Onboard-Ladegeräte
  • Gleich- und Wechselstromumrichter
  • Industrie-Servoregler

Diese Anwendungen können in einer Vielzahl von Testszenarien eingesetzt werden:

  • Funktionstests
  • Lasttest (Burn-in, Bandende, kontrollierte Fehlereinspeisung)
  • Robustheitstests (Parameteränderung)
  • Tests mit kritischen Betriebspunkten

Eine offene (Simulink ® / Xilinx ® )-Bibliothek von dSPACE stellt die erforderlichen Simulationsmodelle bereit, von FPGA-Modellen für Motoren und Positionssensoren innerhalb der XSG Electric Components Models bis hin zu den dSPACE Automotive Simulation Models (ASM) für Batterien und komplette Antriebsstränge.

  • Modularer Ansatz für höchste Flexibilität bei voller Leistung
  • Hervorragende und sehr realistische Stromemulation
  • Identische Modellierungsumgebung zum Testen auf Signal- und Leistungsebene
  • Maßgeschneidert für HIL-Simulation auf Leistungsebene
  • Strombasierte Emulation für die Simulation variabler Induktivitätswerte ohne Austauschen von Hardware-Komponenten
  • Effizienter Betrieb durch zirkulierenden Energiefluss ohne aufwendige Rückspeisung ins Stromnetz: Die Stromversorgung benötigt weniger als 20 % der Emulationsenergie.
  • Hohe Leistungsdichte pro Emulations-Rack, was zu einem besonders kompakten Gesamtsystem führt
  • Sichere Testbedingungen durch Sicherheitsmechanismen für Leistungselektronik
  • Schlüsselfertiges System aus einer Hand durch Eigenentwicklung der Hardware und Software von dSPACE

Vorteile

Der auf den DS5385 und DS5386 High-Voltage Electronic Load Modules basierende Hochvoltlastaufbau zeichnet sich durch ein kompaktes und modulares Design aus. Die kompakten Einheiten sind hinsichtlich der Ströme pro Phase und der Anzahl der Phasen sowie der Art der zu emulierenden Quelle flexibel einsetzbar. Die Skalierbarkeit des Systems ermöglicht eine Kombination mehrerer Hochspannungsschränke, um die Leistung des Testsystems weiter zu steigern. Dadurch dass sich die Systeme sowohl für die Emulation von Lasten, wie zum Beispiel Elektromotoren, als auch von Quellen, wie zum Beispiel Batterien, einsetzen lassen, sind sie besonders kosteneffizient und wartungsfreundlich. Der Energiefluss im System zirkuliert ohne komplexe Netzrückwirkungen, was zu einem hohen Wirkungsgrad und einer minimalen Belastung der Netzversorgung führt. All diese Eigenschaften führen zu einer verbesserten Testabdeckung bei reduzierten Kosten (im Vergleich zu einem Dynamometer), reduzierten Entwicklungszeiten und verbesserter Sicherheit (LV123 und ISO/DIS 21498).

DS5385 and DS5386 High-Voltage Electronic Load Modules

Elektronische Hochvoltlastmodule für die Power-HIL-Simulation – optimal geeignet für den Test von Elektromotor-Steuerungen, einschließlich Leistungselektronik (Spannungsbereich: bis 800 V für das DS5385 und bis 1.000 V für das DS5386)

DS5381 Electronic Load Module

Elektronische Niederspannungslasteinheit für die HIL-Simulation von elektrischen Maschinen (Spannungsbereich: bis 60 V)

DS5380 Electronic Load Module

Elektronisches Niederspannungslastmodul für die HIL-Simulation von elektrischen Maschinen (Spannungsbereich: bis 30 V)

  • Electric Test Bench Produktinformationen, PDF, Englisch, 1667 KB
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