Universeller Antriebsstrang- und Hybrid-Prüfstand - FKFS
Universeller Antriebsstrang- und Hybrid-Prüfstand - FKFS
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<strong>Antriebsstrang</strong>- <strong>und</strong> <strong>Hybrid</strong>-<strong>Prüfstand</strong><br />
Der <strong>Prüfstand</strong> ermöglicht Untersuchungen von Antriebssträngen<br />
<strong>und</strong> Bordnetzen aus konventionellen, <strong>Hybrid</strong>- <strong>und</strong><br />
Elektrofahrzeugen. Die Fahrwiderstände werden über vier<br />
hochdynamische Radmaschinen aufgebracht. Wahlweise<br />
erfolgt der Eintrieb über den Verbrennungsmotor oder über<br />
eine prüfstandsseitige elektrische Maschine, mit der die<br />
Momentenungleichförmigkeit des Verbrennungsmotors bis<br />
zu 500 Hz nachgebildet werden kann. Zur Energieversorgung<br />
der elektrischen Prüflingskomponenten stehen zwei<br />
geregelte, hochdynamische Gleichspannungsquellen zur<br />
Verfügung. Diese können sowohl zur Energiespeichersimulation<br />
als auch zum Testen von Energiespeichern <strong>und</strong> elektrischen<br />
Verbrauchern verwendet werden. Bei Bedarf können<br />
sie in einer Temperaturprüfkammer thermisch konditioniert<br />
werden. Mittels Rolltor lässt sich der Allradprüfstand in zwei<br />
unabhängige Einachsprüfstände teilen.<br />
Prinzipbild des <strong>Prüfstand</strong>s<br />
<strong>Antriebsstrang</strong>prüfstand<br />
VM<br />
VM-<br />
Simulation<br />
Bordnetzprüfstand<br />
Gleichspannungsquelle<br />
0...600 V<br />
EM<br />
AC<br />
DC<br />
Schalt-/<br />
Automatikgetriebe<br />
HV-<br />
Batterie<br />
Elektr.<br />
Lastmaschine<br />
Elektr.<br />
Lastmaschine<br />
Temperaturprüfkammer<br />
NV-<br />
Batterie<br />
<strong>Prüfstand</strong> Prüflinge<br />
Elektr.<br />
Lastmaschine<br />
Elektr.<br />
Lastmaschine<br />
Gleichspannungsquelle<br />
10...52 V<br />
Verbraucher<br />
DC<br />
DC<br />
Verbraucher<br />
HV-Bordnetz<br />
NV-Bordnetz<br />
<strong>Prüfstand</strong> während der Inbetriebnahme mit einem von der Porsche AG zur Verfügung gestellten Cayenne-Allrad-<strong>Antriebsstrang</strong><br />
Kontakt: Dr.-Ing. Gerd Baumann Telefon +49 711 685-68116 Pfaffenwaldring 12<br />
Gerd.Baumann@fkfs.de www.fkfs.de 70569 Stuttgart<br />
Research in motion<br />
2010_06
Am <strong>Prüfstand</strong> können verschiedenste <strong>Antriebsstrang</strong>konfigurationen<br />
getestet werden. Dies erfordert ein hochflexibles<br />
Automatisierungssystem. Es bietet die Möglichkeit MATLAB/<br />
Simulink®-Modelle zu integrieren. Damit kann die Steuerung<br />
<strong>und</strong> Regelung des <strong>Prüfstand</strong>s optimal an die projektspezifischen<br />
Erfordernisse angepasst werden. Insbesondere<br />
bei alternativen Antrieben ist dies eine gr<strong>und</strong>legende Voraussetzung.<br />
Zur genauen Bestimmung von mechanischen <strong>und</strong> elektrischen<br />
Größen stehen hochauflösende Messgeräte für Drehzahlen,<br />
Drehmomente, Ströme <strong>und</strong> Spannungen zur Verfügung.<br />
Selbstverständlich können auch der Kraftstoffverbrauch,<br />
Temperaturen, Drücke <strong>und</strong> die CAN-Bus-Kommunikation<br />
erfasst werden. Weitere Messtechnik ist über Standardschnittstellen<br />
bedarfsgerecht integrierbar.<br />
Auswahl an Forschungsthemen am <strong>Prüfstand</strong><br />
� <strong>Antriebsstrang</strong>steuerung <strong>und</strong> -regelung<br />
� Betriebsstrategie für <strong>Hybrid</strong>fahrzeuge<br />
� Elektrofahrzeuge<br />
� Energiespeichertests <strong>und</strong> -management<br />
� Entwicklung <strong>und</strong> Verifikation von Simulationsmodellen<br />
� Schaltstrategie <strong>und</strong> -ablaufsteuerung<br />
� Kupplungssteuerung <strong>und</strong> -regelung<br />
� Schwingungsdämpfung<br />
� Intelligente 4-Radantriebe<br />
� Elektrische Allradantriebe<br />
� Wirkungsgraduntersuchungen<br />
Auswahl aus möglichen Konfigurationen<br />
ca. 90 m²<br />
Technische Daten<br />
Radmaschinen (4x): Pmax = 250 kW<br />
nmax = 3000 1/min<br />
Elektrischer Eintrieb: Pmax = 300 kW<br />
nmax = 8000 1/min<br />
Energiespeichersimulator HV: Pmax = ±150 kW<br />
U = 0 bis 600 V<br />
Imax = ±500 A<br />
Energiespeichersimulator NV: Pmax = ±5 kW<br />
U = 0 bis 52 V<br />
Imax = ±250 A<br />
Temperaturprüfkammer V = 8 m�<br />
T = -30 bis +60°C<br />
Heckantrieb mit Verbrennungsmotor Heckantrieb mit elektrischem Eintrieb<br />
Geteilter <strong>Prüfstand</strong><br />
Parallel-<strong>Hybrid</strong> mit Allrad Allrad mit Radnabenmotoren<br />
Elektrofahrzeug mit Range-Extender<br />
ca. 90 m²<br />
Research in motion
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