Effizient Testen: Parametrierbare Frequenzumrichter im Hybrid- und Elektrofahrzeug-Prüfstand

  • Ein Prüfstand für Elektro- und Hybridfahrzeuge: Das von Control Techniques vorgestellte Konzept nutzt eine DC-Quelle, die die Batterie simuliert und den Fahrzeugwechselrichter versorgt.Ein Prüfstand für Elektro- und Hybridfahrzeuge: Das von Control Techniques vorgestellte Konzept nutzt eine DC-Quelle, die die Batterie simuliert und den Fahrzeugwechselrichter versorgt.

Elektrische Antriebe stellen an die Autos von morgen völlig neue Anforderungen an die Mess- und Prüftechnik. Diesen begegnet ein Unternehmen jetzt mit einem flexiblen Frequenzumrichter-Konzept mit integrierter DC-Quelle, welches den Antriebsstrang bestehend aus Fahrzeugwechselrichter, Antriebsmotor und Getriebe im Verbund testet.

Neue Entwicklungen brauchen neue Prüftechniken. Das gilt auch für Hybrid- und Elektrofahrzeuge: Denn nicht nur die elektrischen Antriebe, auch die eingesetzten Energiespeicher müssen in speziellen Prüfständen auf ihre Zuverlässigkeit hin getestet werden. Um den gesamten Antriebsstrang inklusive Fahrzeugwechselrichter, Antriebsmotor und Getriebe zu testen, bietet das Unternehmen Control Techniques jetzt ein entsprechendes Antriebskonzept mit integrierter DC-Quelle an. Das besondere an dem von Control Techniques vorgestellten Konzept ist, dass alle eingesetzten Frequenzumrichter aus der gleichen Reihe stammen, der Unidrive SP-Reihe. Je nachdem, wie man diese modularen Frequenzumrichter parametrisiert, können sie für die An- oder Abtriebe eingesetzt werden, als Netzwechselrichter, oder aber auch als DC-Quelle. Diese DC-Quelle simuliert die Batterie und versorgt den Fahrzeugwechselrichter, d.h. die zur Prüfung benötigte Energie verbleibt im Prüfstandssystem. Lediglich die Verluste werden dem Stromnetz entnommen. Da alle Umrichter in einem Verbund arbeiten können, ist nur ein Netzwechselrichter nötig, um diese Verluste zu decken - mit einer deutlich kleineren Leistung als die der Belastungsmaschinen. Überschüssige Energie wird einfach ins Netz zurückgespeist. Der Aufbau eines solchen Prüfstandssystems ist in der Abbildung schematisch dargestellt.

Effizientes Prüfstands-Konzept
Zusätzlich zur optimierten Leistung des Netzwechselrichters, bei dem nur die Verluste dem Netz entnommen werden, teilen sich alle Teilnehmer einen gemeinsamen Zwischenkreis. Damit realisierte Control Technique ein äußerst energieeffizientes Prüfstands-Konzept.
Dadurch, dass alle Geräte aus der gleichen Baureihe kommen, verhindert eine Regelkreissynchronisierung mit CTSync Resonanzen. Es entstehen nur sehr geringe Spannungs- und Stromwelligkeiten.

Control Techniques verzichtete auf Spezialkomponenten, so dass das Unternehmen eine hohe Verfügbarkeit gewährleisten kann. Schließlich legt erst die Parametrierung die exakte Aufgabe des Unidrive SPs fest. Insgesamt lassen sich die Umrichter in fünf verschiedenen Betriebsarten betreiben: als Drehstromantrieb mit offenem und geschlossenem Regelkreis, als Servoantrieb und als Ein- oder Rückspeisung. (sn)

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Control Techniques GmbH
Meysstr. 20
53773 Hennef
Telefon: +49 2242 877 0

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