Für den Entwurf und die Verbesserung von Hybrid- und Elektrofahrzeugen ist die genaue, messtechnische Erfassung der elektrischen Größen eine wichtige Grundvoraussetzung für einen erfolgreichen Entwicklungsprozess. Aufgrund der im elektrischen Antriebsstrang eingesetzten leistungselektronischen Stellglieder bzw. Wechselrichter, sind hohe Abtastraten zur vollständigen Erfassung der Rohdaten nötig. Des Weiteren erfordern die für ein Fahrzeug typischen Lastprofile eine hohe Dynamik. Dargestellt werden die Vorteile eines breitbandigen frei programmierbaren Rohdatenerfassungsgeräts bei der Leistungsmessung im Antriebsstrang. Dieses eignet sich sowohl zur Datenerfassung, als auch für resultierende Analysen, wie Leistungs- und Wirkungsgradbestimmung und deren grafische Aufbereitung und Auswertung. Zusätzlich lassen sich mechanische Größen, wie Drehzahl und Drehmoment, sowie Temperaturen aufzeichnen und weiter verarbeiten. Nach einer Abhandlung der hierfür benötigten Grundlagen und Definitionen der Leistungsmessung wird die Funktionsweise der Asynchronmaschine erläutert, welche als robustes und günstiges Antriebskonzept häufig in Traktionsantrieben eingesetzt wird. Die Leistungsfähigkeit des Rohdatenerfassungsgeräts wird bei typischen Applikationen im elektrischen Antriebsstrang herausgestellt. Es wird verdeutlicht, dass die Ansprüche an Bandbreite und gleichzeitig hoher Messgenauigkeit auch der hohen Dynamik der elektrischen Größen im elektromobilen Einsatz gewachsen sind. Einige der hierfür genutzten Implementierungen in der Messgerätsoftware werden im Internet zum Download zur Verfügung gestellt.
For the design and improvements of hybrid and electrical cars the accurate measurement of the electrical quantities is a fundamental responsibility for a successful development process. The power electronic switches in the inverter, are part of the electric drivetrain. Therefore high sample frequencies are required to log the complete raw data correctly. Furthermore the typical load cycles of electrical drives require a high dynamic data aquisition, too. In this contribution different measurement methods and applications of a high dynamic raw data acquisition recorder will be presented. It is suitable for raw data acquisition as well as for calculations and analysis leading from this data, for example power or efficiency calculation, and also the graphical presentation and evaluation of the results. Additionally the acquisition and further processing of mechanical quantities, like torque and speed and also temperature is possible.
Hochdynamische Leistungsmessung auf der Basis von Rohdaten im Antriebsstrang von Hybrid- und Elektrofahrzeugen
2013
14 Seiten, Bilder, 6 Quellen
Conference paper
German
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