Use Case 1
Wirkleistungstests
Wie kann der Inverter mit Wirkleistung belastet werden, um die erforderliche Funktionalität zu überprüfen?
Da die Zahl der Elektrofahrzeuge steigt, müssen immer mehr elektrische Komponenten wie Inverter produziert werden. Bevor der Inverter auf den Markt kommt, ist eine End-of-Line-Prüfung unerlässlich, um eine fehlerfreie Produktion zu gewährleisten. Hochspannungs-Funktionsprüfungen am Ende der Produktionslinie sind für die Qualitäts- und Funktionsprüfung der Inverter unerlässlich.
Mit diesen Hochvolt-Funktionsprüfungen kann die korrekte und gewünschte Funktionalität des produzierten Inverters überprüft werden. Der ALC fungiert dabei ausschließlich als R-L-Last, die Auswertung der Ergebnisse erfolgt durch die übergeordnete Steuerung/Automatisierung. Als Ergebnis wird der Inverter als bestanden oder nicht bestanden eingestuft. Gründe für das Nichtbestehen können z.B. Montagefehler oder Komponentendefekte sein. Die sogenannten Wirkleistungstests sollen möglichst schnell und einfach durchgeführt werden.
Der R-L Modus des AVL Active Load Cabinet ist der Schlüssel zur Funktionsprüfung des Inverters in kritischen Betriebspunkten. Durch die Wirkleistung wird der Prüfling sowohl auf der AC- als auch auf der DC-Seite belastet. Ein geschlossener Leistungsflusses über den DC-Link zwischen ALC und Prüfling ermöglicht, dass nur die Verluste des ALC und des Prüflings aus dem Netz bezogen werden. Dadurch zirkuliert der Strom im System und wird nicht primär in Wärme (= Verluste) umgewandelt.
Dies führt zu deutlich niedrigeren Betriebskosten der gesamten Testumgebung durch höchste Energieeffizienz im Active Load Cabinet.
Darüber hinaus arbeitet der ALC im Vergleich zu einer passiven Last sowohl mit Wirk- als auch mit Blindleistung. Dies ermöglicht es, die Leistungselektronik des Prüflings unter realistischeren Bedingungen zu testen. Der R-L-Modus wird z.B. zur Erkennung von Fehlfunktionen in der Prüflingshardware verwendet und ist daher für Qualitätsprüfungen unerlässlich.
Use Case 2
Kalibriertests
Wie wählt man geeignete Stromsensoren für den Inverter aus?
Während der Entwicklungsphase eines Inverters müssen Entscheidungen über die Materialien der Subkomponenten getroffen werden. Die Auswahl der geeigneten Stromsensoren ist eine große Herausforderung, da der Widerspruch zwischen Genauigkeit und Kosten besteht. Wenn kostengünstige Stromsensoren verwendet werden, muss ein mögliches schlechtes Verhalten in Kauf genommen werden, andernfalls müssen teure Stromsensoren verwendet werden.
Allgemein gilt: Wenn der Sensor falsch misst, regelt der Inverter den E-Motor falsch, was zu einem unerwünschten Verhalten führen kann.
Im Kalibriermodus fungiert der AVL Active Load Cabinet als variable Stromquelle. Dabei treibt der ALC einen gewünschten Gleichstrom durch den Prüfling, um Messabweichungen durch die prüflings-internen Stromsensoren zu ermitteln.
Dies geschieht durch den Vergleich des vom ALC geregelten Stroms, der von einem externen Messgerät gemessen wird, mit dem von den prüflings-internen Stromsensoren ermittelten Wert.
Dabei ist zu beachten, dass der ALC ausschließlich als variable Stromquelle fungiert, die Messabweichungen müssen von der übergeordneten Steuerung/Automatisierung ermittelt werden.
Durch den präzisen Strom des ALC sind hervorragende Kalibrierergebnisse zu erwarten.
Zusätzlich entfällt die Notwendigkeit, den Inverter zu einer weiteren Prüfstation zu bringen, was die Taktzeit optimiert.